抗震概念设计在建筑结构设计中的应用刘洋

抗震概念设计在建筑结构设计中的应用刘洋

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摘要:随着我国经济和社会的逐渐发展,建筑领域发生了巨大的变革,建筑设计的标注逐渐的提高。概念设计能够有效的解决在实际工作中存在的问题,并且能够充分的保证整个系统具备更高的安全性、稳定性和经济性。本文中根据以往的工作实例,分析了建筑结构设计的基本理念和方法。

关键字:建筑结构设计;概念设计;抗震设计

建筑结构设计中,概念和结构设计对于其整体影响非常大,并在能够反映出结构工程师的技术水平,因为其主要的工作任务技术进行结构方案的选择和设计,同时保证建筑的各个结构关系非常的和谐和稳定。计算机技术的大力发展带来了各个学科技术的发展和进步,其直接影响了建筑结构设计方案,而越来越多的结构设计人员已经离不开计算机的帮助,否则将无法进行正常的工作和交流。因此,我们需要引入概念设计来提高结构设计方案水平,加速结构设计的发展和进步。

一、工程实例

某省中的政府办公大楼的主体建筑结构层数为13层,总高度为44.1m,除了首层的高度为4.5m以外,其与的全部都是3.3m的高度。该建筑的地震设防烈度为8度,建设场地的类别为Ⅱ类。本次建筑结构的主要布置形式为矩形形式,全部都非常的平整无凹陷;立面的结构也是平整的,总设计方案非常的规则。本次工程的设计人员决定选择概念设计的方式来进行整体建筑抗震性能的设计,提高其整体的综合性能,提高安全性。

(一)选择最佳的施工场所、地基等方面

场地的选择对于整体抗震性能的设计非常关键,所以在选择时要慎重,尽量的避免选择对于抗震不利的施工区域,不能建设在危险度较高的区域内。抗震设计需要结构工程师根据要求进行合理的避让,如果很难避开某些区域,应该采取必要的措施来进行加固处理,防止发生地震之后场地造成了建筑结构的整体损坏,比如大范围的塌陷、滑坡等情况的发生。

即使结构一致,也尽量的不要选择相同的地基形式,一般要禁止使用天然基础+桩基础的组合形式。如果地基的基础非常的薄弱,并且很难满足工程建设的稳定性、安全行动需要,那么应该采取必要的措施来进行加固处理,以提高其整体的稳定性。

(二)合理设置建筑平/立面

建筑结构中的平/里面结构中进行抗震设计,选择最佳的设计方案,严禁使用不规则的结构设计方案。建筑的结构和外部平面尽量的选择规则的结构形式,表层不要出现凹陷或者是外凸的结构形式,也不能存在长短结构设置不合理的情况,最好是选择规则的方式进行布置;

建筑的设计方案尽量的选择规则的布置形式,保持上下结构的一致性,并且不会存在较大的外形变化,其对于整体抗震性能的提升有较大的益处。本次工程中全面的采取了该种布置形式,最终确定是矩形的结构形式,不存在凹凸的结构形式,立面也非常的平整,整体的效果呈现出来的是规则布置的形式。

值得一提的是,对于不规则的建筑结构来说,对于建筑结构比较薄弱的部分,应该做好加固处理,以提升其整体的抗震性能,满足正常使用的需要;对于平/立面结构非常不规则的建筑来讲,可以根据工程的需要设置必要的防震缝,以提升各个结构部分的抗震性能。

(三)合理选择抗震结构体系

在确定最终的抗震方案中,应该重点考虑以下几个问题:选择合适的建设区域,尽量的选择稳定性满足要求的区域,进行必要的地基加固处理;选择最佳的结构设计方案,如果是混凝土结构形式,那么单纯的框架结构是不能满足抗震要求的,应该设置为剪力墙的结构形式,以保证其整体性能满足要求。基于此,本文将主要分析建筑结构的抗震性能通过合理的选择结构设计方案才能实现。

1.从工程的整体结构性能以及抗震方面的要求来看,首先应该确定最佳的结构设计方案,其应该通过层层的论证才能投入使用,否则需要承担严重的后果。根据该项基本要求,本次工程中所使用的是HPB300、HRB400E钢筋;工程的主体建筑结构不设置墙洞的基本结构;建筑中各个部分的强度厚度分别为240mm、120mm,以简化分析条件。

除此之外,该工程的整体机构性能比较好,延性、均质性等等都处于较高的水平,并且其重心不高,因此,该工程的整体结构强度非常高,基本能够满足正常工作的需要。

2.设置多道抗震防线

地震的破坏力非常强,并且发生时间相对较长,容易发生往复运动,经过大量分析数据得知,该运动的影响下,建筑结构损坏程度非常严重,最终造成了建筑的整体破坏,导致其无法使用。因此,应该对所有单元的结构部件的承载能力做相应的处理,保证其结构形式≥2道防线,提高了整体的抗地震能力。此外,建筑的整体抗震性能需要高于以往该区域发生地震的强度,即使地震发生时,也应该能够吸收地震的大部分能量,这样能够有效的防止地震过度的损坏建筑物。

3.合理设计承载力和结构刚度

建筑结构的承载力和刚度是重要的性能指标,只有该指标足够高,就能够提升整体建筑结构的性能,因为这两个方面具备一定的联系特性,所以其刚度和承载能力是正相关的关系。主要是因为该两项指标可以有效的避免地震过度的损坏建筑结构形式,提高建筑的安全性,但是要想满足这些要求,就要提高建筑工程的造价,这对于建筑企业的经济效益会产生较大的影响。

为此,在选择最佳的建筑结构设计方案时,既要保证其基本性能,又要保证其经济效益满足要求,也就是说要保证即使建筑遭受了破坏了极强的地震影响,整体建筑结构形式也未被完全的迫害,并且依然具备较强的抗震性能。本次建筑的主要结构形式是钢筋混凝土,其对于整体的抗震性能提升具有非常明显的作用,通常可以调节其性能的方法是调整组成构件的正截面和斜截面的承载能力,同时运用科学的方案确定最终的及提升结构形式,以保证其综合性能满足实际工作的需要。

(四)主体构件与非结构构件的连接

主体结构和非结构部件要合理的设置,以提升其抗震性能,将可能发生的损失降到最小。对于工程中重要性极高的设备应该稳定的固定在规定的区域内,有效的避免其松动或者倒塌而危及人类生命健康。本次工程中所使用的建筑结构形式是框剪结构,项目为综合性办公楼,所以其基础结构部分的连接部件非常的多,而大部分的工作人员都具备一定的流动性,这就需要充分的保证各个连接结构部分具备较高的可靠性。一般需要满足下面几点的要求:构件的承载能力要达到一定的要求,以提升其整体的刚度性能,满足承载力的要求;预埋件的承载能力与其他结构的基本相同;预应力钢筋混凝土的结构部件需要在关键位置增加锚固点,以保证其基本性能满足实际需要。

此外,要想保证其综合抗震性能,首先需要保证建筑中所使用的材料满足工程的要求。混凝土工程中,尽量的要选择各项性能参数都满足的钢筋,如有必要,可以对其基本性能进行检测,符合要求之后才能使用,不能因为钢筋的性能不达标而导致建筑整体性能的下降,及时的修补各个结构中薄弱的区域。

二、结语

综上所述,概念设计对于建筑领域的工程建设和发展都有非常重要的意义,也是体现建筑整体结构特性的主要方式,通过了工程实践可以发现,概念设计能够大大提升整体建筑结构的抗震性能,保证其整体的安全性和稳定性。由此可见,将概念设计正确的引入到建筑结构设计中对于建筑领域的发展非常重要,同时也能够促进建筑领域更加快速的发展。

参考文献:

[1]高层建筑结构设计中抗震概念设计的应用分析[J].杨建,赵永倩.建筑知识.2016(05)

[2]分析抗震概念设计在高层建筑结构设计中的运用[J].赵常彬.黑龙江科技信息.2015(10)

[3]浅析传统结构抗震概念设计思想形成的一般规律[J].赵真,谢礼立.地震工程与工程振动.2014(02)

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