建筑工程结构设计中抗震问题的分析

时间：2022-03-02 09:49:23 所属分类：建筑科学 浏览量:

我国地处太平洋板块和亚欧大陆板块交接地带，板块运动相对活跃，加之人类生产活动对地球造成了较大程度的破坏，近些年地震的发生频率和强度等级都出现了提升的情况，对建筑安全和人员安全造成了较大的威胁。在这样的背景下，国家对房屋设计的要求也上升到了一个新的高

　　我国地处太平洋板块和亚欧大陆板块交接地带，板块运动相对活跃，加之人类生产活动对地球造成了较大程度的破坏，近些年地震的发生频率和强度等级都出现了提升的情况，对建筑安全和人员安全造成了较大的威胁。在这样的背景下，国家对房屋设计的要求也上升到了一个新的高度，尤其是对抗震性作出了新的要求，以便当灾难来临时人们的生命财产安全能够得到保障。

　　1建筑抗震概念设计概述和意义

　　建筑结构设计一般会从计算设计和概念设计两个方面展开。建筑结构设计需要在完善信息和数据的基础上进行结构的搭建，但是因为地震的发生有不可预测性，在实际的建筑设计中不能通过准确的计算来设计建筑的具体抗震等级，所以在设计的过程中一般会引用模拟地震情况来统计出相关的参数，从而实现对建筑结构的科学计算，得到对应的抗震结构，保证建筑的抗震等级。目前，我国在抗震建筑设计层面展开了多年的研究，取得了较大的进步，有效地降低了地震的危害，保护了人民的生命孟天赐邯郸市第一医院助理工程师和财产安全。但是我们对地震规律的把握还不是很完善，还需要大力研究建筑工程结构的抗震效果，各地区也应该结合自己本地的地质情况作出相应的建筑抗震标准。人们对建筑结构抗震的要求越来越高，对于建筑设计师来说，怎样提升建筑结构的抗震级别成为了重要的研究课题。因此加大抗震研究的经费投入，让建筑设计者有更好的研究环境，对于促进建筑的抗震能力发展十分必要。

　　2建筑结构类型与抗震性的分析

　　2.1建筑框架结构

　　框架结构承受荷载力的是建筑的柱和梁，也是在地震中能够支撑房屋的主要结构。因为柱和梁的自重相对较轻，在建设施工的过程中容易定性，能够轻松地满足建筑的基本标准，所以框架结构的建筑普及率较高。这种建筑施工工艺能够大量节省建筑材料，在空间布置方面也显得较为灵活，施工难度系数低，所以更加受到建筑单位的欢迎。但是框架结构变形形态一般以剪切型的形式出现，容易出现薄弱层和软弱层，施工方一般在竖向体型布置的过程中，需要更多地关注控制层侧向刚度比和承载力比的细节[1]。

　　2.2剪力墙结构

　　剪力墙结构在建筑施工中表现为侧向刚度大、整体性好的特点，这样的建筑结构在高层建筑中比较适用，但是受到结构延性的影响，空间布置受到剪力墙间距较大的限制。在目前常见的建筑中，剪力墙布置结构规则，分布得较为均匀。在实际的设计中尽量避免门窗洞口上下错开，若是建筑条件不允许的话，就需要对洞口周围进行精确的受力分析，采用加强建筑强度的措施。

　　2.3建筑简体结构

　　简体结构的建筑类型一般应用在超高建筑中，因为这种结构类型受力合理、刚度大、整体性强的特点表现得较为明显。根据简体结构外围结构的不同可以分为筒中筒和核心筒两种，根据内筒数量的不同也可以分为多筒、双筒和单筒。在筒体的结构中内筒和外围框架相互作用构成了抗震的防线，保证在地震发生的时候建筑能够有较强的稳定性。具体来说，核心筒更加关注偏置位置问题，筒中筒则应该选用正多边形平台或者圆形平面来减少剪力的滞后问题。

　　3建筑工程结构设计中抗震设计

　　的重要性和基本原则我国经济飞速发展，城镇化进程不断加快，建筑工程的规模也在这样的趋势下逐渐高层化，如此一来人口的密度变得越来越大，一旦出现地震等灾害就会造成非常巨大的损失。抗震设计已经成为国内建筑结构设计中意义重大的一个环节，尤其是针对高层建筑的设计，更需要把抗震的问题摆在所有问题的前面来处理。这不仅能够在灾害发生时减轻人员和财产的损伤，还能够延长建筑物的使用年限。所以，不管是国家还是建筑方都应该从根本上重视抗震设计在建筑工程结构中的重要性。在具体设计过程中需要遵从以下原则。

　　3.1适用性原则

　　“小震不坏，中震能修，大震不倒”是我国建筑工程结构设计的基本要求，结合不同地区的地质特点和建筑物高度类型等基本要素，在尽量降低成本的基础上强化抗震效果。对于板块交接、地震频发的地区，在建筑物设计的过程中应该尽可能设置抗震的多道防线。例如，利用框架剪力墙结构在地震发生时作为抗震的第一道防线。因为剪力墙的侧向有较强的刚度，能够对建筑起到最大的保护，框架结构在剪力墙的基础上能够削弱地震对建筑结构的影响，起到“卸力”的效果。在目前应用的建筑工程抗震体系中，核心结构和框架结构应用得较多，针对中大型地震可以降低房屋坍塌的几率，是抗震设计的精髓[2]。

　　3.2系统性原则

　　建筑工程抗震设计是一个全局性、系统性工程，在设计之前需要结合建筑物的承载性能、稳定性、刚度、延性等方面进行参数的准确计算，并按照建筑物整体的标准来统一设计。例如，在强柱弱梁、强节弱点的连接处需要结合建筑工程的结构来进行优化，从而提升整体结构的抗震性能。另外，不同建筑物类型存在较大的差异，所以在抗震设计时也需要结合建筑的特点，在满足施工要求的基础上开展工作。

　　3.3弹性适中原则

　　建筑弹性适中能够保证建筑的整体质量，若弹性达不到既定的标准，一旦受到外界力量的冲击就容易出现建筑物倒塌的情况。若是弹性过度，那么建筑物在外力的作用下，其内部结构可能会出现细微的倾斜，时间久了内部结构会发生变形，最终威胁到建筑的使用安全。建筑弹性对于抗震有着重要的意义，能保证在外力的作用下不会受到致命的坍塌风险，这也是建筑设计者需要严格把控的关键点。

　　4提升建筑结构抗震能力的关键点应用路径

　　4.1建筑材料的选择

　　建筑材料的选择对抗震效果有着决定性的影响。一些位于地震带附近的国家为了保证建筑的抗震效果会选择更加优质的建筑材料，并且会鼓励建筑设计者创新和研发新的建筑材料来对抗地震灾害，从而保护居民。通过对建筑抗震效果的调查可以看出，砖瓦类型的建筑抗震效果较差，所以采用砖瓦结构的建筑越来越少，而采用箱体式结构类型能够提升建筑的抗震效果，其应用范围在不断扩大。结合目前建筑行业的发展，防震材料的应用已经有了较好的思路，既能够满足建筑抗震的数据需求，还能够兼顾建筑方的适用性和经济性。在传统的防震设计中，在建筑物的底部铺设粘土和砂石用来吸收地震发生时所产生的能量。现代防震设计的理念在原有的基础上进行了较大程度的升级，借助沥青材料对建筑的基底加以改造，既能够保证抗震效果，也能够增强建筑物日常使用的稳定性。另外，在墙体建筑材料的使用上，可以选择材质较轻的材料，这样就能够减轻建筑自身的重量，在地震发生时减少建筑的承载力，从而保证抗震效果[3]。

　　4.2结合实际条件优化抗震方案

　　建筑抗震方案是抗震设计的核心，也是施工准备的前提条件。科学的抗震方案在项目建设的过程中能够起到指导性的作用，对建筑的安全有一定的保证。在方案设计时首先需要考虑的就是建筑的整体结构，这也是提升抗震系数的重要手段。在混凝土建筑施工的过程中还需要充分考察施工现场，尤其是对当地的地质情况和地质外貌，要做到充分了解，避免在建设的过程中出现数据偏差。一定要经过严格的分析和计算，不断优化建筑的抗震能力。总体来说，抗震方案的设计是在科学分析的基础上展开，在执行过程中不断改良和完善，最终对建筑的抗震性提供最佳的保障。

　　4.3建立科学且完善的抗震设计标准

　　我国幅员辽阔，不同区域地震发生频率和强度也不尽相同，所以不同地区建筑的抗震标准也应该结合本地的实际情况来设定。另外，针对不同的建筑结构也应该有不同的要求，如框架结构和抗震墙结构就应该采用不同的抗震标准，这样才能体现建筑的科学性和合理性。对于一些地震频率较高的地区，可以采用消震和隔震相结合的方式来保证整个建筑的抗震性能。

　　4.4完善建筑垂直和水平设计

　　建筑垂直和水平的程度对整体的稳定性有着较大的影响。首先，建筑承重墙的水平面需要保证稳定和平整，在建筑设计标准的基础上确保墙体的质量和刚度。其次，建筑垂直面应该处在中心偏下的位置，这样建筑的稳定性才能达到最佳。另外，也应该设置多重防震线来应对大型灾害的影响，在合理刚度和非结构强度建筑结构中形成安全风险的防控体系，从而保障建筑抗震设计的安全性和整体性。

　　5结语

　　综上所述，在城市化飞速发展的今天，国家对建筑行业的发展极为重视，建筑类型存在较大的差异，具备的性能也存在不同，所以从抗震的角度出发应该结合不同的类型和地质条件来设定不同的标准。基于不同区域的地震频率和等级，在建筑设计的过程中有效地开展抗震设计的工作，不仅需要考虑建筑所在地的地质结构，还需要考虑建筑材料的选择和因地制宜的优化抗震方案。

　　参考文献：

　　[1]翟晶晶.建筑工程结构设计中抗震问题的分析[J].城市建筑，2021(5)：116-118.

　　[2]闫争科.建筑工程结构设计中抗震问题的分析[J].建筑技术开发，2021(9)：19-20.

　　[3]尚柯华.建筑结构设计中抗震概念设计的重要性探究[J].工程技术，2018(7)：93.

　　《建筑工程结构设计中抗震问题的分析》来源：《中国建筑装饰装修》，作者:孟天赐

转载请注明来自：http://www.zazhifabiao.com/lunwen/gcjs/jzkx/50505.html