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                房屋建筑結構設計中抗震設計的原則與運用

                來源:未知
                 

                 

                摘    要: 現如今,我國社會經濟發展速度日益加快,建筑行業也隨之得到快速發展,建筑結構抗震設計也成為人們關注的焦點。因此,在高層建筑數量明顯增多的今天,建筑結構中的抗震設計也直接關系到建筑房屋結構的性能。本文就將重點分析抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用,以加強房屋的抗震性能,保障居民的住房安全。
                 
                  關鍵詞 :     抗震設計;建筑房屋結構設計;住房安全;
                 
                  建筑結構抗震設計中,建筑結構設計人員需要正確認識抗震設計的意義和價值,并且加大了對建筑抗震設計要點的控制力度,從而優化和完善建筑結構的抗震性能,保障群眾的生命財產安全。為此,研究抗震設計在建筑房屋結構設計中的應用具有積極的現實意義。
                 
                  1、 建筑工程結構抗震設計的重要性
                 
                  抗震設計在建筑工程結構設計中占據著重要的位置。首先,能夠完善工程結構的抗震性能。工程人員可采取切實可行的技術手段,增強建筑工程結構承受地震作用的能力,從而維持工程結構的穩定性和安全性。其次,有助于提高建筑工程結構整體剛度。在工程設計中,建筑工程結構的剛度存在十分明顯的不足,這也是其在地震作用下產生變形或塌陷的主要因素?拐鹪O計中,設計人員需根據工程實際采取多種措施增加結構剛度,強化抗震能力。最后,建筑工程抗震設計也可減輕地震對建筑工程結構的負面影響,以削弱地震災害對社會的不利影響。
                 
                  2、 建筑工程結構抗震性設計的基本原則
                 
                  為優化建筑工程結構設計中的抗震性能,完善建筑抗震設計,設計人員應準確把握建筑工程結構抗震設計的主要原則。
                 
                  2.1、 簡單化原則
                 
                  在建筑工程結構設計中,結構形式越簡單,計算簡圖越明確,地震作用傳遞途徑也越直接。與復雜的建筑結構體系相比,簡單的建筑工程結構體系可增加力學計算的準確性,從而有效平衡項目結構設計,最大限度地避免結構設計過于復雜度高所引發的設計不全面問題。同時,建筑形體的規則性還可減少地震災害對建筑結構的負面影響,弱化地震作用過程中的力學傳遞效果,優化建筑的抗震性能。
                 
                  2.2、 抵抗性原則
                 
                  為有效加強建筑工程結構在地震作用下的穩定性和安全性,應在結構體系設計中全方位考慮地震作用。為此,設計人員在工程結構設計期間,要建立相對科學和完善的抗震體系模型,確保發生地震災害時,建筑結構依然能夠保持相對穩定性,抵御地震災害的負面作用,也可充分展現模型的預防性作用和優勢。上述工作也是建筑結構抗震設計中的重點內容。為加強結構的穩定性和安全性,要求合理設置抗震能力,且抗震性能設置不宜過大,需保障其自身結構體系力學的平衡性效果。
                 
                  2.3、 合理性原則
                 
                  科學合理的結構布局可以有效抵御地震作用時造成的沖擊力,提升建筑的抗震能力。因此,在工程結構抗震設計中,設計人員要從結構的整體特點入手,將在地震作用下可能首先發生位移或形變的建筑部位找出來,并對導致這一部位出現形變的原因進行分析,找出設計不合理之處,進而對現有的結構布局進行優化和調整。然后再次重復同一的實驗,直至整個布局受力平衡且無明顯變形或形變位置為止。建筑結構抗震設計中,遵循合理性原則,可對建筑結構形態、連接部位特征以及受力情況等進行綜合分析與考量,合理調整結構性能參數,科學選擇材料設備,提高建筑結構設計質量,降低地震災害對建筑的影響,減少坍塌問題的產生。
                 
                  3 、抗震設計在建筑結構設計中的應用
                 
                  隨著社會經濟發展速度的加快,人們對生活質量的要求越來越高,建筑作為生活及工作中的重要組成部分,人們對其要求也在逐漸提升。若想切實的保障建筑工程的施工質量,則就需要切實的做好建筑結構設計工作,并在其中融入抗震設計內容,一方面避免建筑建立在危險區域的可能,另一方面對建筑結構進行優化調整,對其性能及受力狀態進行重新設計,以提升建筑強度、承載性能,提高建筑整體的穩定性和安全性。
                 
                  3.1、 科學選址
                 
                  建筑抗震結構設計中,建筑選址尤為關鍵,雖然突發的地震災害可能使建筑物轟然倒塌,但科學合理的地理位置也可顯著提高建筑物的抗震能力。在發生地震災害時,建筑結構可能產生明顯的移位現象。不同結構和不同性質的土體上,位移的程度也會存在較大的差異。如建筑結構設置于無法滿足工程建設要求的土體上,不僅不利于完善建筑結構的性能,而且也會加大建筑物坍塌的風險。
                 
                  為此,在建設項目選址的過程中,要以可有效控制地震作用影響的地區為首選,并全方位考量附近地形和地貌概況,將工程建設在平坦開闊的區域,注重建筑物周邊土體的密實度和穩定性,進而承受不同的荷載組合。若無法避開不利地質區域,設計人員可以發揮自身的專業優勢和技術優勢,采取切實可行的改進措施,根據建筑的抗震能力,采取有效的地基基礎設計和加大上部結構剛度的措施,最大限度地減少地震災害對建筑結構的負面影響。
                 
                  3.2 、設置多道抗震防線
                 
                  在建筑物抗震設計的過程中,設計人員應根據實際設置多道抗震防線,采取該設計模式可控制地震對建筑物的不利影響。在建筑結構設計中,應在抗震體系中應用延性優勢較為明顯的構件,這也是建筑結構抗震的第一道防線;蛘咭部稍O置多種其他的建筑構件,形成第二和第三道防線。發生地震災害時,如第一道防線受損,則可充分利用其他防線的作用和功能承受地震災害所帶來的沖擊,為人們的生命財產安全提供有力保障。多到抗震防線的設置也能夠消減地震作用力對建筑結構的威脅,尤其是對高層建筑的威脅,保證建筑在地震災害中的穩定性,降低危險系數,減少對居民及周邊環境的連帶影響。
                 
                  3.3 、合理布局,控制地震能量
                 
                  采取減少地震作用的方法可有效減輕地震災害對建筑結構造成的負面影響。為嚴格控制地震災害產生的能量,在建設土木工程結構的過程中,還需認真分析建筑物位移動作的影響因素,且在結構設計的過程中注重因素的合理預測與定量分析,以期在結構設計的過程中減弱地震震動產生的能量。同樣重要的是,發生地震時,為嚴格控制建筑物可能出現的破損和變形問題,需認真分析和設計建筑底部位置的塑性變形,這種方法在地質硬度較高的土木工程建設中具有十分顯著的優勢。在設計過程中,工作人員應將結構間的關系及力傳導方向等進行思考和分析,合理利用結構間的協作關系,實現對地震能量的消減和把控,降低地震能量波集中傳導對局部建筑結構帶來的影響和威脅,保證建筑的質量。在力傳導分析中,要做好應力均衡劃分的思考,避免局部應力過大帶來的威脅,保證建筑結構的質量。
                 
                  3.4 、加強結構抗震設計
                 
                  3.4.1 、防震縫設計
                 
                  以預防地震為基本原則組織抗震結構設計,對于無法滿足設計要求的建筑,可以在特定位置設置防震縫,合理利用防震縫分解建筑內部結構,使建筑內部結構成為獨立于其他結構的重要單元?p隙兩側也需預留結構寬度,保證防震縫兩側建筑完全分離。如出現地震作用,則防震縫可有效減輕地震產生的波動,以規避建筑的某個部分影響建筑結構的其他部分。
                 
                  3.4.2、 抗震墻設計
                 
                  建筑結構設計中,如發生嚴重的地震災害,則建筑物抗震墻所受的影響最為明顯。墻體受到地震作用后,會產生不同程度的裂縫問題,如問題較為嚴重也會引發建筑倒塌的情況。所以,抗震墻設計也成為建筑結構設計中的關鍵內容。
                 
                  墻體設計需要高度滿足建筑抗震性能的要求。在建筑結構設計中,可采取精細化設計方式。墻體橫向設計期間,始終堅持均勻設計原則,確保發生地震災害時,墻體不易產生橫向位移。在墻體縱向設計階段,為抵御嚴重的地震災害,要規避墻體豎向裂縫,這里縱向設計與橫向設計的有機結合可有效減輕地震災害對建筑結構的不利影響。同時也可提高建筑結構的承載力。通常情況下,建筑剛度與墻體的數量有著十分密切的聯系,如墻體的數量無法滿足工程結構設計的要求,則建筑結構的剛度過小,進而造成建筑位移過大,降低建筑結構的抗震能力。所以,抗震墻設計和布置在抗震設計中占據著極為關鍵的位置。
                 
                  3.4.3、 構件設計
                 
                  現代房屋建筑建設中,工程質量與結構穩定性關系密切。輕質高強的工程受地震作用的影響較小,也可減少地震災害所引發的生命財產損失。為維持建筑結構的穩定性,要求人員采取有效措施減輕結構的自重。在規范施工的前提下,減輕結構重量,采用低質高強的材料能更好的維護房屋整體結構穩定性,增強其抵御地震的能力。
                 
                  結語
                 
                  現階段,我國的地震災害發生頻率顯著上升,為有效減輕地震災害對人們日常生活的負面影響,在建筑結構設計期間,務必高度重視結構抗震設計,分析和總結建筑結構設計中的過往經驗,將總結的經驗教訓應用于工程結構設計中,且做好建筑的防震縫設計、抗震墻體設計以及構件設計,以此提升建筑結構抗震設計水平,優化房屋抗震性能,加快現代建筑行業的前進腳步。
                 
                  參考文獻
                 
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                  [4]楊國艷分析房屋建筑結構的耐久性與安全性施I質量控制[J]建材與裝飾2020(01)
                 
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