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      建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念

      2020-11-28 04:00:55錢雪華
      建材發(fā)展導(dǎo)向 2020年3期
      關(guān)鍵詞:防線抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計

      錢雪華

      (阿克蘇四方設(shè)計院有限公司,新疆 阿克蘇 843000)

      在建筑結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計中,抗震設(shè)計是非常重要部分,在現(xiàn)階段的建筑設(shè)計中抗震設(shè)計受到廣泛關(guān)注,建筑是否具備足夠的抗震能力,也是人們在建筑使用方面非常重視的,抗震設(shè)計要從長遠(yuǎn)的方面進(jìn)行考慮,對設(shè)計理念進(jìn)行更新,很多地區(qū)的抗震設(shè)計并未及時進(jìn)行更新,無法跟上時代的趨勢,這是因為抗震設(shè)計并未結(jié)合行業(yè)的發(fā)展情況,另外抗震設(shè)計沒有跟上時代趨勢,國際上很多抗震設(shè)計的經(jīng)驗,并未及時進(jìn)行引進(jìn)。

      1 抗震設(shè)計理念概述

      高層建筑設(shè)計過程中,需要對抗震結(jié)構(gòu)投入更多的時間和精力,使建筑的安全性更符合人們的需要??拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮多個方面的內(nèi)容,建筑設(shè)計人員要基于對抗震結(jié)構(gòu)與建筑材料性能的掌握的基礎(chǔ)上,采取針對性的措施對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合設(shè)計,確??拐鹦阅芰己?。

      在建筑抗震設(shè)計中,需要遵循以下原則:1) 整體性原則。建筑物抗震性能設(shè)計,需要考慮建筑物整體可以承受的震級,所以,建筑結(jié)構(gòu)的整體性是抗震設(shè)計中需要考慮的重點方向,最大限度地保證建筑物的整體抗震效果,從整體出發(fā),確保建筑物在地震來臨時有良好的抗震性能。2) 確保建筑結(jié)構(gòu)的剛度滿足抗震要求。基于對建筑物剛性需求的考慮,如果建筑物剛度不符合要求,抗震性能將大大減弱,發(fā)生地震時,建筑會受到嚴(yán)重的損壞。

      2 建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要嚴(yán)格遵守的設(shè)計原則

      2.1 整體性

      抗震設(shè)計需要從整體的角度進(jìn)行考慮,比如高層建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計就要保證完整性,結(jié)構(gòu)需要做到收集以及傳遞慣性,在水平方向上可以進(jìn)行分區(qū),在抗震設(shè)計中每個子結(jié)構(gòu)都是需要保證足夠的抗震性能。

      2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計清晰原則

      分散傳遞消耗地震力是建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中消耗地震能量的主要方式,所以地震力傳遞路徑是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中必須要考慮的問題。為此,應(yīng)當(dāng)首先將建筑結(jié)構(gòu)的具體所在位置進(jìn)行確定??梢岳矛F(xiàn)代化信息技術(shù)構(gòu)建建筑模型,對地震發(fā)生時建筑結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的受力情況和位移情況進(jìn)行精確計算。以精準(zhǔn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),設(shè)計人員可以采取有效的措施預(yù)防地震對建筑結(jié)構(gòu)帶來的損傷,能夠采取有效的措施分散、傳遞、消耗地震力,將建筑結(jié)構(gòu)整體抗震能力提升,保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效率和質(zhì)量。

      2.3 剛度與抗震能力相適應(yīng)

      建筑在遇到地震的情況下,對結(jié)構(gòu)剛性以及抗震能力造成嚴(yán)重的考驗,在結(jié)構(gòu)設(shè)計的開展中,要考慮到建筑結(jié)構(gòu)剛性,可以對各個方向震動起到抵抗的作用,維持好結(jié)構(gòu)平衡以及變形,減少地震對建筑造成的破壞,良好的剛度以及抗震性能,是建筑結(jié)構(gòu)要具備最基本的功能,特別是如今建筑行業(yè)主流的建筑。

      3 建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計基本要求

      3.1 建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則、對稱分布

      若是建筑的結(jié)構(gòu)不均勻或者不規(guī)則,就會對抗震的性能造成影響。特別是建筑的主要特點是體形高,其結(jié)構(gòu)與一般建筑是有所不同的,需要結(jié)合平面形狀對均勻性以及對稱性做好控制。對建筑縱橫比展開合理設(shè)計,并盡量控制好建筑扭轉(zhuǎn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際開展中,要注重控制好建筑剛度以及質(zhì)量,讓建筑承載力保持均勻,并保證建筑結(jié)構(gòu)的對稱分布。

      3.2 借助剛度設(shè)計實現(xiàn)高層建筑的抗震性能

      剛度是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中至關(guān)重要的內(nèi)容。在設(shè)計高層建筑抗震結(jié)構(gòu)過程中應(yīng)當(dāng)注意,各個方面的沖擊力和破壞力會對建筑主體主軸產(chǎn)生嚴(yán)重影響,此時應(yīng)當(dāng)采取合理的設(shè)計保證建筑剛性合格且足以應(yīng)對地震力帶來的破壞,尤其應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格考量建筑結(jié)構(gòu)抗扭轉(zhuǎn)剛度問題,避免地震力對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重沖擊,造成建筑結(jié)構(gòu)變形甚至出現(xiàn)整體穩(wěn)定性不足的情況。

      3.3 設(shè)置多道抗震防線

      多道抗震防線結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作;1) 第一道抗震防線應(yīng)優(yōu)先選擇不負(fù)擔(dān)或少負(fù)擔(dān)重力荷載的豎向支撐或填充墻,或選用軸壓比值較小的抗震墻與實墻筒體等構(gòu)件,不宜采用軸壓比較大的框架柱兼作第一道防線的抗側(cè)力構(gòu)件;2) 第二道抗震防線??梢圆捎迷谠镜目蚣芪恢貌贾娩撝蔚姆绞教岣呓Y(jié)構(gòu)的抗扭強度,并且與原本的框架結(jié)構(gòu)一起形成第二道抗震防線。

      3.4 運用計算機科學(xué)設(shè)計建筑力學(xué)模型

      借助計算機技術(shù),在抗震設(shè)計中,可以對建筑結(jié)構(gòu)的具體抗震數(shù)據(jù)展開精確計算,從而讓建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力保持良好的水平,可以讓設(shè)計結(jié)構(gòu)與建筑實際的需求是符合的,計算機可以進(jìn)行充分分析,建筑結(jié)構(gòu)在荷載的作用下出現(xiàn)的變化,然后繪制出設(shè)計圖紙。

      3.5 建筑結(jié)構(gòu)形式的選擇要科學(xué)合理

      在目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是比較常用的結(jié)構(gòu)類型,其具有較好的整體性、延伸性和經(jīng)濟性,然而一旦遭遇持續(xù)性地震作用的影響時,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會在地震荷載的持續(xù)作用下出現(xiàn)剛度下降的情況,并造成開裂等問題的出現(xiàn),嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力,雖然新型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工簡單易行,然而其在形變以及強度等方面還存在一定的缺陷。

      4 結(jié)語

      總之,抗震設(shè)計是高層建筑的設(shè)計中不可忽視的重要部分,國內(nèi)諸多地區(qū)的地震多發(fā),已經(jīng)讓房屋抗震的問題成為人們最關(guān)注的問題之一,抗震設(shè)計的水平也是要不斷進(jìn)行完善,結(jié)合時代的趨勢以及建筑業(yè)發(fā)展情況,不斷完善抗震設(shè)計的手段,補充抗震設(shè)計的技術(shù)和理念,滿足建筑在抗震能力方面的客觀要求。

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