建筑抗震设计论文
下面是好好范文网小编收集整理的建筑抗震设计论文,仅供参考,欢迎大家阅读!
建筑抗震设计论文范文1
1建筑设计融入建筑抗震设计后应注意的细节
1.1建筑的平面布局设计建筑设计的中心设计部分就是建筑平面布局,平面布局的好坏对建筑功能和使用的要求有一定的影响,并且平面布局还与抗震设计有着必要的联系,所以,想要将建筑设计融入到建筑抗震设计中,首先要保证建筑的刚度和结构质量分布匀称,具有对称性,避免建筑出现扭转的现象。在建筑的墙体设计上,一定要保持对称性和均匀性,抗震墙的布局,一定要与抗震结构相结合,刚度较大的楼层语电梯都要布置在中心位置,以免发生建筑扭转效应。在进行平面布局的时候,要为结构抗侧力构建的合理布局制造出有利的条件,从而使得建筑的使用功能与建筑的抗震结构需求相结合,使建筑抗震设计发挥出最大的效果。
1.2建筑的纵向布局设计建筑的纵向布局主要是建筑物岩的高度、建筑结构的质量以及建筑物的刚度分布。不管是在工业建筑还是民用建筑,不论建筑的层数是多还是少,都会存在这样的问题。在进行建筑设计的时候,尽可能的将建筑物沿与建筑的刚度设计成相近的系数,剪力墙的布局不仅要布局均匀,还要使其能沿着建筑纵向一直贯穿到建筑的底部,不要中途中断或者是不到达建筑的底部。在设计过程中,一定要避免楼层之间刚度不均匀的现象,同时还要避免在地震中,建筑出现扭转的现象。
1.3建筑的整体布局设计建筑的整体布局设计,主要是指建筑的平面和立体空间上的设计。在建筑的整体布局中,要使建筑平面和建筑空间在形状上,既规则又简洁。建筑的平面形状可以是圆形、矩形、方形等,这样的形状能够提高建筑抗震的水平。在建筑的整体布局设计中,要避免凹凸行的设计,这样的设计对建筑抗震起到了一定的制约作用。严重是还会出现扭转效应。要设计出具有立体美和具有艺术性的建筑,就一定要将建筑艺术和建筑所具备的功能,与建筑抗震设计结构结合到一起。例如:南昌绿地紫峰大厦,该建筑的高位268m,其框架是核心筒结构,对该建筑的抗震设计,在建筑三分之二出,东西里面内凹,其内凹部分的荷载通过结构柱支撑在41层与43层之间的跨悬臂转换墙上。其整体结构设计融入了新年功能化设计的思想,并对建筑结构进行小震下的反谱计算,以及中震弹性复核。
2建筑设计过程中应重视的抗震设计问题
2.1建筑物屋顶抗震设计屋顶太高或太重,是目前建筑设计最主要的问题。屋顶过高或者过重,会加重地震的作用,导致建筑变形,对建筑物自身的抗震能力有所制约。建筑屋顶的重心和建筑底部的重心不在一条线上,那么就会导致建筑抗侧力不能连续,从而加剧建筑的扭转效应,制约建筑的抗震水平。所以,设计师在进行设计的时候,一定要避免屋顶超高超重的现象,使得整个建筑的结构与刚度均匀的分布下来,让屋顶与建筑的重心保持在同一条线上。如果建筑物的屋顶设计的过高,那么就一定要保证建筑具有良好的抗震稳固性,降低建筑扭转效应。3
2.2设计限值控制相关文件规定,在建筑设计过程中,要考虑抗震要求的限值控制。房屋的建筑高度和楼层的数量。在实际设计当中,有的建筑高度超标,有的建筑层数超标,有的建筑高度没有超标,但是其宽度超标。这些超标,都将会给建筑抗震带来一定的安全隐患,特别是一些高度和宽度超标的建筑,因此,在建筑设计中,只要完全融合建筑抗震设计,就能够有效的进行限值控制。例如:防裂度为8的时候,粘土砖等对称建筑的总高度要低于18m,建筑的层数一不能超过6层;底层框架为砖房的建筑高度应该保持在16m,层数保持在5层以内;建筑材料为钢筋混泥土框架房屋的时候,其高度要保持在45m以下,而框架的抗震墙高度应该保持在100m以内。除了在设计过程中要考虑抗震要求的限值控制之外,还要考虑房屋抗震横墙之间的间距以及局部墙体尺寸的限值控制。抗震墙限值控制,就是避免横墙的间距超过了原有的额定值,从而导致建筑平面的刚度下降,遇到水平地震力时,影响了建筑水平地震力的传递,因此,导致了建筑纵墙发生形变,制约了建筑抗震的承载力度,致使建筑倒塌。对局部墙体尺寸的限值控制,是因为这些局部墙体能够增强建筑抗震强度,如果局部墙体尺寸的限值小于规定的值,那么就不能够满足建筑抗震设计的要求,就会出现墙面裂开或者是倒塌的现象。因此,在设计过程中要注意建筑设计限值控制。
3结束语
总而言之,在建筑设计中融入建筑抗震设计,是目前建筑设计中最为重要的。建筑设计与建筑抗震设计有着密不可分的联系,一个好的建筑抗震设计,一定要将设计和结构融为一体,这样才能够在建筑抗震设计的基础上,完成建筑设计。由此可见,建筑抗震设计在建筑设计中,则显得尤为重要,既能够提高建筑物的稳固性,还能够将建筑设计的应用,在抗震设计中更好的发挥出来。
作者:严朝宗单位:江西省直属机关建筑设计院
建筑抗震设计论文范文2
1.1材料对超限高层建筑抗震设计的影响
质量是建筑的核心,而建筑的抗震性能是体现建筑质量的主要因素,对建筑质量的影响极大,然而,在当今超限高层建筑抗震设计中,却由于由于多种原因造成抗震设计的质量出现了严重的问题,材料对其造成的影响只是其中一个重点要素。材料的影响主要现在材料的质量、材料的不匹配等问题,在超限高层建筑工程设计中,有很多工作人员为某一己之私而在施工中用一些质量不达标的材料,严重影响的建筑的抗震性能;另外,还有些工作人员在设计中会将一些其他的建筑抗震设计方案引入到该建筑物中,而由于建筑物的高度以及整体结构都有所不同,导致出现“张冠李戴”的现象,与实际的建筑缺乏匹配度,导致超限高层建筑抗震设计受到了一定的影响,使建筑的安全性降低达不到超限高层建筑抗震的标准。
1.2平面结构设计对超限高层建筑物抗震设计的影响
超限高层建筑物的平面结构设计是与建筑物外形有着直接的联系,当然也与建筑物抗震设计有着密切的关系,同时超限高层建筑的平面设计与施工难度有着直接的联系,然而,在当今超限高层建筑平面设计中却存在一定的问题,平面结构设计引起的施工难度过大,而导致的超限高层建筑抗震的施工也受到了一定的阻碍,即使能顺利施工也会因为结构设计的不合理对超限高层建筑抗震性能造成一定的影响,在后期的使用中依旧存在重大的安全隐患[3]。另外,如果平面结构设计的不合理,会造成无法准确的确定超限高层建筑抗震的均衡点的位置,尤其是超限高层建筑设计中需要考虑的因素较多,可能会在平面结构设计中会漏掉某些细节的设计,一些结构细节出现问题也会导致超限高层建筑整体的抗震性安全性受到一定的影响。
1.3受力体系对超限高层建筑抗震设计带来的影响
受力体系是建筑抗震设计中需要考虑的重要因素,而且每个建筑的受力体系也各不相同,这与设计者的经验没有太大的联系,因此,在设计的过程中不能光凭经验来完成设计,而且,确实有这种情况发生,觉得自己有着多年的设计经验,就没有详细的对建筑受力体系进行分析,通过以前的经验直接按部就班的放到设计里,最终导致建筑的受力体系与抗震设计发生了矛盾,造成超限高层建筑抗震的性能降低,使得建筑整体缺乏安全性和稳定性。
2超限高层建筑抗震设计优化
2.1做好超限高层建筑设计的前期工作
由第一部分得知,建筑材料对超限高层建筑设计抗震设计的影响及其的严重,因此在设计前要做好前期的准备工作,主要对设计中涉及到的材料质量、数量、规格等做好相应的规划设计,通过对材料的了解再进行相应的设计,尤其是材料的性能参数一定要做好详细的分析,因为有很多材料类型差不多,但是,还是有着细节上的差别。另外,还应对超限高层建筑地点的地质地貌、周边环境等进行详细的分析,这些因素对超限高层建筑抗震设计也有着一定的影响。因此,要做好前期的材料搜集、整理的工作,要确保相关数据材料收集的全面性和准确性。通过做好前期的准备工作,不管是在超限高层建筑的整体设计还是对建筑的抗震设计需要将这些数据作为设计的基础,进而确保设计过程中避免出现一些误差。
2.2对超限高层建筑物平面结构设计的优化
超限高层建筑的设计要比平常的多层、高层的设计特点复杂的多,而且对超限高层建筑抗震设计的本身要求也特别高,因此,在这种情况下超限高层建筑抗震设计中,应全面的考虑各种因素,将其作为优化方案的因素。另外,在对超限高层建筑抗震设计的过程中,设计者要根据实际情况,再结合多种有关设计因素,如,抗震指数、施工方式等,设计出多种超限高层建筑抗震设计方案,然后再通过多种方案的相互比较,选择出最优化的方案,通过这种优化方式,能更好的做好超限高层建筑的抗震设计,而且,以这种设计优化方式,一旦发现方案中存在设计问题或安全隐患能及时的比较出来,并及时的改正,对建筑抗震性能具有很大的保障。
2.3明确超限高层建筑抗震设计中的受力体系
随着社会不断的发展,人们不仅对建筑的质量要求提高了,同时也对建筑物的外观有着一定的要求,美观、大气、上档次是建筑外观现出来的典型特点,但是有很多建筑物只考虑到外观设计,却忽略了建筑的受力体系,对建筑物的抗震性能带来直接的影响,如果这种现象出现在超限高层建筑的设计中,势必会为建筑物带来更大的安全隐患,因此,在对超限高层建筑物抗震设计中一定要明确建筑物的受力体系。建筑的外观要求是要满足的,而在达到这个要求的同时,还需要设计者充分考虑到超限高层的抗震设计,要尽量以后者为主,毕竟后者是关乎到建筑物使用的安全性。可以通过力学的知识来寻找超限高层建筑抗震设计受力体系中的平衡点,以此来实现超限高层建筑的抗震要求。
3结语
建筑抗震设计论文范文3
一、抗震概念设计重要性
高层建筑抗震设计应当非常重视概念设计,因为高层建筑结构的复杂性,发生地震时动力的不确定性,人们对地震时结构认识的局限性,摸拟地震波的模糊性,材料性能与施工安装时的变易性等因素,致使计算结果可能和实际相差较大。简单地依赖数值计算得出的结果不能充分解决现实中的抗震问题,特别是地质特征差异性原因,致使许多国家所制定的抗震规范有很大差距。高层建筑结构概念设计在依据数值计算的基础上,加入了实践经验元素,使得这一设计理念更能满足区域差别下从事高层建筑结构的设计需求,结构概念设计甚至比分析计算更重要。强调其重要性,目的在于结构工程师在高层建筑设计中应特别重视结构规范及规程中有关结构抗震概念设计的各款规定,在具体工程设计中不能陷入只重视计算结果的误区。若结构平面或竖向出现严重不规则或整体性差,则仅按现有的结构设计计算水平,很难保证结构的抗震性能。
二、抗震概念设计的基本原则及影响因素
完成高层建筑结构设计,要建筑师与工程师的通力配合。结构工程师要统筹全面地考虑工程构件、整体结构及延性。工程师和建筑师要全程协作对结构体系的合理性进行设计。针对地震形态,高层建筑结构抗震概念设计的基本原则及影响结构抗震性能的因素主要包括以下几方面。一是形状简单。简单的设计形状使建筑结构明了,在对各构件进行受力情况分析上易于把握,保证了受力数据的精准度。简单的建筑构造减轻了地震对建筑物的破坏,减少了工程整体的薄弱环节,提高了建筑物的整体抗震能力。二是结构规则。保证建筑结构对称布局,包括立体刚度对称和外形对称,提高建筑抗侧力。保证质量对称,使建筑物能均衡抵御外力,避免重心偏离。三是竖向均匀。这在设计上要优先考虑,在建筑横隔层的上下结构比例上要严控竖向收进尺寸,详细进行竖向受力分析,避免因分隔层导致的薄弱环节和承重不均、超标。洞口开设应保持规则整齐,增强整体结构的刚度和强度,避免外力突发下刚度突变而导致的结构扭曲。保证刚度和延性,同一层面支柱和其他连接结构刚性要一致,刚度趋于均衡,增加结构延性,使构件更能吸收和发散地震能量。合理设计抗震墙间距,上下连续受力均匀。设置填充墙将墙与柱分开,不影响整体结构的受力状态,根据需要设置防震缝并保证其质量。四是整体合理。基础要符合建筑要求,保证基础的承载能力完全达到刚度强度指标,与上部构件连接可靠。柱体与基础和隔板到楼盖的连接上有足够的刚度和抗力,各部件牢固连接紧密协同,增强竖向和水平的抗震能力。
三、提高抗震构造措施
保证建筑的抗震能力,一是要保证支柱、墙和梁的轴线处于同一平面,合理布局地震外力能量的传递吸收途径,形成构件双向抗侧力体系。二是要设置多道抗震防线,在某一构件损坏吸收部分地震能量后,其他构件仍能起到防线作用。三是增强建筑延性,保证构件能够有效吸收地震能量,合理布局构件的刚度和强度。四是要按照抗震等级对梁,柱,墙的节点采取相应的抗震构造措施确保高层建筑结构在地震作用下达到三个水准的设防标准。
建筑抗震设计论文范文4
关键词:地震理论、建筑抗震设计
中图分类号:U452文献标识码: A
我国的城市化建设非常迅速且规模巨大,人们大量涌入城市成为其中的一员。地震作为一种破坏性很强的自然灾害,对建筑结构安全的影响尤其重大,也直接关系到每个人的安全。本文在这里就建筑结构抗震设计作一概述,使人们对抗震设计有一个初步而又清晰的认识。
地震理论概述
我国处于世界两大地震带,东部的环太平洋地震带和西部、西南部的欧亚地震带之间,据统计我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。因此我国是一个多震国家。建筑的抗震设计非常重要。
地震多发生在距地表几十公里内的地壳层和地幔层的上部。按成因地震可分为四种类型:构造地震、火山地震、冲击地震、诱发地震。其中构造地震占绝大多数。地震的破坏程度与震级、震源深度都有关系。震级是地震发生强度的一种度量,地震越强,震级就越大。震级相差一级,能量相差约30倍。地震震级和地震烈度不同,震级代表地震本身强弱,烈度表示同一次地震在地震波及的各个地点所造成的影响程度,它与震源深度、震中距、方位角、地质构造以及土壤性质等因素有关。地震烈度是在没有仪器记录的情况下,凭地震时人们的感觉或地震后工程建筑物破坏程度、地表的变化状况而定的一种宏观尺度。一般来说震级越大、震源越浅、震中距越近,地震烈度越大。宏观的地震烈度加上各国抗震规范规定的与之相应的地震加速度,就成为指导抗震设计的依据。
二、建筑抗震理论分析的进程
1、拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小相当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。
2、反应谱理论。反应谱理论是在20世纪40~60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础。是美国的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。
3、动力理论。动力理论是20世纪70-80年代广为应用的地震动力理论。它的发展基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展,以及人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解。同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成建筑抗震设计工作。
三、建筑抗震设计
(一)建筑的抗震措施
在建筑的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构构件抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手。在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立计算地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用。使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能,是当代抗震设计发展的方向。而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件等要求在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
(二)建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震规范》(GB50011-2010)对建筑的抗震设计提出“三水准、两阶段”的要求。“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率 10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率 2%-3%,重现期 1642-2475年,平均约为2000年。实际应用上,多遇地震烈度可取比基本地震约低1度多,罕遇地震烈度比基本地震约高1度。
对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的。其方法步骤如下:第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能能力,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是薄弱楼层)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。
(三)建筑的抗震设计方法
我国的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定:1、高度不超过 40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法等简化方法。2、除1 款外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法。3、特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算,当取3组加速度时程曲线输入时,计算结构宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值;当取7组及7组以上时程曲线时,可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。
总之,建筑的抗震设计是一个浩大而复杂的问题,也是关系到每个人切身安全的问题。本文就其作一概述,希望对人们对建筑抗震设计理解的加深有所帮助。
[1]建筑抗震设计规范
北京:中国建筑工业出版社
[2]高层建筑混凝土结构技术规程
北京:中国建筑工业出版社
[3]黄世敏 杨沈.建筑震害与设计对策
北京:中国计划出版社
[4] 赵西安.现代高层建筑结构设计【M】.
建筑抗震设计论文范文5
关键词:看真设计楼梯;结构设计;分析
中图分类号:TU229 文献标识码:A
为了提高建筑工程整体结构的抗震性能、提高建筑物震后的通行能力,我国在2008年汶川震后对《建筑抗震设计规范》进行了修订。新规范中明确了对楼梯构建的计算要求与分析要求。规范条文说明中进一步指出了楼梯构建与主体结构整浇时,梯板起到斜支撑作用,对结构刚度、承载力、规则性的影响较大,因此,必须参与抗震计算。而且,作为楼梯的结构组成,楼梯间的抗震设计也是现代建筑工程设计过程中所要计算并考虑的重要因素。现代建筑工程的设计过程中需要针对楼梯抗震设计将其与结构计算进行整体分析与计算,以此实现建筑工程抗震性、实现建筑工程抗震设计的目的。
1 抗震设计楼梯参与结构计算的重要意义
在现代建筑工程的设计中,钢筋混凝土框架结构所具有的优势使得其在现代建筑工程的设计中有着极为广泛的应用。在钢筋混凝土框架结构中,楼梯能够对楼梯间结构起到斜撑作用,增加主体结构的刚度。在传统的结构设计中,由于计算方式与设计理论的限制使得楼梯及楼梯间不参与整体结构的计算。随着现代建筑设计理论的日趋成熟以及建筑物抗震等级要求的不断提高,建筑工程抗震楼梯设计参与整体结构计算已经纳入相关规范要求。在抗震楼梯与楼梯间增加刚度的同时,还应与水平隔板、楼盖板等做好链接,以此形成整体、提高建筑物的抗震性能。在汶川地震震后调查中,楼梯梯段板断裂的情况非常普遍,严重影响了震后的自救与救灾。而且,楼梯系统的断裂也造成了对主体结构抗震性能的影响,造成了余震中建筑物抗震性能的下降。
2 抗震设计楼梯参与结构计算的分析
2.1 抗震设计楼梯参与结构计算效果分析
在进行抗震设计楼梯参与结构计算过程中,首先要对楼梯结构进行选型,同时对其输入合适的地面运动。运用计算方式对动力非线性反应进行分析根据建筑工程整体结构以及相关设计规范选用常用楼梯结构形式,在此基础上进行荷载取值的分析。综合考虑外框架线荷载、内框架线荷载等。对于降雪量较大的地域还应考虑雪荷载,风力较大区域还应根据建筑结构特点选择是否进行风荷载计算等。做好上述分析与计算工作后,还应进行内力的计算。考虑现浇楼板以及现浇楼梯板结构对框架梁、框架刚度的影响,并进行计算。
为了综合分析抗震设计楼梯参与结构计算的效果,在设计与计算过程中还需要对地震作用下框架结构受力性能等问题进行计算与分析,以此实现建筑物整体结构稳定性、抗震性的提高。作为建筑物结构中的重要组成部分,楼梯抗震设计参与结构计算中应针对其技术特点进行计算与分析。针对传统结构设计不考虑楼梯构建而分析其荷载的问题进行专项计算与分析。根据汶川震后调查结果显示,楼梯对主体结构的抗震性能有着很大的影响。因此,现代结构计算与设计过程中应充分考虑抗震设计楼梯与主体结构间的相互作用,实现框架结构与楼梯构建的整体性、实现提高建筑物抗震性能的最终目的。
2.2 抗震设计楼梯参与结构计算作用分析
在对抗震设计楼梯参与结构计算的两模型对比计算分析中得出,抗震设计楼梯的应用能够使主体结构整体刚度增大,使整体结构的自振周期减小。而且,抗震设计楼梯还能够提高整体结构的抗扭刚度。从抗震设计楼梯参与结构计算的分析与相关论证中可以看出,地震作用下抗震设计楼梯参与结构计算的结构楼层相对位移较不参与计算情况下减少很多。但是两者在X方向楼层相对位移相差不大。Y方向位移相差较大。由此可以看出抗震设计楼梯参与结构计算后能够有效提高整体结构的刚度、限制结构的侧移。而且,在地震作用下参与结构计算的抗震设计楼梯能够使结构层间位移减小,实现了减小结构侧移的目的。因此,在现代建筑物的设计与计算过程中应加强抗震设计楼梯参与结构计算的应用,以此实现建筑物整体结构的稳定性与抗震性。
3 抗震设计楼梯参与结构计算的相关要点
在进行抗震设计楼梯参与结构计算过程中,应针对抗震设计楼梯的的相关规程开展工作。采用楼梯与主体结构整浇工艺时,楼梯布置应尽可能规则,并让楼梯参与整体抗震计算。在这一过程中还应对楼梯构建进行抗震承载力验算。楼梯构建应根据抗震构造要求进行相关措施,确保楼梯构架能够满足抗震设计以及结构计算的需求。严格按照纵向面筋拉通并不小于最小配筋率、梯板按斜支撑构建设计、楼板两侧设置纵向暗梁、梯板双层钢筋网间距控制等要求实现楼梯构件的抗震构造目的。
4 以科学的设计管理为基础提高楼梯抗震能力
抗震设计楼梯参与结构计算的目的就是为了提高建筑物的整体结构抗震能力、提高楼梯通道的抗震能力,以此实现地震灾害逃生、自救能力。针对这一需求,现代建筑工程的结构设计中应针对楼梯抗震设计对主体结构抗震能力的促进作用强化楼梯抗震设计的应用。通过楼梯抗震设计与结构计算的综合应用提高建筑物的抗震能力、提高楼梯抗震能力。为了确保抗震设计楼梯与结构计算工作质量的提高,现代建筑工程设计单位应从自身的管理体系完善入手保障设计工作质量。通过管理体系的完善、设计人员职责的明确使抗震设计楼参与结构计算工作的质量处于受控状态,保障设计工作能够满足设计目标。另外,设计单位还应针对抗震设计楼梯参与结构计算这一技术强化设计人员的培训工作。针对这一技术的应用实现的需求,现代建筑工程设计单位还要强化抗震设计专业知识以及楼梯抗震设计参与主体结构计算相关知识的培训与考核。以设计人员专业知识的完善、专业素质的提高作为基础促进抗震设计楼梯参与结构计算的应用,实现我国建筑工程抗震能力提高的目的。
建筑抗震设计论文范文6
关键词:建筑方案设计;抗震;作用分析
中图分类号: TU2文献标识码: A
1、建筑方案设计在建筑抗震设计中的几个主要设计问题分析
1.1 建筑体型设计问题
建筑体型包括建筑的平面形状和立体的空间形状的设计。震害表明,许多平面形状复杂,例如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。海城地震和唐山地震中有不少这样的震例。而平面形状简单规则的建筑(包括单
层和多层建筑)在地震中都未出现较重的破坏;有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂ss和不规则,例如相邻单元的高差过大、出屋面建筑部分的高度过高、有的建筑装饰悬伸过大过高,这些沿高度形状上的变化,在地震时都会造成震害,特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。在历次地震中工业与民用建筑都有此类震例。
所以,在建筑体型的设计中,应尽可能的使平面和空间的形状简洁、规则;在平面形状上,矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说,都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体形,尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼,在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度
比较均匀地分布,避免产生因体形不对称导致质量与刚度不对称而引起建筑物在地震时发生对抗震极不利的扭转反应。在建筑方案设计中,特别是高层建筑的建筑方案设计中,为了建筑立面美观和艺术上创意,复杂的建筑体型是难以避免的,但是,在设计时一定要把建筑艺术、建筑使用功能同结构抗震安全很好的地结合起来。
1.2 建筑平面布置设计问题
建筑物的平面布置在建筑方案设计中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离,内墙的布置,空间活动面积的大小,通道和楼梯的位置,电梯井的布置,房间的数量和布置等等,都要在建筑的平面布置图上明确下来;而且,由于建筑使用功能
的不同,每个楼层的布置有可能差异很大。因此,这就带来一个建筑平面布置的多样化如何同时考虑结构抗震要求的问题。一个比较突出的问题是,建筑平面上的墙体(包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙)布置不对称;墙体与柱的分布不对称,不
协调;造成建筑结构质量与刚度在平面上分布的不对称,不协调;使建筑物在地震时产生扭转地震作用,对抗震很不利。根据抗震设计审查结果统计,有的城市在建筑平面布置上不合理的达17%,在墙体设置上不符合抗震要求的达24%。
1.3 地展力问题
在高层建筑方案设计中,除了考虑垂直荷载和水平荷载外,还要考虑地展力。往往由水平地震力产生的内力,成为设计控制的主要因素。高层建筑的结构体系有多种,当地震烈度低于8度时,只要建筑物体型合理。垂直刚度均匀,九层以下的高层建筑,仍可采用钢筋混凝土框架结构。然而,由于高层建筑结构体系自身的柔性较大。加上设计师在建筑方案设计时因商业要求,无法建筑结构上进行合理的设计,从而引起建筑结构设计不合理,造成这类建筑抗震性能先天不足,加上临街一面底层抗震墙设簧减少,引起底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层要小,这种结构的建筑物其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担,使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低,当地震时,因为下柔上刚,从而危及整座建筑的安全。如何才能克服这些闲难就是建筑方案设计者所面临问题。
1.4 缺乏理论指导和经验
建筑抗震设计中缺乏科学规范的理论指导,缺乏实际经验的积累;我国对地质地震的认识尚不够完善,对地震的成因,预测,防治研究不够深入,地震防治规范不够科学。因此,在进行建筑结构抗震设计时候,缺乏一定的科学依据,或依据的是不完善的理论。因此,难以在建筑结构设计中完美融合防震设计理念。设计中,没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序,难以做到重视主体的设计而兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。
2、建筑方案设计和抗震设计的关系分析
建筑方案设计对建筑抗震起重要的基础作用。建筑的结构设计难以对建筑方案设计有很大的改动,建筑方案设计已经初步形成了,建筑结构就必须按照原则服从建筑方案设计的要求。设计师在建筑方案能够全面的考虑到抗震设计的要求,那么结构设计人员按照建筑方案
对结构部件进行科学、合理的布置,保证建筑结构质量与结构刚度均匀分布,结构受力和结构变形共同协调,提高建筑结构抗震性能和抗震承载能力;如果建筑方案没有考虑到抗震的要求,直接给结构抗震设计带来更大的难题,建筑布局设计限制结构抗震布局设计。为了进
一步提高结构部件抗震承载能力,就必须增大结构构件的截面面积,这样又会造成很多不必要的浪费。所以,在建筑抗震设计的过程中建筑单位要对建筑体型设计、建筑平面布置设计、屋顶建筑抗震设计等问题加以关注。
3、在建筑方案设计中考虑抗震问题的作用
3.1 体型设计中能够避免质量和刚度分布不均
建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏,有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中,应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则:在平面形状上,矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型,尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布,避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。
3.2 屋顶建筑的抗震设计作用
屋顶建筑的抗震设计人员常被人们忽视,这是因为屋顶并不是结构承重的重要部分。所以人们并不重视这一方面的设计。事实上恰恰相反。屋顶建筑是建筑方案设计的非常重要的一部分,根据现在一些地震的破坏来看。屋顶建筑是地震破坏最严重的地方之一。在这一部
分的设计中应该尽量降低屋顶建筑的高度,在材质上选择用高强轻质的建筑材料和轻型的建筑造型,保证屋顶建筑的结构质量和刚度的均匀分布,这样就能保证地震作用沿结构方向的均匀传递。同时在设计的过程中,要注意屋顶建筑与整体建筑的重心应该保持一致,这样能
够显著提高屋顶建筑的抗震稳定性。减少地震过程中扭转、变形等情况对建筑物自身的破坏。
结语:
总之,建筑方案设计在建筑的抗震设计中非常重要,二者之间有着非常密切的关系。因此,对于建筑方案的抗震设计,我们要有足够的重视并且使其能够发挥它的作用。从而保证建筑的抗震能力,保障人们的生命财产安全。
参考文献:
[1]蒋山.浅谈建筑方案设计在建筑抗震设计中的作用,[期刊论文]中国房地产业,2011 年10 期
[2] 陆伟权.浅析建筑方案设计在建筑抗震中的作用,[期刊论文]城市建设理论研究,2012 年14 期
[3]曾锐.重视建筑方案设计在建筑抗震设计中的作用,[会议论文]中国铁道学会铁路房建管理会议,2010
建筑抗震设计论文范文7
[关键字]加固 抗震性能 目标 原则
[中图分类号] P65 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-263-1
地震作为一种突发性的自然灾害,对人民的生命财产安全带来了严重的危害,其带来的后果甚至是毁灭性的。它对人类社会主要会产生两个方面的危害:(1)地震会严重破坏建筑物,使建筑物倒塌,给人们的生命财产带来严重的损失。(2)地震还会引发其他的灾害,如火灾和水灾,会对人类赖以生存的自然环境造成直接的破坏,社会影响极坏。为了能有效规避地震带来的破坏,需要从建筑物结构抗震性能和抗震性加固方面,进行设计和研究,本文重点分析的是建筑物结构抗震性加固的性能指标。
1 抗震性能化设计理论
随着科学技术的日新月异,人类也开始加深了对结构地震反应特征和地面运动特征的认识。这样开始不断完善和发展了建筑结构的抗震设计方法和地震反应分析能力。目前对结构地震反应已经采用了非线性动力理论的分析方法,而随着近几年来频发的地震灾害,也在不断的发展和完善抗震设计方法和设防标准。
在初期阶段,为了对结构安全作出保证,采用单一的设防水准作为抗震设防的标准。而随着认知水平的不断提高,人们对地震的反应特点和不确定性有了更深的认识。为了对结构安全和经济二者的之间的合理关系更多的予以考虑。又提出了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的多级设计思想,抗性能设计开始向多层次、多目标的方向发展,并以提高结构承载力为主要目标。目前国内外抗震设计主要采用一种多层次多目标的设计,其主要目的是提高结构承载力,采用防倒塌和设防的构造,对建筑物实施控制。这种设计原则会尽可能的保证建筑物在地震侵袭时不发生倒塌,进而对人们的生命安全作出保证。但它仍旧会带来很强的破坏力,给人们带来严重的经济损失,同样为人们所无法接受。
目前,对建筑物抗震性能方面,无论是公众还是社会,都提出了多层次和高水平的要求。这样不单单是对强震带来的人员伤亡和建筑物倒塌进行规避,同时还要尽可能的降低中小地震带来的损失,在建筑物结构的地震反应上,为了对不同建筑物的使用需求予以满足,需要设计具体化的性能指标。
在性能化设计理论方面,我国已经取得了突飞猛进的发展,在2010年12月1日,我国正式颁布了《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,在这里着重强调了新的地震规范:在建筑抗震的性能化设计方面,应综合考虑变形能力和抗震承载能力,新的设计规范灵活性和针对性非常强。它充分考虑在建筑物地震反应方面,不同业主提出的不同需求,选择合理的布局结构构件和结构形式进行结构的设计,对业主的特定需求予以满足。在既有结构加固的基础之上,为了实现预期的抗震性能目标,针对关键构件、某些部位或者整个结构,采用各种灵活多样的措施,使抗震的安全性进一步提升,以对其结构的使用功能予以满足。
2 结构抗震加固的性能目标
在地震作用下,剪力是建筑物的地震作用力的主要表现。位移是地震变形的主要反应。依照抗震抗震规范,对既有结构进行设计,使其变形反应对规范限值予以满足,承载力也能对规范需求给予满足。因为在建筑物的使用上,有着不同的使用要求,同时针对建筑物结构的地震反应,不同的业主要求也不一样。而这种要求也就是结构的性能化指标,包括位移、层间位移和加速度三个方面的性能指标。在对建筑物抗震性能加固方面。需要依照这三个性能指标进行。
2.1 加速度—性能控制指标
位移变量是对建筑物地震反应带来影响的主要因素,但有一些建筑物在使用功能方面,限制了加速度。所以加速度,也就是性能指标,成为这些建筑物主要性能控制指标。建筑物在地震作用下,会出现扭转或平动等整体反应。若建筑物变形结构以平动为主,则剪力为平动产生的主要反应力,平动位移也是其主要的变形情况。若建筑物发生的是扭转变形。则破坏力会沿着建筑物边缘向内部呈现逐渐上升的趋势。建筑物的全部构件,在这种破坏方式下,会无法正常发挥承载能力。所以我们在对结构进行设计时,应规避在地震作用下,结构设计所发生的地震反应是以扭转为主的反应。
此项控制指标主要是在加固过程中,重新分配和调节剪力,或者是通过增加阻尼支座或者是增加附件构件,提供性能指标以一个附加的阻尼,对地震剪力的作用进行抵消,进而对剪力和加速度起到了一定的控制作用。
2.2 位移—性能控制指标
在性能和结构方面,加速度仅仅是一个方面,位移是主要的表现。当前基于位移的设计方法和性能化分析,是性能化设计的主要方向。对于地震作用下的损伤程度,控制方式主要是采用位移进行,已经成为最有效的途径,实现性能化抗震设计 总体目标。由于地震会产生不同强度的水准,构件或结构采用结构的位移作为相应指标,采用位移对结构的变形程度进行控制。结合业主提供的性能位移,加固设计既有的结构。
3 结语
抗震设计方面,新规范性能设计理论提出了新的思想和设计原则。针对既有结构的加固方面,也有了新的思路和概念。在加固时,不单单是从承载力补强方面进行考虑,还要综合考虑业主对建筑物的使用要求。使建筑物抗震和加固设计,能对不同的需求予以满足。结合抗震设计的相关理论,将抗震设计和加固从承载力指标转向性能指标,保证结构抗震具有灵活性和具体性的特征,为未来的提供新的抗震加固的发展方向。
参考文献
[1]陈闯兴.中国建筑抗震设计规范的演变和展望[J].防灾减灾工程学报.2003.
[2]徐斌.新规范建筑抗震性能化设计浅析[J].广东水利电力.2010.
[3]辛力.高层建筑结构直接基于位移的抗震设计方法[D].西安建筑科技法学,2006.
[4].浅析高层建筑结构抗震设计[J].消费导刊.2008(11).
建筑抗震设计论文范文8
关键词:抗震 ;结构设计;加固
中图分类号:TU318 文献标识码:A
对建筑设计结构设计很难有较大的修改,制定好建筑设计,原则上结构设计只能对建筑设计的要求服从。在建筑初步设计、方案阶段中如果建筑师能较好地对抗震的要求考虑,对结构构件系统则结构工程师就可以合理的进行布置,建筑结构相应产生的地震作用以及刚度和质量分布与变形结构受力比较均匀协调,能得到较大的提高和改善建筑结构的抗震承载力和抗震性;如果建筑师没有很好地在提供的建筑设计中对抗震要求考虑,那就会带来较多困难给结构的抗震设计,建筑布置会限制结构的抗震设计和布置,甚至使得设计的不合理。有时为了让结构构件的抗震承载力有所提高,不得不增大配筋用量或构件的截面,从而给投资带来不必要的浪费。
一、建筑结构抗震设计
一般来说,所谓的抗震设计建筑结构就是指对建筑结构通过地震时的破坏,结合长期实践于建筑结构工程中所积累的经验,总结形成的一种基本的设计思想与设计方法,也是确定细部构造措施并且进行结构与建筑整体布置的一个过程。地震动理论上其就是一种随机的振动,它具有复杂性、不确定性与随机性使得人们难以把握,某建筑物可能遭遇的地震的参数与特性要想很精确地预测,我们就目前来说还非常难以具备更好的方法。在建筑结构分析抗震设计这个方面,由于我们对建筑结构的外界引起变化、空间作用、建筑结构的性质以及建筑的材料等等不同的很多种因素不能够很充分地考虑,因此有很大的不确定性。所以不能够全部的依赖于计算结果来进行建筑结构的抗震设计,更要以抗震设计建筑结构工程所建筑工程抗震经过长时间的经验以及基础理论所可以总结出来的为基本出发点的建筑工程抗震设计方法,使得建筑结构的抗震性能进而更好的提高。
二、结构抗震概念设计的重要性
2.1解决地震不确定性的好方法是概念设计
对地震破坏机理我们还不十分清楚, 对地震的破坏现象也只是停留在感性认识阶段,建筑物抗震计算的原理只是一种近似方法,却不能代表建筑本身在地震中的真实反应。概念设计的思想不妨是个解决这个问题的好方法。地震是一种随机振动,有着难以把握的复杂性和不确定性,要准确地预测建筑物遭遇地震的特性和参数,尚难以做到。在建筑抗震理论未达到科学严密的今天,单靠计算很难使建筑具备良好的抗震能力。因此,结构工程师必须重视建筑总体抗震能力的概念设计。
2.2工程师进行结构设计创新的方法和原则是概念设计
展现先进设计思想的关键是概念设计,在特定的建筑空间中一个结构工程师的主要任务就是完成结构总体方案的设计采用整体的概念,并对结构与结构、构件与结构的关系能有意识地处理。一般认为,结构工程师如果概念设计做得好,随着他的不断努力,随年龄与实践的增长其结构概念将会越来越丰富,设计成果也越来越创新、完善。
2.3 计算理论与实际受力的差别使得概念设计成为结构抗震的重要途径
概念设计的重要,主要是由于现行的结构计算理论与设计理论存在许多缺陷或不可计算性,这一矛盾使结构的实际受力状态与设计结果差之甚远,为了对这类计算理论缺陷的弥补,或者无法计算对实际存在大量的结构构件的设计能够实现,都需要结构措施与优秀的概念设计使得结构设计的目的得到满足。
2.4 概念设计在初步设计中的重要性
概念设计之所以重要,还在于在设计方案阶段,不能借助于计算机来实现其初步设计过程。这就需要其掌握的结构概念由结构工程师综合运用,选择造价最低、效果最好的结构方案。为此,不断地丰富自己的结构概念,需要工程师深刻、深入对各类结构的性能了解,并能有灵活地、意识地运用它们。而人的设计,就是概念设计。有很多设计存在诸多缺陷,主要原因就是在总体方案和构造措施上未采用正确的构思,即未进行概念设计所致。
三、建筑结构抗震设计常用方法
3.1进行抗震设计根据建筑结构基本构造
一般情况下,使用砼钢筋框架结构时,是对钢筋砼构件通过控制最小配筋率,以及截面尺寸来实现抗震设计。建筑的砖混结构,构造方法一般比较常见的有限制建筑的层数与层高和房屋的整体高度;设置钢筋砼构造柱在建筑的横纵墙中,并且还要有一些防震缝设置等等。在建筑结构抗震设计规范修订后对一些强制性的条例进行了增加,例如:突出建筑屋顶的电梯、楼,要求延伸构造柱到建筑的顶部,并且连接顶部的圈粱成为一体,以此来拉结主体结构与突出部分成为整体,提高整体的承载力。
3.2进行抗震设计根据建筑结构性能目标
在发生地震的时候建筑物有高度的安全性,是最终抗震设计的目的,所以建筑结构的抗震设计要求的基本设计标准为以可能会发生在要建设建筑物的地区的大地震的烈度,而且还要以建筑物的内部以及建筑自身对建筑结构的抗震性能确定指标以没有造成破坏为最终目标。建筑结构中建筑结构的基础部位以及某些非抗震的下部结构也有一定程度上需要抗震能力,建筑结构在发生大地震的时候要基本保持在弹性范围所能承受之内。另外,也应该重视建筑结构的抗风性能。因建筑的安全使用很有可能导致性能降低由于风压所导致的建筑水平振动,以及破坏其抗震构造构件的耐久性能。
3.3进行抗震设计根据建筑规划和建筑场地
要有较好的抗震性,建筑结构将比较稳定性的建筑场地作为优先选择。另外,需要对具有抗震性的建筑进行抗震层的设置,而且包建筑外观括、邻栋间距等等的一些安全性能以及舒适感的角度对建筑结构的外部空间应该进行考虑。而且在进行场地规划建筑结构的时候,也应该从建筑上部结构适应的位移等性能与特点方面的角度来考虑。
四、加强建筑工程抗震措施
4.1 选址要科学合理
《中华人民共和国防震减灾法》规定,对于可能发生严重次生灾害和重大建设工程的建设工程,对地震安全性必须进行评价;并确定抗震设防要求,根据地震评价安全性的结果,进行设防抗震。建筑物建造在可液化场地或临近地震断层或软弱地基,地震引起地基失效由于对场地的液化作用,建筑物倾斜而很容易倒塌。
4.2 采用合理的结构形式
目前我国有钢筋混凝土结构、砖混结构、钢结构、钢-混凝土组合结构等常用建筑结构形式。可根据不同的地区,选择不同的结构形式根据不同设防烈度。本身钢筋混凝土就具备柔性,因而这种结构的建筑物承载能力高,变形能力好,通常抗震能力也强。应根据建筑的抗震要求和功能要求在确定结构方案时,合理进行选择。在选择结构体系时结构的侧移度从抗震角度来说,是要考虑的重要因素,尤其是对于设计的高层建筑,这一点起控制作用,随着高层和多层房屋高度的增加,在其他荷载作用以及地震作用下结构产生的水平位移增大迅速,必须要求抗侧移结构刚度也随之增大。
4.3设计质量切实提高
地震尤其是烈度和震级较高地震,危害性非常大,显得尤为重要的就是建筑物的抗震性能。目前我国设计建筑结构水平还非常低,所采用的建筑方案在大量的建筑上不是很合理,导致无法合理布置结构方案,增加材料用量。
总之,为了提高刚度、延性和承载力为主导目标,综合运用抗震原则,刚柔结合多道防线,同时确保结构体型简单,结构传力和受力途径直接,结构构件与整体结构共同作用,从设计上如此一来就可以保证在地震作用下建筑结构的安全性。
参考文献:
[1]张文银,高莉.建筑结构抗震设计[J].山西建筑.2008 第32 期.
建筑抗震设计论文范文9
关键词:建筑结构杭震设计
中图分类号: TU3文献标识码:A
高层建筑是社会经济发展和技术进步的产物。随着大城市的发展,城市用地紧张,市区地价日益高涨,促使近代高层建筑的出现。而高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点,在学习了本学期的“高层建筑结构”课程之后,我对高层的抗震原理、抗震方法也产生了浓厚的兴趣。通过参阅一些专业的文献,我对高层抗震有了初步的认识,现论述如下。
一、高层建筑发展概况
80年代,是我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。各大中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢结构为主的建筑,建筑层数和高度不断增加,功能和类型越来越复杂,结构体系日趋多样化。比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店,它是一座现代化的高级宾馆,总高153.52m,全部采用框架一芯墙全钢结构体系,深圳发展中心大厦43层高165.3m,加上天线的高度共185.3m,这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。深圳于1995年6月封顶的地王大厦,81层高,385.95m为钢结构,它居目前世界建筑的第四位。
二、建筑抗震的理论分析
(一)建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件。它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。
(二)抗震设计的理论
1、拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。
2、反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40~60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。
3、动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成抗震设计工作。
三、高层建筑结构抗震设计
(一)抗震措施
在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
(二)高层建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震规范》(GB50011-2001)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率 10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率 2%-3%,重现期 1641-2475年,平均约为2000年。
对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。
(三)高层建筑结构的抗震设计方法
我国的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定:1、高度不超过 40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法等简化方法。2、除1 款外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱方法。3、特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算,可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
四、新型材料的探讨和应用
钢纤维混凝土是一种性能良好的新型复合材料,由于钢纤维阻滞带基体混凝土裂缝的开展,从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度等较普通混凝土显著提高,其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久度也有较大改善。钢纤维对基体混凝土的增强作用随着纤维的体积含量、长径比的增大而增大。但在工程实际中,纤维含量有一定限值,超过这一限值,用一般方法搅拌、成型就有困难。对于一般常用的钢纤维混凝土,其体积含量建议取1.0%-2.0%。采用钢纤维混凝土梁柱节点的框架与普通钢筋混凝土框架相比,结构的延性提高57%,耗能能力提高130%,荷载循环次数提高了15%。在框架梁柱节点采用钢纤维混凝土可代替部分箍筋,既改善了节点区的抗震性能,又解决了钢筋过密,施工困难等问题。
建筑抗震设计论文范文10
Abstract: High-rise building work has always been the focus of building design and construction, the development of the high-rise buildings, analysis the necessary theory for seismic design of buildings, in order to explore the design concept, the method of high-rise buildings, and seismic measures must be take. In order to avoid the brittle failure of short columns in high-rise buildings, first of all to the judgment of short column, and then take some structural measures and treatment of short column, improving the ductility and seismic performance of short columns.
Key words: high-rise building; seismic design;
中图分类号:TU2
0 引言
结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计,其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,从而经济地实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的目的。但是,由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载,建筑物的地震破坏机理又十分复杂,存在着许多模糊和不确定因素,在结构内力分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,计算方法还很不完善,单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。
1 高层建筑抗震结构设计的基本原则
1.1 结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能①结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。②对可能造成结构的相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。③承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
1.2 尽可能设置多道抗震防线①一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架―剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或多肢剪力墙体系组成。②强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。③适当处理结构构件的强弱关系,同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后,其他抗侧力构件仍处于弹性阶段,使“有效屈服”保持较长阶段,保证结构的延性和抗倒塌能力。④在抗震设计中某一部分结构设计超强,可能造成结构的其他部位相对薄弱,因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小,改变抗侧力构件配筋的做法,都需要慎重考虑。
1.3 对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力①构件在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。②要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化,一旦楼层(部位)的比值有突变时,会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。③要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。④在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层,使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的有效手段。
2 建筑抗震的理论分析
2.1建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。
2.2抗震设计的理论
2.2.1 拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。
2.2.2 反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40~60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。
2.2.3 动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成抗震设计工作。
3 高层建筑结构抗震设计
3.1 抗震措施
在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
3.2 高层建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震规范》(GB50011-2001)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率 10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率 2%-3%,重现期 1641-2475年,平均约为2000年。
对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:①第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。②采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。
3.3 高层建筑结构的抗震设计方法
建筑抗震设计论文范文11
关键词:建筑结构,抗震设计,设防目标,基本措施
Abstract: With requirements increasing of people on the building of the product, all kinds of new structure building gradually increases based on the performance of the seismic design thought aseismatic design, which is an effective path. This paper from the structure design of the seismic design, first to structure the seismic fortification basic goals for discussion and analysis, and then in structural seismic design of the basic principles and objectives, how to do well the seismic design of building structure were discussed. Some basic measures, trying to improve structural seismic performance, strengthen building structure design of the seismic capability.
Key Words: building structure, seismic design, fortify goal, basic measures
中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A文章编号:
前言
近年来,一些国家和地区相继发生强烈地震,造成巨大损失。而我国又是一个地震多发的国家,要抵御、减轻地震灾害,必须对建筑结构进行必要的抗震设计。在结合建筑构造中的抗震设防理念,建筑结构的地震反应,地震反应特性、地震破坏模式等因素综合考虑的同时,为了努力减轻地震造成的破坏,减轻经济损失,我国政府和相关部委陆续颁布了一系列防震减灾的法律、法规条文,并强制规定设防强度为6度以上地区的建筑必须进行抗震设计。
一、建筑结构抗震设防的目标
抗震设防是指对建筑物进行抗震设计,并采取一定的抗震构造措施,以达到结构抗震的效果和目的。我国通常采用“三水准抗震设防”和“两阶段抗震设计”的设计方法。下面就对这两种设计方法进行阐述和分析。
1.三水准抗震设防
抗震设防的依据是抗震设防烈度,抗震设防烈度按不同的频率和强度可以分三个地震烈度水准。采用第三水准烈度的地震动参数,计算出结构的弹塑性层间位移角,以满足第三水准大震不倒的要求。目前,我国抗震设防为“三水准”目标通常将其概括为:“小震不坏、中震可修、大震不倒”。其中,“小震不坏”是指当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,建筑物一般不受损坏或不需修理仍可使用,建筑处于正常使用状态,从结构地震分析角度,可以视为弹性体系。第一水准对应抗震正常使用极限状态,就是在该状态下结构的功能和使用应不受影响,这意味着结构和非结构都不会发生需要修复的损伤。“中震可修”是指当遭受到相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,结构在地震影响时进入非弹性工作阶段。第二水准对应结构损伤控制极限状态,在该结构状态下结构中受力较充分的部位已经进入屈服后变形状态。“大震不倒”是指当遭受高于本地区抗震设防强度的罕遇地震时,建筑物不致倒塌或发生危机生命安全的严重破坏,此阶段结构有较大的非弹性变形,但人员可以逃离。第三水准对应人在地震中能够幸存的极限状态。在这一极限状态下虽然允许结构出现不可修复的损伤,但要求保持较好的整体性而不倒塌。
2.两阶段抗震设计
为实现上述三个烈度水准的抗震设防要求,《抗震规范》提出了两阶段抗震设计方法。第一阶段设计是多遇地震下的承载力验算和弹性变形计算。除了在确定结构方案和进行结构布置时考虑抗震要求外,还应按照小震作用进行抗震计算和保证结构延性的抗震构造设计。第一阶段设计的第一步是,在方案布置符合抗震原则的前提下,采用第一水准烈度的地震动参数,用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用标准值和相应的地震作用效应,然后与其他符合效应按一定的组合系数进行组合,对结构构件截面进行承载力验算,从而满足第一水准的强度要求。第二步,采用同一地震参数计算出结构的弹性层间位移角,使其不超过规定的限值,另外,采用相应的抗震措施,保证结构具有相应的延性变形能力和塑性耗能能力,从而满足第二水准的变形要求。第二阶段是罕遇地震下的弹塑性变形验算,主要针对甲级建筑和特别不规则的结构用大震作用进行结构易损部位(薄弱层)的塑性变形验算。第二阶段的设计主要表现在反应谱理论的变化,反应谱理论是根据弹性结构的地震反应得到的,因此一般也只能计算结构处在弹性状态下的最大地震反应。当结构遇到强烈地震而进入强塑性阶段时,反应谱将不能给出各构件进入强塑性状态的内力、变形,无法找出结构的薄弱环节。利用延性系数将弹性反应谱变为塑性反应谱,从而使抗震设计理论进入了非线性反应阶段。
二、做好建筑结构抗震设计的基本措施
由上述可见,抗震规范设计的方法已经具有了基本的雏形,但在实现这一抗震设防目标时,仍有一些问题需要认真研究。因此做好建筑结构中抗震设计的基本措施显得至关重要,它是保证抗震设计实现“三水准”抗震设防目标的基础。
建筑结构应立足于工程抗震基本理论,灵活运用抗震设计准则,从根本上提高结构的抗震能力。根据当前抗震理论下形成的基本原则和要求,下面就对做好建筑结构中抗震设计的基本措施进行探讨分析。
1.选择有利场地
造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。在不同工程地质条件的场地上,地震对建筑物的破坏程度是截然不同的。因此,选择工程场址时,设计者必须结合工程的实际需要,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,选择对建筑抗震有利的地段,当没有办法避开时,适当的抗震加强措施应被采用,任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
2.优化平立面布置
建筑布置的平立面应规则,体型要求简单。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。建筑中的独立单元及整个建筑应力求质量刚度对称,使其刚心与质心偏心很小甚至完全重合。此外,建筑沿竖向分布的刚度和质量还须均匀,只有简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应。
3.选择合理的结构形式
选择合理的抗震结构体系,首先,应有多道抗震防线,避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力;其次,应具备良好的耗能、变形能力和必要的强度。一个没有足够延性,只有较高的抗侧力强度的抗震结构体系,在地震时很容易遭到破坏;再次,结构刚度和强度分布须合理。结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。
4.提高结构的延性
结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。 结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震长时间持续作用引起的共振效应。
5.确保结构的整体性
结构是由许多构件连接组合而成的一个整体,并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。若结构在地震作用下丧失了整体性,则结构各构件的抗震能力不能充分发挥,这样容易使结构成为机动体而倒塌。因此,结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件,确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。
结语
总的来讲,结构工程师在建筑结构的抗震设计中,只有注重对结构抗震设计的方法总结和不断完善,不断提高建筑抗震等级,真正理解设计规范,严谨认真,才能设计出经济安全的建筑,才能确保人民生命财产安全。也就是说,在建筑结构抗震体系中,只要使体系布局合理,计算正确,同时采取有效的加强措施,便可获得结构的最大抗震能力,达到防震减灾的目的。
参考文献:
[1]陈翠荣.关于工程抗震设计中应注意的问题[J].山西建筑,2007(11).
[2]叶列平.经杰.论结构抗震设计方法[C],第六届全国地震工程会议论文集,2002.
建筑抗震设计论文范文12
关键词:建筑设计 抗震设计 作用
引言
在建筑行业不断发展的今天,人们对建筑工程在各方面提出的要求越来越严格。而作为建筑工程项目建设的重要内容,抗震设计在建筑设计中具有十分重要的意义,这是保障建筑地震抵御能力的有效途径,同时也是建筑设计的关键内容,对于满足人们对建筑工程的使用需求而言有着十分积极的影响。
一、建筑设计与建筑抗震设计的关系
现代建筑物设计涉及到很多方面的内容,而建筑抗震性能设计则是重要内容之一,为了有效提高建筑使用性能,使其内部结构的稳定性得到有效强化,就必须从建筑抗震设计方案的优化入手,使建筑物使用寿命得到最大限度的延长。现阶段,我国建筑抗震设计中涌现出越来越多的设计理念,对于抗震设计可理性与科学性的提升而言有着十分积极的影响,同时也为建筑产业规模的扩张提供了强有力的支持。因此,了解建筑设计与建筑抗震设计之间的关系具有重要意义。
目前,大部分建筑工程项目建设中都需要综合考虑建筑抗震性能的各方面影响因素,并对相关处理手段加以运用,使建筑抗震设计中有效运用到先进的建筑设计方法,以此实现建筑抗震设计方案的优化,提高建筑工程的安全性与稳定性。通过项目施工前的建筑设计,能够为后续施工计划的制定提供合理的参考。而在具体设计中,需要对建筑设计方案的合理性与可行性进行分析,设计人员应对相关影响因素进行综合考虑,以此完善施工计划,使建筑工程施工得以顺利实施。由此可见,在建筑工程建设过程中,建筑设计的合理性在很大程度上决定了整个项目的建设水平与效率。鉴于此,在建筑设计中融入抗震理念,能够从根源上使建筑抗震性能得到改善,使建筑物的稳定性得到可靠的保障。作为建筑抗震设计的基础,建筑设计能够为抗震设计提供科学的参考依据,在二者有机结合之下,建筑物的抗震性能才能够得到有效提升。通常情况下,在制定完建筑设计方案之后,只能够对其进行小幅度修改,而设计人员则需要在这一过程对建筑物抗震性能进行分析,并考虑建筑结构的布局与构件设置的合理性,如此才能够使建筑设计方案得以确定,使建筑物抗震效果得到有效强化。
二、建筑设计在建筑抗震设计中需要注意的问题
1、建筑构件与连接部位的抗震设计
在人们对居住质量提出更高要求的背景下,在建筑工程施工过程中,必须对质量控制予以高度重视,而建筑构件的搭设与连接点设置则与建筑施工整体质量有着密切联系。目前,在建筑设计中涌现出越来越多的先进技术与材料,如此一来建筑设计的难度也随之提高。以建筑物外部设计为例,大理石、瓷砖等新型材料的运用使得建筑设计需要对材料的抗震性能进行考虑。站在工程施工的角度,必须严格控制材料质量与施工技术,如此才能够使抗震O计的效果与作用得到发挥。
2、建筑物顶部抗震设计
目前,很多建筑工程存在顶部过高与过重的现象。针对这一问题,在建筑抗震设计中就必须对顶部对建筑墙面产生的压力进行分析与考虑,并对建筑物抗震性能进行强化。在建筑设计中,应对建筑物整体性进行提升,并围绕合理的重心采取优化措施,并合理选择施工材料,对于重量轻、刚度均匀的材料应优先考虑,如此才能够有效发挥建筑结构的抗震能力。
3、合理选择建筑场地
在建筑设计中,对建筑场地的确定具有重要意义,通过建筑场地的合理选择,能够使建筑抗震设计的难度得到降低。作为建筑结构设计人员,在建筑工程建设场所的选择中一个有效考虑开阔、平坦的地段,并且还要确保施工场地具有理想的地质条件,在硬性与密度方面与建筑结构的荷载承重需求相适应。此外,在选择建筑场地时,对于一些山体滑坡、泥石流等自然灾害频发的地段应尽量避免,如果有需要,那么也要采取有效的处理措施以改善该地段的地质条件及建筑物的抗震性能,如此才能够使建筑物能够有效抵御地震灾害。
4、建筑设计中的设计限制问题
一般情况下,建筑工程施工前期需要对建筑物抗震等级进行确定,同时还要充分结合建筑物使用需求,按照按照规范表对,对建筑物抗震性能进行合理设计,对于墙体开裂与坍塌现象,应采取有效的应对措施。
三、建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用
1、强化建筑抗震设计的效果
随着建筑行业的迅猛发展,目前建筑设计在理论基础方面已经趋于成熟,相关的经验也相对成熟。为此,在建筑抗震设计中,可以对先进的建筑设计理念加以运用,以此强化建筑抗震设计的实际效果。其次,在目前很多建筑物存在屋顶与地步重心不在一条水平线上的现象,对于建筑物会产生扭转效应,进而削弱了建筑物的抗震性能。为了有效解决这一设计缺陷,就可以在建筑抗震设计中合理运用建筑设计的方法,对建筑物的刚度与强度进行增加,实现设计方案的优化,如此一来,建筑物的高度与体积就可以得到有效控制,使自身强度得到有效提升。此外,在建筑设计中还应有效考虑在建筑中心位置设置电梯,如此可以使建筑抗震设计的作用效果得到有效增强。
2、改善建筑抗震设计的内部性能
为了有效提高建筑工程的使用性能,还需要对建筑结构的质量进行严格控制,同时还要提高建筑构件布设的合理性与可行性。如此才能够从根源上使建筑物内部的稳定性、合理性与安全性得到提升,例如在设计中预留出足够的空间以保障人们在发生地震时可以顺利逃生。作为设计工程师,必须以建筑设计的相关规范标准为依据,对建筑抗震设计方案进行完善与优化,以建筑结构的剪力墙布置为例,应对相关信息进行细致分析,使剪力墙得以均匀分布,并在建筑物整个底部得以贯穿,使建筑结构中心位置断裂问题得以有效避免。
四、结束语
综上所述,在建筑抗震设计中,建筑设计的重要作用不言而喻,为了实现对建筑抗震设计的优化,就必须建立在合理的建筑设计的基础之上。在建筑设计中,应对建筑与结构等多方面因素予以综合考虑,作为建筑设计人员也要充分了解建筑设计与建筑抗震设计之间的关系,如此才能够提高建筑抗震设计的合理性,使建筑工程的抗震性能得到改善。
参考文献
[1]孙作芹.分析建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].黑龙江科技信息,2015,(10):221- 221.
[2]金乃聪.解析建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].建筑工程技术与设计,2016,(9): 2437-2437.