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1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念
摘要
1引言 建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計中的重要組成部分,因此,設(shè)計人員應(yīng)不斷學(xué)習(xí)先進的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念,對行業(yè)的發(fā)展趨勢、各種先進的材料設(shè)備以及設(shè)計方法要有充分
1引言
建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計中的重要組成部分,因此,設(shè)計人員應(yīng)不斷學(xué)習(xí)先進的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念,對行業(yè)的發(fā)展趨勢、各種先進的材料設(shè)備以及設(shè)計方法要有充分的了解,同時要積極借鑒國內(nèi)外抗震設(shè)計的成功案例以及經(jīng)驗教訓(xùn),準確把握抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點,并結(jié)合建筑工程具體的抗震等級要求對抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方案加以優(yōu)化,提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,確保建筑結(jié)
2、構(gòu)的穩(wěn)定性以及相關(guān)人員的生命財產(chǎn)安全,提升建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的質(zhì)量和水平。
2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要意義
抗震設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有十分重要的意義,低烈度地震中該設(shè)計可以使建筑工程整體結(jié)構(gòu)保持基本完好,正常發(fā)揮其使用功能;在發(fā)生烈度較高的地震時,它能夠保證建筑不發(fā)生整體倒塌及嚴重的損壞,從而盡可能地保障人民群眾的人身及財產(chǎn)安全。在建筑結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分了解建筑工程所在地區(qū)的地震烈度等級,并根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級要求來確定相應(yīng)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方案(建筑結(jié)構(gòu)抗震等級要求可參見表1),提高抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性和合理性[1]。
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3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念
建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性、承載能力、穩(wěn)定性以及剛度參數(shù)的設(shè)置等方面的要求都很高,因此,設(shè)計人員應(yīng)首先樹立先進的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念,在抗震設(shè)計中應(yīng)提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性設(shè)計,建筑結(jié)構(gòu)的受力傳播路徑要清晰合理,同時建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計要與其設(shè)計剛度相協(xié)調(diào)。此外,在建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型選擇方面應(yīng)盡量采用均勻規(guī)則布局的理念,以提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。
3.1樹立整體設(shè)計理念
設(shè)計人員在進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)充分考慮建筑結(jié)構(gòu)的整體性,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中盡量采用完整性比較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,這樣能夠使結(jié)構(gòu)具有更好的傳遞慣性并起到
4、力的收集作用,從而實現(xiàn)水平分區(qū)的目的,充分發(fā)揮倒立垂直結(jié)構(gòu)應(yīng)有的功能[2]。要注意的是在進行整體性的抗震設(shè)計時,應(yīng)首先提高建筑結(jié)構(gòu)各個子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的抗震能力,最終實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。
3.2樹立結(jié)構(gòu)設(shè)計要清晰的理念
設(shè)計人員在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)樹立建筑結(jié)構(gòu)的受力傳遞路徑要清晰合理的基本理念,這樣才能對地震發(fā)生時的建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移情況等進行準確的建模分析,從而計算分析出建筑結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié),并以此為依據(jù)對抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行優(yōu)化,提高抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性。
3.3樹立建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計要與其設(shè)計剛度相協(xié)調(diào)的理念
在建筑結(jié)構(gòu)
5、的抗震設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)樹立抗震性能的設(shè)計應(yīng)與設(shè)計剛度等相關(guān)參數(shù)相互協(xié)調(diào)的理念,在抗震設(shè)計中充分考慮地震條件下建筑結(jié)構(gòu)在抗震性能以及剛度這兩方面的要求,對建筑結(jié)構(gòu)在振動時的平衡性以及變形量進行有效的控制,以減少建筑結(jié)構(gòu)受地震作用的影響,從而保證建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。
3.4樹立采用均勻規(guī)則結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念
在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)采用均勻規(guī)則結(jié)構(gòu)的設(shè)計方式,提高建筑結(jié)構(gòu)布局的合理性,從而使建筑結(jié)構(gòu)各部分的抗側(cè)剛度相同,以提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性能。
4運用先進設(shè)計理念進行抗震設(shè)計的基本要點
4.1建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計要合理選
6、擇建筑基址
建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計首先要合理選擇建筑工程的基址。在選址時應(yīng)盡量選擇地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定且地勢平坦開闊的區(qū)域。同時,應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計載荷要求對該區(qū)域的土壤密度以及硬度等指標(biāo)參數(shù)進行檢測,以確保其基礎(chǔ)的穩(wěn)定性以及承載能力能夠達到設(shè)計要求。在選擇建筑基址時應(yīng)盡量避免在地震斷裂帶、河岸邊緣地帶以及采空區(qū)等位置進行工程建設(shè),如果受客觀條件限制必須在軟弱基址上開展工程建設(shè)時,設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)基址的地質(zhì)特點,采取相應(yīng)的加固處理方法來改善地基的承載性能。
4.2建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計要合理選擇結(jié)構(gòu)材料
在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)合理選擇建筑材料。在
7、地震發(fā)生時,建筑結(jié)構(gòu)的自重會加大其傾覆力矩,會對建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性造成嚴重的影響,因此,在保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全的基礎(chǔ)上,盡量選擇強度以及延伸性比較好,且質(zhì)量相對較輕的建筑材料,以降低建筑結(jié)構(gòu)的自重[3]。此外,還要充分考慮建筑材料的均質(zhì)性因素,且連接構(gòu)件的連續(xù)性較好,這樣才能有效提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。
4.3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),嚴重影
8、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。此外,鋼結(jié)構(gòu)雖然具有較好的抗震能力,但是其成本造價相對較高。因此,設(shè)計人員應(yīng)綜合分析建筑工程施工現(xiàn)場的具體地質(zhì)特點、地震烈度等級以及工程投資成本等多種因素,合理選擇建筑工程的結(jié)構(gòu)類型,以保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,并提高抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性。
4.4建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計要綜合運用多種抗震技術(shù)手段
在抗震結(jié)構(gòu)合計中,設(shè)計人員應(yīng)合理采用多種抗震手段,通過多重抗震防線的設(shè)計來提高建筑的抗震性能。例如,可以采用懸掛隔震結(jié)構(gòu)來進行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計,這樣通過對建筑結(jié)構(gòu)中大部分構(gòu)件
9、的懸掛處理來降低地震波所產(chǎn)生的能量傳遞作用,從而使建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到提高,為建筑工程的用戶增加逃生的時間和機會[4]。
4.5建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計要采用先進的設(shè)計手段
在進行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計時,設(shè)計人員應(yīng)積極利用先進的計算機系統(tǒng)以及相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件,對建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方案建模分析,才能更加準確地模擬分析建筑結(jié)構(gòu)在荷載作用影響下的變形以及實際受力情況,從而對抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案進行優(yōu)化改進,提高抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平和質(zhì)量。
5結(jié)語
在現(xiàn)代建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計是重要的環(huán)節(jié)之一。設(shè)計人員必須充分了解最新的抗震設(shè)計理念,并
10、在此基礎(chǔ)上積極運用先進的設(shè)計方法,合理選擇建筑結(jié)構(gòu)材料以及結(jié)構(gòu)形式,提高建筑結(jié)構(gòu)布局的合理性,同時要綜合應(yīng)用多種抗震技術(shù)手段,通過多道抗震防線的方式來增強建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,從而全面提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性,為人們?nèi)罕姷纳敭a(chǎn)安全提供更加可靠的保證,促進我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)整體水平的提高。
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《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念》來源:《工程建設(shè)與設(shè)計》,作者:吳偉