建筑结构设计中的抗震结构设计理念,本文是关于结构设计相关学士学位论文范文跟建筑结构设计和设计理念和抗震类学士学位论文范文.
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【摘 要】我国也是地震多发地带,近几年很多地区都发生过不同级别地震,给人民的生命及财产安全造成了极大的威胁.现代建筑如何抗震,成为了行业内重要话题,也成为检验这座建筑质量的重要标准.本文就建筑结构设计如何抗震进行了科学分析,针对相关问题提出了一些建议,望能给同业者一些思考.
【关键词】建筑抗震；建筑结构；抗震结构设计
目前建筑结构设计提倡采用概念设计来促进结构的创造性成为设计师墨守成规的现象.建筑抗震设计也是当前建筑设计师们所关注的话题.建筑工程设计人员在建筑结构设计过程中应充分考虑到抗震要求,以满足建筑物的安全系数,保障人民的生命及财产安全.本文根据建筑抗震设计的要求、目标、原则及相关内容进行了探讨,以求给建筑设计师们提供相应的设计思路.
1、建筑结构抗震的规范及原则
建筑结构抗震规范内容包含了建筑结构动力计算原则,结构抗震设计、施工的相关措施及建筑地基抗震分析等等.同时建筑结构抗震规范必须符合建筑力学的客观性,并且从技术经济角度上符合其发展方向,才会在具体的工程实践中得到运用.正是由于建筑结构抗震规范的客观性,在具体的条文中经常会使用“严禁,不得,不宜”等同不程度的限制词汇,还有一些强制性的规定条款.
抗震抗裂度是建筑结构抗震的主要依据.而抗震设防裂度是要以国家的规定权限审批或颁发的地震裂度区划图中规定的基本裂度.目前建筑结构内外抗震设防的主要目标是要求建筑物可以应对不同频率和强度的地震,在遇到不同程度的地震时,可以做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”.
2、抗震设计的理论
2.1 地震动力理论
通过上世纪计算机技术和试验技术使地震动力理论得到了充分的发展,同时建筑学界在各类建筑结构地震作用时的线性与非线性反应研究的进步,得以不断的发展.当前地震观测技术也是在持续完善,全国增设了许多强震观测台站,再加上科学仪器的运用,对各类受损结构地震反应的测量和记录大大提高了精确性和科学性,这都对动力理论发展具有广泛推动.动力理论又称地震时程分析理论,是将地震通过时间角度进行研究分析,把具备代表性的时间节点的地震动加速度时程进行输入,把建筑物简化成多自由度的体系,可以分析到时间序列上的建筑物具体的地震反应,以此为抗震设计提供理论应用的基础.
2.2 拟静力理论
从上世纪初开始拟静力理论开始被研究发展和应用,在评估地震对建筑结构设计作用时,首先假定建筑为刚性结构,地震力水平作用于在建筑的结构或构件的重心上,那么地震力的大小就可以用结构的重量乘一个比例常数进行表示.
2.3 反应谱理论
反应谱理论是由上世纪中期提出的,其基本反应原理是以建筑振动的加速度为观测对象,同时利用建筑结构的动力反映特征作为研究内容,最后对相关的地震地面运动记录进行有效的解读.
3、建筑结构抗震性设计中的相关问题
众所周知地震对建筑的破坏性极大,给人民生命、财产安全带来严重威胁,因此国家各部门对建筑抗震设计是十分重视的.在建筑抗震设计中必须要注意以下几点问题：
3.1 结构空间刚度
当前,我国的建筑结构主要以竖向、横向承重构件、楼盖等为主要组成部分,在结构设计时,每部分的刚度都必须保证能够满足建筑稳定性.在整体的建筑结构中,竖向抗侧力构件受力要求刚性楼盖体系能够满足工程的需求,保证刚性楼盖的结构空间刚度的合理性,防止在地震作用下加剧建筑结构的损害.
3.2 建筑平面及立面布置不均匀
相关建筑设计师要特别关注建筑的立面以及平面布置,严格落实简单化与规范化的原则,其中结构的刚度分布与重力分布应当平均化,针对我国现阶段建筑结构的发展情况,一些建筑的立面和平面设计不合理会致使结构钢芯与质心的不稳定,如若遭遇地震,则可能引发一系列的安全事故和安全隐患.
3.3 多层砖房抗震设计不科学
合理设计多层砖房的抗震性是极为关键的,特别是针对那些综合性强的砖房,在施工时要尽量为顶层或底层争取一定的空间,并可以适时运用钢筋砼内框架结构.如若只是为了增加局部的圈梁和构造柱,就运用这个框架,或是没有预先设计相应砖房的抗震性和承载性,同时不能进行基本的估算,那么就会增加建筑砌体强度,并且难以实现抗震性能.因此,需要相关管理部门引起高度的重视.
4、提高建筑结构抗震性能的举措
如果相应提升建筑结构的抗震性能,就需要对实际施工中的各项数据和出现的问题进行有效的分析,并采取相应可行的举措,从而降低问题出现的概率.
4.1 结构空间刚度方面的解决举措
钢性楼盖体系是建筑结构空间刚度设计中的关键一环,对于提升建筑结构的整体性和稳定性具有良好的效果.常见的应用原理为适度提升楼板的刚度,同时降低平面墙体对齐的施工标准,从而缓解地震力对建筑结构所造成的影响.除此以外,建筑平面还应注意上下墙体的对齐,一旦出现建筑结构平面上下墙体对齐不均的情形,就合理运用现浇楼屋盖的施工办法,从而提升建筑结构的水平传递力,增大楼板对墙体的抓控力,从根本上提升建筑结构的稳定性.
4.2 建筑平面及立面布置的解决举措
建筑平面及立面布置的相关问题,需要引起相应设计人员的高度重视,一是要保障借助结构钢芯与质心的重合性,在最大程度上避免建筑因地震而造成的安全隐患.二是要保障建筑立面质量的分布情况,尽量做到降低建筑结构的重点,从而减轻建筑刚度突变或连接处不稳定等现象.与此同时,在进行建筑结构的设计时,还需要重点把握屋面结构的刚度满足相关的条件,切忌出现过高或过低的现象,从而减少地震时可能会出现的鞭梢效应和集中性破坏现象.
4.3 多层砖房抗震设计的解决举措
多层砖房抗震设计的相关问题也需要引起设计师的高度重视,诸如,建筑圈梁和构造柱的设置问题,要结合实际的砖房特性进行综合性的考量,如构造柱的设计常应用与横墙多的多层砖房,圈梁的设立常应用与建筑横墙承重的钢筋混凝土木楼和土楼等,相关设计师还要严格把控截面和配筋设计的大小与数量.
结语：
建筑的整体抗震性能关系着人民的生命、财产安全,所以必须加强建筑的抗震性能,而建筑结构的抗震设计决定着整体的建筑抗震性能.对于建筑企业发展过程中,设计人员针对建筑结构设计时,应充分考虑建筑的抗震性能,对建筑结构进行具体的优化,以提高建筑整体质量水平.
参考文献：
[1] 蔡英. 建筑结构抗震性设计的常见问题及改进措施[J].《科技资讯》,2006（28）.
[2] 常业军,隋杰英. 建筑结构抗震设计中的若干问题[J].《特种结构》,2002（04）.
作者简介：
李超,湖北中江建筑设计院有限公司十堰事业部,湖北十堰；
付成林,湖北省十堰市建筑设计研究院,湖北十堰.
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