建筑结构抗震设计原则及设计要点分析

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韩昭炜

中益诚达建设集团有限公司石家庄分公司,河北省石家庄市,050000

摘要

抗震设计的目的在于确保地震发生时建筑结构的完整性和功能的持续性,以减少生命和财产的损失。随着科学技术的进步和社会对安全性要求的提高,抗震设计的相关研究和实践已成为工程设计中的热点。尤其是在地震频发的区域,建筑结构必须遵循一系列抗震设计原则,并在设计过程中充分考虑各项关键技术。基于此,本文详细分析了建筑结构抗震设计原则及设计要点。


关键词

建筑结构;抗震设计;原则;设计要点

正文


引言

随着科技进步,当今建筑结构形式正在趋向多样性、先进性,因此,我们必须紧跟趋势,精心规划、科学施工,以保证建筑能够抵御各种天然灾难,保障人民的健康,促进社会可持续发展。此外,还应该重视抗震性能,积极采取有效措施,以保证房屋在遭受自然灾害后仍能够保持良好状态。现代建筑的抗震能力是至关重要的,应当充分认识到其对于保障人们的生命财产的重大影响,并采取有效措施来保证其建筑结构的安全可靠、耐久以及安全性。

1建筑结构抗震设计的重要性

结构抗震设计在建筑工程中的重要性不言而喻。地震作为一种极端自然灾害,可能对建筑物和其中的人员造成严重的危害。因此,结构抗震设计的重要性主要体现在以下几个方面:首先,结构抗震设计直接关系到人们的生命安全。在地震发生时,如果建筑结构缺乏抗震设计,可能导致建筑物的倒塌或严重受损,从而威胁到建筑内的居民和工作人员的生命安全。通过科学的抗震设计,可以使建筑结构具有更好的抗震能力,减少人员伤亡的可能性。再者,采用抗震结构设计对于缓解地震带来的灾难性后果扮演着关键角色。在地震频繁的地区,合理的抗震设计能够降低建筑物受到地震影响的程度,减少地震对建筑结构和财产的损害,从而减少地震灾害可能带来的社会经济损失。另外,针对建筑物整体结构安全性的提升,采用抗震结构设计策略同样不可或缺。通过加强结构的抗震能力,可以提高建筑物在其他自然灾害或外部冲击下的整体抵抗能力,增强建筑的结构稳定性和耐久性,延长建筑物的使用寿命。最后,结构抗震设计可进一步提升城市基础设施的安全性。城市中的各种基础设施,如桥梁、隧道、水库大坝等,都需要进行抗震设计,以确保其在地震发生时能够正常运行并保持稳定,从而保障城市的正常运转和居民的生活安全。从整体上来说,结构抗震设计在建筑工程中的重要性不容忽视,它直接关系到人们的生命安全、财产安全以及城市基础设施的安全运行,是保障社会稳定和人民安全的重要保障之一。因此,在建筑工程实践中,必须高度重视结构抗震设计,严格按照相关规范要求进行设计和施工,以确保建筑结构的抗震性能符合要求,为社会的安全稳定作出积极贡献。

2建筑结构抗震设计的原则

为了更好地应对现代建筑的地质灾害,我们必须牢记现代建筑的抗震设计和加固方法,并以客观、公正的态度来指导我们的项目。只有这样,我们才能保证我们的项目顺利完成。为了提高建筑的耐久性、安全性以及可靠性,“安全生产”规范的设计准则是必不可少的,因此,设计师必须综合运用各种技术手段,以及对建筑的评估,依据不同的地质,提供最佳的设计解决方案,以确保建筑的安全可靠。随着技术的进步,人们越来越重视建筑的耐震性,因此,对于建筑的抗震性能的要求也越来越高。一般来说,当遭遇轻微的地震,应该尽量确保建筑的基础设施和功能完好,而当遭遇严重的中等强度的地震,则应该采取有效的措施,确保建筑的安全性和稳定性,同时也应该尽量减少建筑的损毁,防止出现严重的倒塌事故。为了更好地抵御地质灾害,现代建筑的抗震设计必须严格按照国家有关规范,以便达到最佳的使用效果。因此,必须加强有效的沟通,提高现代建筑的整体质量,以便更好地完成现代建筑的抗震工作。此外,还必须严格把控现代建筑的设计,以便更好地反映现代建筑的特点,提高工作效率。为了更好地应对地震灾害,我们必须充分考虑多种技术方法的优缺点,确保设计的灵活性,满足当代建筑的标准,同时严格按照"经济适用性"的规定,不断改进现代建筑的结构,充分发挥现有的资源的作用。为了确保建筑物的安全可靠,我们必须认真完成前期的准备工作,包括对现场的详细调查,以及使用适宜的抗震技术和加固方案,以期望能够更好地保护我们的建筑物,促进其可持续的发展[1]

3建筑结构抗震设计要点

3.1抗震计算方式的合理选择

在抗震设计中,正确选择计算方法和有效控制计算流程至关重要,以确保最佳的抗震效果。此外,精确的数据计算也是保证抗震设计工作顺利实施的关键因素。在钢结构的抗震设计中,正确选择基本原理和公式是获得最佳计算效果的关键。为此,可以采用底部剪力计算法和分解反应谱法等多种计算方法,以确保计算的准确性和可靠性。通过分解反应谱法,可以有效地提升建筑物的抗震能力,尤其是当建筑物的总层高较高时。为了达到最佳的抗震效果,抗震设计的基本要求是将4至6级作为基准级别,并且要确保建筑物所处的场地类型与抗震设计的计算方法完全吻合。在丙类建筑的设计过程中,降度处理是必不可少的,以达到最佳的设计效果。因此,在数据计算阶段,应该以重力荷载值为基准,结合恒定荷载值和活荷载值,进行综合考虑,以确保最终的设计结果。在数据计算中,基础系数的确定应以活荷载组合系数作为参考,一般来说,该系数应维持在0.5以上,但是,屋顶部分的活荷载数值不应被纳入计算范围[2]

3.2耗能性能和延性性能评估

在建筑工程中,结构抗震设计理论的具体应用中,耗能性能和延性性能评估是至关重要的。耗能性能指结构在地震作用下吸收和耗散能量的能力,而延性性能则表示结构在承受地震作用时能够延展变形而不失稳的能力。耗能性能和延性性能评估需要综合考虑材料的性能、结构的构造形式以及设计的抗震措施等因素。通过对结构的动力响应进行分析,可以评估结构在地震作用下的变形能力和能量耗散能力,从而减少地震引起的损伤和破坏。通过专业的模拟计算和实验研究,评估结构的耗能性能和延性性能,有助于指导工程实践,提高建筑物在地震作用下的安全性能,从而保障人民生命财产安全。例如,在中国国家体育场(鸟巢)的设计中,为提高其抗震性能,工程师们通过大量的模拟计算和实验研究,对结构的耗能机制和延性行为进行了深入分析和评估。他们采用了多种抗震措施,如设置了丰富的能量耗散装置和调整了结构的刚柔组合,以增强结构的耗能性能和延性性能,从而使得鸟巢在地震作用下能够有效地吸收和耗散地震能量,并保持良好的延性变形特性[3]

3.3抗震设计过程中建筑的抗震防线的设置

通过采用具有良好的抗震结构和联合延伸特征的部件,可以有效的实现各部位的协调配合,并且在其中规划出适当的剩余强度。此外,还要考虑到各部位的屈曲特征,以便有效的利用和消耗抗震的力,减小对建筑的破坏。为了应对地震灾害,我们应该采取多种措施,包括加强第一道抗侧力防护,以及第二道、第三道的保护。在设计过程中,我们应该特别关注延伸性与水平刚度的控制,即在受到地震影响的情况下,建筑的结构应该具备足够的柔韧性,以抵御外界的影响。当发生地震事件时,由于水平力的存在,建筑可能发生侧向位置变化,且其变化幅度与楼层数量成正比。此外,由于地表振动,可以将水平的地震力迅速传递给周围的环境,从而使得建筑更容易发生偏斜、倾斜或者倒塌,从而对其使用性能造成负面影响,也危及其他人的生命财产。因此,在进行抗震设计时,应特别关注如何恰当地调节水平刚度,并确保建筑的结构具备充分的耐久性。

3.4结构抗震验算

结构抗震验算的重要性不可低估。地震作用对建筑物可能造成毁坏甚至倒塌的严重威胁,而抗震验算正是为了评估建筑结构在地震荷载下的受力性能,并确保其具备足够的抗震能力。通过抗震验算,可以对结构的受力、变形、能量耗散等关键性能进行科学评估,为结构设计提供有效依据。在建筑工程中,结构抗震设计理论的具体应用中,结构抗震验算是至关重要的一环。通过结构抗震验算,可以验证结构在地震作用下的受力情况,保证建筑物在地震发生时能够保持稳定并减少损坏。首先,结构抗震验算需要根据设计地震作用谱以及结构的动力特性,计算出结构在地震作用下的受力响应,包括受力分布、变形情况等。其次,针对不同部位和构件进行详细的受力分析,如梁、柱、墙等构件的内力、剪力、弯矩等。此外,需对构件的最大负荷承受力进行核算,保证在遭受地震冲击时,构件的实际负载不会超越其设计载荷极限。此外,为了全面评估结构的抗震性能,还需要进行结构的整体稳定性验算,包括整体位移、层间位移比、楼层位移角等方面的验算,以确定结构在地震作用下的整体稳定性。从整体上来说,结构抗震验算通过对结构在地震作用下的受力情况、稳定性、耗能性能等方面的全面验算,为确保建筑物在地震发生时的安全性和稳定性提供了重要依据和保障[4]

3.5优化并完善建筑抗震结构的功能及体系

由于时代的发展,人类的生活也在不断改善。因此,在构思新型的住宅时,必须充分考虑到人类的安居乐业的需求,以及各种不同的地区的特殊情况。因此,在构思新型住宅时,必须重视房屋的抗震设计,以确保其安全可靠。为了满足当前的建设项目的需求,我们必须根据具体的自然环境条件,不断改良和完善现代房屋的抗震性能,以便更好地适应当前的自然环境。同时,我们还应该运用先进的技术和方法,来确保房屋的安全和可靠度。根据当今的建筑环境,施工应当采用剪力墙、筒体结构、悬架等多种技术手段,加大对现代建筑物的抗震力度,同时也要求其符合现代建筑设计的规范要求,从而使其更加完善、安全、经济。现代建筑物的防震措施不仅仅是简单的加固,而是要求更高的防护水准,更严格的防护要求。因此,应当积极推广各种防护措施,包括使用先进的防护材料,提高防护水准,提升防护系统的稳定性,降低防护要求,提高防护水准,确保防护工作的顺利完成。通过安装隔震滑动支座,我们能够有效缓解地震波的冲击,从而大大提高现代建筑物的抗震能力,有效防止地震灾害给现代社会带来的不利后果。

3.6设计多道抗震防线

在建筑工程中,结构抗震设计理论的具体应用中设计多道抗震防线是非常重要的。多道抗震防线是指在建筑结构中设置多条抗震构件或措施,以提高建筑物的整体抗震性能。首先,设计多道抗震防线需要根据建筑物的结构特点和地震作用下的受力情况,合理确定抗震构件的位置、类型和数量。常见的抗震构件包括剪力墙、抗震支撑墙、框架节点加固等,它们分布在建筑结构的关键部位,以提高结构的整体刚度和抗震性能。其次,设计多道抗震防线需要考虑不同抗震构件之间的协同作用,确保它们在地震作用下能够协同工作,共同承担地震荷载,提高结构的整体稳定性。同时,还需要考虑抗震构件与主体结构的连接方式和性能,确保抗震构件能够有效地传递地震作用到主体结构,并且在地震发生时不会发生局部失稳或破坏。此外,设计多道抗震防线还需要充分考虑不同抗震构件的延性和能量耗散性能,以提高结构在地震作用下的变形能力和能量耗散能力,从而减小地震引起的损伤和破坏。最后,设计多道抗震防线还需要进行全面的抗震验算和模拟分析,验证抗震构件的合理性和有效性,以确保设计方案能够满足建筑物的抗震安全要求[5]

3.7合理设置针对性的抗震装置和有效措施

在钢结构的抗震设计中,各个工程项目都应该从设计环节出发,仔细研究并确定最佳的解决方案,以提高建筑物的抗震能力和等级。只有通过全面的设计,才能够有效地实施和落实抗震措施,保障建筑物的安全性。根据不同的抗震等级和成本支出要求,应当采取合理的抗震措施和装置。其中,阻尼器装置是一种典型的抗震结构和装置,它可以直接安装在建筑物的具体构件上,通过变形缓冲的方式,有效减少地震对建筑物的破坏,从而达到抗震的目的,这也是抗震设计中最简单、最有效的方法。

结束语

综上所述,建筑结构设计中的抗震设计手段和方法对于提高建筑物的抗震能力至关重要。随着社会和科学技术的进步,对建筑物的抗震设计提出了更高的要求,所以在建筑工程的抗震设计中,必须保证建筑的抗震设计工作质量,持续地更新抗震技术,使其更好地服务于国家的经济建设。

参考文献

[1]贾松刚.建筑结构抗震设计及其改革研究[J].住宅与房地产,2020,(06):79.

[2]徐琴.建筑结构抗震设计理念与方法分析[J].住宅与房地产,2019,(24):100+112.

[3]邓永旗.建筑结构工程抗震设计的作用及其要点[J].中国标准化,2019,(12):23-24.

[4]闻奇光.建筑结构抗震设计理念与方法分析[J].地产,2019,(09):121-122.

[5]康颖.建筑结构设计中的抗震设计要点分析[J].建材与装饰,2019,(12):128-129.

 


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