关键词:建筑结构;设计;抗震设计;分析
导言:在建筑工程设计中,有效地处理结构的基本要点,提高结构的可靠性,使结构的使用更加合理和安全。在建筑结构设计过程中,抗震设计可以说是一个比较重要的方面。为了提高建筑物的抗震性能,有必要对建筑物的概念设计、计算分析和结构实践等方面进行检查。概念设计和结构实践提供了计算和分析假设的可能性。计算分析也为概念设计和施工实践提供了一个扩展,它们是不可或缺和相互依存的。但目前建筑结构设计中容易出现的问题,其实是抗震设计中的毒瘤,我们需要不断的反思和总结,这些问题的严格控制,才能保证建筑结构设计的有效性,保障安全。因此,设计人员应从实际出发,结合工程实际,总结一些思想在抗震设计中的应用,结合实际,做好建筑结构的抗震设计。
1结构抗震概念设计的重要性
结构抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。合理的结构理论和抗震概念设计可以使结构设计更加合理,最大限度地减少或避免建筑物在地震中倒塌。在建筑结构设计中,抗震设计的主要内容是对以往地震中倒塌建筑物的数量和条件进行总结。在此基础上,结合目前的设计理念和建筑工地的实际情况,进行了趋于完善的抗震结构设计,使建筑在一定的强度下能够抵抗地震的影响。抗震设计的目的是为了保证人们的财产、生命安全等,提供更稳定、更安全的生活环境。因此,设计人员应充分考虑地震影响,以便从全局的角度完成地震参数的选择,从而使结构形状、结构布局、构件参数等更有利于地震设计以达到地震目标。此外,在设计阶段,为了给施工计划提供正确的概念和思路,结构工程师需要综合运用他们所掌握的结构概念,选择既能满足安全又能满足经济的施工要求的结构方案。
2建筑结构当中抗震设计需要注重的问题
2.1地基设计
为了保证建筑物结构的刚度,有必要提高建筑物的抗震性能。在施工期间,同一单位的建筑不能建在不同的地基上,也不能采取相应的措施对地基进行综合处理。施工阶段应选用天然地基或桩基。建筑基础埋入时,需要满足一定的深度要求。如果埋得太浅,建筑物的埋藏效果会大大降低。地震灾害发生时,建筑物会出现较大的振幅,较易倒塌。因此,有必要深化建筑基础的深度,加强建筑基础的稳定性。
2.2合理布局降低地震影响
在建筑结构抗震设计中,应以位移为起点对建筑结构的设计进行定量分析,以显著降低地震灾害时的地表能量耗散,避免地震对建筑物主体结构的较大冲击。在施工前,必须合理选择硬地作为建筑基础,以减少地震灾害的影响,避免建筑物余震的共振效应,防止更大的破坏。
2.3选择建筑场地
发生地震灾害时,建筑物主体结构会受到严重破坏,地震时的地质运动会对建筑物结构造成直接破坏。在建筑破坏期间,最常见的现象是地质条件的破坏。因此,有必要科学合理地选择施工现场,并选择抗震性能强的施工现场作为施工现场。例如,开放地区可以帮助人们在地震时避难。硬地带建设工程一旦发生地震灾害,不会造成严重的地面沉降,大大降低建筑物倒塌的发生率。根据大量的研究数据可以看出。对于地质条件较差的地区,其覆盖物与建筑物的地震活动程度有很大的相关性。
2.4房屋宽度和高度
在影响建筑物抗震性能的因素中,不仅建筑物的宽度和高度是影响建筑物抗震性能的因素,而且是建筑物宽度和高度的比例。如果建筑物的宽度和高度有很大的比例,地震影响的范围将相应扩大。因为比例过大,会造成建筑物主体的倾斜和横向位移。随着建筑层数的增加,地震灾害对建筑的影响也随之增加。因此,如果建筑物位于地震易发地区,则必须在施工前澄清建筑物的楼层和结构。根据实际情况,在建筑物的设计和施工中,必须充分满足地震结构的宽度和高度比的要求,并调整建筑物的宽度和层数。
2.5科学有效的设计
地震本身是比较常见的自然灾害,一旦发生,不仅会对建筑物造成严重破坏,还会威胁到人员和财产的安全。在这种情况下,有必要将抗震设计与建筑工程的设计过程结合起来,以反映抗震设计的重要性。因为地震本身的破坏力比较强,所以地震是一个无法控制的因素,但一旦地震发生,就可以控制地震造成的一系列损失,尽量减少损失。通过近年来地震灾害对建筑物的重大影响和相应的损失信息,可以得出结论,即使地震类型相同,但对于不同类型的建筑物,损失的影响也会大不相同。根据现有资料可以看出,将科技与现代科技相结合,可以达到地震设计的效果,将地震造成的灾害的影响降到最低。这不仅有利于为现代居民的日常生活提供有效的保障,而且有利于保证建筑的稳定和安全。
3建筑结构设计中的抗震设计理念分析
3.1合理选择建筑结构体系
作为抗震设计的起点和重点,做好建筑结构的抗震设计具有重要的意义。在抗震设计过程中,不应首先发生局部泛化,施工项目的整体抗震性能不应受单个建筑结构的影响。在设计过程中,必须保证建筑结构具有一定的冗馀性。即使建筑物结构个别部分受损,建筑物整体的地震效果也不会受到严重影响。其次,应明确地震传播路径,严格控制设计中的计算图。在垂直结构设计中,在垂直重力荷载作用下,压力的水平方向必须是均匀的。对于转换结构,上部结构的垂直构件将传递重力载荷。因此,在设计过程中,转换层中的负载能量必须保证转换一次或两次。同时,设计人员应控制结构体系的强度和刚度。在设计过程中,不仅要保证建筑结构的刚度和强度均匀分布,而且要满足建筑结构的整体设计要求。
3.2做好建筑抗震场地的选择
在建筑结构的实际抗震设计中,设计者应选择抗震现场,以提高建筑结构的整体抗震效果。对于地震灾害,其发生过程会导致异常的地面位移。地震对不同性质和结构的建筑工程的破坏程度和影响程度也不同。当地震发生时,强烈的地面振动会对建筑物结构造成严重的破坏。一旦建筑物的位置出现问题,会加剧建筑物结构的破坏,并可能导致建筑物结构的倒塌。在选址过程中,应避免出现土层薄弱或砂土容易液化的地区。同时,要做好基础建设和基础改造工作。
3.3提升建筑结构参数计算的水平
建筑结构的参数设计水平对建筑结构的抗震设计效果有重要影响。因此,在设计过程中,有必要分析建筑物的具体结构,计算和确定建筑物的物理强度。同时,在地震的影响下,根据不同类型的建筑结构计算荷载参数。为了模拟地震灾害过程,设计人员可以建立相应的结构地震模型,并利用计算机技术和支持软件系统对具体参数进行计算和模拟,以提高建筑结构的抗震效果。
3.4在设计中做好建筑空间的结构布置
合理的建筑空间布局是指建筑物的形状和空间结构的设计,同时考虑到建筑物结构的三维设计,包括地基的深度。由于整个建筑结构可视为固定在地基上的长杆,重心的离心率是否会导致整座建筑在地震的影响下倒塌,是地震的水平力所产生的扭矩和所产生的响应扭矩的比较。通过锚定。如果重心产生更大的扭矩,建筑物就会倒塌。如果重心小,建筑物就会相对稳定。可以看出,建筑空间的设计和布局可以提高建筑结构的抗震能力,在空间结构的布局中应注意一些问题。
首先,在地震灾害发生时,建筑物结构的力量不仅是水平推力,而且还有其他影响空间结构的力量,如在空气撞击过程中作用于建筑结构各个方向的力。因此,在结构设计中,应考虑结构能抵抗不同方向的力,保证结构有足够的刚度、硬度和稳定性,并能抵抗地震产生的力。因此,空间结构的刚度和强度越高,就越有利于地震。
其次,在进行结构设计时,应注意使形状尽可能简单,避免设计具有特殊形状结构的房屋。由于对称结构最有利于抗震,这已被许多病例证实。在“地震设计代码”中,详细描述了什么是外星结构。与简单的方形建筑相比,外星建筑更容易在地震中扭曲。此外,在设计时应尽量避免建筑物四角的窗户。这将降低建筑物四角的抗震能力,大大增加建筑物结构扭转的可能性。在保证建筑物结构简单的前提下,设计人员应计算重要构件,以保证构件的承载能力和抗震能力满足有关设计的要求。
最后,为了保证住宅结构的完整性,设计人员应保证房屋承重部分、次级承重部分和住宅结构的整体性。目前,我国的框架结构和剪力墙结构等抗震能力较强的结构,均采用原位梁、板、柱、钢条连接,大大提高了建筑物的整体性。传统结构与预制板重叠,在地震作用下容易发生裂缝和破坏。当然,地震设计还需要增加二级结构,以确保组件的安全。在地震作用下,混凝土结构柱首先受力,柱首先受裂,承受能力丧失,上部支护结构塌陷。因此,在结构设计中,也有轻混凝土砌块和其他墙体进一步承受荷载,以确保结构构件损坏后结构的安全,从而有效避免单一结构。整个结构的倒塌是由于阻力不足造成的。
3.5做好建筑空间布局设计
对建筑空间布局进行合理设计对提高建筑结构的抗震性有着十分重要的促进作用,因此,在对建筑空间布局进行设计的过程中,设计人员可以从以下几方面入手:(1)考虑空间结构的均衡性。在地震灾害中,建筑不仅会受到来自地面的作用,还会受到空气冲击的作用,因此,在其抗震设计中应当考虑到来自各个方向的作用力,从平面主轴出发,使其具有足够的刚度和稳定性,且刚度越好,稳定性就越高,能够承受水平力的性能就越好。(2)考虑空间结构的简单性。建筑结构越复杂,在设计的过程中就需要考虑更多方面,在计算相关参数的过程中也会更加繁琐。因此,设计人员在抗震设计时应当尽可能简化设计内容,减少可能会影响建筑抗震能力的因素,同时通过计算机技术全面加强抗震设计,保证建筑的安全性。(3)考虑空间结构的整体性。抗震设计是一项整体性较强的工作,并不是对建筑的部分构件加强抗震性能,因此,设计人员应当将楼盖、建筑内部以及相应的底层结构有效结合到一起,使其在地震灾害的冲击下能够以整体的方式对抗地震作用,这样能够避免单一结构抗震性能低下而造成建筑整体崩塌的现象,在提高各部分抗震性能的同时,提高了建筑整体的安全性。
3.6重视建筑结构设计工作,有效计算建筑结构参数
参数设计对结构设计的完成至关重要。有效的参数设计可以保证建筑结构的整体抗震性能。在建筑结构的设计工作中,设计人员应注意建筑结构所能承受和应承受的具体力。有效分析,明确计算力的大小。更重要的是,从建筑结构的具体角度出发,计算地震冲击力发生时建筑结构本身应承受的荷载。利用专业设备对地震发生过程中的建筑结构进行了模拟,分析了建筑结构的地震模型,得到了具体的参数。重视建筑结构相关参数的设计,能以最科学合理的方式获得建筑结构自身的受力。
3.7重视建筑结构设计工作,有效设置多重防线
设置多重抗震防线,能够让建筑结构更加稳定。在地震灾害频繁发生的今天,多重抗震功能已经成为建筑结构设计者的首选。设计人员要从建筑施工的实际情况出发,关注建筑结构的组成部分。在完成抗震设计工作时,选择好建筑构件,即延展性与刚度较好的构件,以此作为建筑结构的第一道抗震防线。之后,要关注第二道与第三道建筑防线的设计,从而打造属于建筑物本身的抗震防线体系。在建筑结构使用过程中,如果第一道抗震防线被冲破,还有第二道与第三道防线能够发挥有效作用,给人们的生命财产安全提供保障。设计多重抗震防线,对于设计人员的专业能力要求较高。在重视抗震防线打造的过程中,设计人员还要积极提高个人专业能力,学习更多专业领域的知识,使抗震防线发挥实际作用。
3.8做好建筑结构的参数计算工作
建筑结构的参数设计工作对于完成建筑结构的设计工作,保证建筑结构的抗震性能有着非常重要的影响,设计师应该在建筑结构的设计过程中对具体的建筑结构应该承受的具体作用力进行清晰明确的计算,同时对不同建筑结构类型在面对地震冲击力时应该具有的荷载作用力承受参数完成相关的计算工作,模拟地震灾害的发生过程中建立相应的建筑结构抗震模型,使用先进的计算机技术保证建筑结构的具体参数能够有效的提升建筑结构的抗震性能,保证建筑结构设计和施工过程中受力的合理性以及科学性。
3.9建筑结构抗震设计的注意事项
在建筑结构抗震设计中,需要特别注意的一点是抗震设计的平衡。结构的刚度和质量应均匀分布,使建筑物在平面和立面上都有规律的感觉。如果建筑结构设计过于复杂,将导致质量分布不均匀。当地震发生时,很容易导致建筑物主体结构变形,增加地震对建筑物的破坏。如果建筑物形状不规则,总体布局复杂,地震发生时也很容易发生扭转,影响建筑物的抗震性能。如果建筑物主体不在立面上,地震发生时很容易产生鞭击效应,不利于建筑物的抗震。
建筑的设计施工工程中,地震并不是唯一影响要素,多变的环境问题也是造成建筑结构受到多个应力作用影响的关键因素。因此在建筑物的抗震设计时,一定要注意对建筑结构的均衡性,合理分配,减少各方多用力对建筑物的影响。当建筑结构面临地震灾害时,除了地质活动造成的破坏外,地震还可能引起许多灾害,如空气冲击和结构荷载,共同破坏建筑的整体结构。因此,建筑抗震设计必须从其他方面考虑地震造成的破坏,保证建筑主体结构的强度满足规范要求,减少地震造成的破坏。确保建筑物主体始终处于安全的环境中。
结束语
经济与安全的关系是建筑结构抗震设计的主要技术政策。事实上,目前我国建筑工程造价大多被其他方面占用,很少真正用于抗震。目前,抗震设防标准的成本提高往往是有限的,但可以带来良好的效果。安全性大幅度提高,结构功能和国际标准一体化,最终惠及国家和人民。
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