建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計研究【摘要】隨著全球自然災(zāi)害的加劇，我國建筑行業(yè)開始不斷的重視建筑抗震的設(shè)計。建筑設(shè)計人員對抗震設(shè)計進行了不斷的嘗試和改進，進而提升了我國建筑架構(gòu)設(shè)計水平。筆者根據(jù)工作過程中遇到的一系列問題，對建筑的防震的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了簡要的分析和探討。

建筑設(shè)計；抗震結(jié)構(gòu)；設(shè)計分析

引言

有關(guān)建筑工程的抗震設(shè)計已經(jīng)引起了世界各地的高度認(rèn)識，它對人們的生產(chǎn)生活有著重要的影響。在建筑設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要重視抗震方面的問題并采取有效的措施來降低地震對建筑工程的破壞，進而保障人們的切身利益。

1.抗震設(shè)計的基本原則

為了使建筑物達(dá)到抗震的效果，在對建筑工程進行設(shè)計的過程中首先要考慮建筑物的整體結(jié)構(gòu)，然后注意某一結(jié)構(gòu)在地震情況下的整體反應(yīng)，隨后對其進行分析，通過分析計算、材料的選擇和方案的規(guī)劃來進一步的提高建筑工程的抗震效果。在地震發(fā)生的過程中，盡量的避免建筑物因薄弱部分而引起的一定程度的破壞。在建筑設(shè)計的國政中要遵循以下幾點原則。

1.1對建筑結(jié)構(gòu)進行整體的規(guī)劃

設(shè)計人員在進行建筑設(shè)計的過程中要綜合規(guī)劃抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)，進而保證建筑設(shè)計的均勻、對稱和規(guī)整。在進行實際設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要將規(guī)則的圖形或者是對稱的圖形作為構(gòu)造形式并在此基礎(chǔ)上調(diào)整調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的整體性，進一步的實現(xiàn)慣性力的聚集和傳遞，將地震過程中的破壞力分開，以此來保證建筑物在地震過程中的安全。

1.2保證建筑物的結(jié)構(gòu)剛度

在對建筑物進行設(shè)計的過程中，要考慮地震作用力的雙向性，進而保證建筑物能夠從各個方向?qū)ψ饔昧M行抵抗。設(shè)計者還要將主軸方向上的剛度控制在合理的范圍。另外，結(jié)構(gòu)剛度方面的設(shè)計還要能夠防止建筑物的過度變形，柔性結(jié)構(gòu)對外力進行分擔(dān)，進而避免地震作用力下的整體結(jié)構(gòu)變形，導(dǎo)致人員傷亡和財務(wù)損失。

1.3抗震防線的設(shè)置

建筑工程的結(jié)構(gòu)體系包括很多的結(jié)構(gòu)分體，這些結(jié)構(gòu)分體進行協(xié)調(diào)合作，進而降低地震對建筑物的影響。有些地震在發(fā)生之后還伴隨著很多次的余震，并且余震的級別不一，所以設(shè)計人員要設(shè)計多道抗震的防線，以此來保證建筑物盡量不受余震的影響。抗震的防線要通過有效的方式安置在結(jié)構(gòu)在內(nèi)外部，設(shè)計人員還要盡最大努力來處理結(jié)構(gòu)剛和柔的關(guān)系，進而提高建筑物抵抗地震的能力。

2.建筑抗震設(shè)計中的問題

2.1結(jié)構(gòu)體系與材料方面的缺陷

建筑物所用的材料和結(jié)構(gòu)體系是人們逐漸開始重視的問題，它們的正確選擇對于地震多發(fā)區(qū)有著重要的意義。目前，我國的建筑結(jié)構(gòu)主要以鋼筋混凝土為主，所以在變形控制的過程中要充分考慮鋼筋混凝土的位移限制。但剛框架系統(tǒng)工作也很難改善較大的變形側(cè)移度。這種情況不僅不利于提高抗震效果，而且也會加大鋼結(jié)構(gòu)的荷載力。從整個結(jié)構(gòu)體系來考慮，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)置非常的重要，對加強層和轉(zhuǎn)換層強度的剛度強化，在一定程度上會造成剛度的突出，從而增加相鄰柱構(gòu)件間的剪力，所以我們要謹(jǐn)慎的選擇結(jié)構(gòu)模式，避免負(fù)面作用的產(chǎn)生。

2.2高層建筑的不斷增多

隨著社會的不斷發(fā)展，高層建筑在我國逐漸的增多，但是一些高層建筑的高度已經(jīng)超出了國家規(guī)定的范圍，我們要高度重視這種高層建筑。首先設(shè)計人員要進行實際的調(diào)查，并在實際案例的基礎(chǔ)上進行合理的論證。其次還要多次進行模型試驗。由于高層建筑的高度已經(jīng)超過了國家的規(guī)定，所以在實際的地震過程中，地震作用力的破壞力就會大大的增強。隨著建筑物高度的增加，很多技術(shù)指標(biāo)都超出了合理的范圍，所以地震對它的破壞程度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)的增加。

2.3短柱和軸壓比在設(shè)置過程中所存在的問題

在很多高層建筑在施工的過程中，為了保證控制柱的軸壓比例，促使柱的斷面增大，這種情況即使采用高強度的混凝土也不能進行有效的緩解。限制柱軸壓比在作用是為了使柱子在偏壓狀況下，避免產(chǎn)生屈服的狀況，進而造成混凝土被壓碎，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的延性變差，進而影響建筑物的抗震能力。

3.提高建筑物抗震能力的策略

3.1對整體構(gòu)造進行有效的優(yōu)化

設(shè)計人員在對建筑物進行設(shè)計的過程中，首先要考慮結(jié)構(gòu)體系對于地震作用力的抵制效果，并且還要重視對不同的結(jié)構(gòu)體系所財務(wù)的抗震措施以及不同體系對經(jīng)濟和安全帶來的影響。設(shè)計人員要結(jié)合工程的實際情況，做好整個結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化工作。在對結(jié)構(gòu)體系進行設(shè)計的過程中，要保留一定的余度，以此來保證某部分結(jié)構(gòu)在遭到破壞之后，其余的架構(gòu)可以對作用力進行均衡，這樣就可以保證部分構(gòu)件的破壞不會影響到整體的抗震性能。在對建筑進行設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要把震害的傳遞路徑清晰的標(biāo)注于結(jié)構(gòu)圖當(dāng)中，以此來保證他們在設(shè)計的過程中能夠全面的顧及抗震設(shè)計的要求，使各個部件都能保證應(yīng)力傳遞過程的連續(xù)性。

3.2對抗震位置進行合理的選擇

設(shè)計人員在進行抗震的時候要選擇比較有優(yōu)勢的抗震場所，而且不可以在震害影響較大的地區(qū)進行工程建設(shè)，借助地理條件來盡可能的減輕地震的危害。在工程中不能將地質(zhì)不均勻地區(qū)和軟弱地質(zhì)區(qū)域設(shè)置為抗震場地。如果不可避免的在這種區(qū)域中進行抗震設(shè)計，首先要對地基進行處理設(shè)計，以此來保證地基結(jié)構(gòu)達(dá)到規(guī)定的強度，在達(dá)到規(guī)定的基礎(chǔ)上才可以展開進一步的抗震設(shè)計。另外，設(shè)計人員要根據(jù)地基場地的實際情況來財務(wù)核實的措施。

3.3對結(jié)構(gòu)荷載進行恰當(dāng)?shù)奶幚?/p>

為了保證建筑物有效的抵抗地震災(zāi)害，設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中要遵循強弱協(xié)調(diào)的設(shè)計原則，對剪、節(jié)點、柱等的位置強度進行合理的提升，并對梁、彎、拉力中心等部位的強度進行削弱。為了避免節(jié)點過早的被破壞，設(shè)計人員需要使柱端的承載力大于梁端的承載力。與此同時，設(shè)計人員要根據(jù)具體的規(guī)范要求對各個構(gòu)建的荷載進行合理范圍內(nèi)的調(diào)整。

3.4在建筑設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類型，選擇適合建筑物的抗震構(gòu)造，以此來保證整個建筑結(jié)構(gòu)與抗震結(jié)構(gòu)一起來抵抗地震，在最大程度上較少地震所帶來的危害。利用磚混結(jié)構(gòu)進行建造的建筑，它的抗震設(shè)計應(yīng)該使用水平圈梁加內(nèi)外連續(xù)墻的構(gòu)造，其中水平圈梁能夠施加一定的約束力來抵抗強大的外力。內(nèi)外結(jié)構(gòu)墻用來加強塑性變化和位移程度的，以此來保證工程具有很好的整體性與延展性，進而加強建筑的防震能力。

3.5對結(jié)構(gòu)的自重進行弱化

在地基條件相同的情況下，設(shè)計人員對建筑進行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計。如果在設(shè)計的過程中能夠低結(jié)構(gòu)的自重，那么便可以合理的增加建筑的層數(shù)，進一步的控制成本，這種作用在軟土地基的情況下會更加的明顯。另外建筑的質(zhì)量會直接影響地震的效應(yīng)，如果建筑物的層數(shù)過多，那么在地震的作用下，就會增加坍塌的危險。為了盡可能的緩解這一現(xiàn)象，可以用輕質(zhì)材料來減輕控制結(jié)構(gòu)本身的重量。我國現(xiàn)代的建筑行業(yè)對建筑的抗震性能提出了更高的要求，我們要根據(jù)預(yù)期的地震作用來控制變形能力。在進行設(shè)計的過程中，要關(guān)注構(gòu)建的承載力，并通過參數(shù)關(guān)系來確定構(gòu)建的最終值。

4.小結(jié)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國建筑行業(yè)也有了很大發(fā)展，而且高層建筑也逐漸的融入我們的生活，這種情況對抗震設(shè)計工作也提出了更高的要求?？拐鹪O(shè)計是