工民建结构设计中的抗震设计赖斌

工民建结构设计中的抗震设计赖斌

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司福建分公司福建省福州市350000

摘要:工民建是我国建设工程中的重要组成部分,是目前建筑工程中最为常见的项目。工民建结构设计是一项内容多且复杂的重要工作。抗震设计在工民建结构设计中占据着重要地位,是整个设计工作中的重点。其设计质量将直接影响到建筑物的质量,对人民群众的生命财产安全有着极大影响。

关键词:工民建;结构设计;抗震设计

1抗震设计的概述

1.1工民建结构抗震设计基本内涵

地震的发生有着较强的复杂性、不可预测性和不确定性,从目前的科学技术发展程度来看,还不能进行地震的准确预测。同时,由于工民建结构的空间作用以及使用性质、施工材料等方面也存在着较大的差异,再加上周围环境对于建筑工程所产生的影响,造成了目前工民建结构的抗震设计工作存在着较大的不稳定性与不确定性。因而,在进行工民建结构的抗震设计工作时,不仅要进行严格的计算工作,同时还要参考国际上已经形成的一些理论基础与经验总结,这样一来才能提升工民建结构的抗震效果。

1.2工民建结构抗震设计的基本原则

①工民建结构构件要具备相应的性能。对于建筑工程结构构件来说,不仅要具备较强的承载力、稳定性,同时还要有着较好的刚度、延性性能。设计过程中,应遵循强柱弱梁、强剪弱弯的设计原则,同时还要遵循强底层柱、强节点弱等原则。需要注意的是,要提升建筑构件薄弱环节的抗震效果,对于纵向的主要承载构件来说不能作为建筑的主要耗能构件。②设计过程中要保证抗震防线布设点多、广且大。通过将多个延性良好的体系有机的组合在一起,可以提升抗震结构的稳定性。一般来说,大地震在发生后会伴随着数十次的余震,因而在进行结构设计时要尽量多的布设一些抗震防线,进而降低余震对于建筑工程造成的危害。对于抗震结构体系来说,还要具备较大的冗余度。另外,设计过程中还要处理好工民建结构的构件强弱关系。在统一楼层内,要确保主要耗能构件屈服后,其他的一些抗侧力构件能够处于弹性阶段,这样一来可以有效的提升屈服时间,进而提升工民建结构的延性与抗倒塌性能。

2工民建抗震设计的设计方法分析

工民建作为与人们群众息息相关的建筑,其结构设计需要遵循一系列科学的方法。常见的设计方法有三种。第一,根据建筑物的结构进行设计。目前的工民建建设工程中往往将钢筋混凝土结构作为建筑物的主体框架。在对其进行抗震设计时必须充分考虑到钢筋混凝土结构的强度、构建方式等多方面的因素。对钢筋混凝土结构中的钢筋量、钢筋界面以及配筋率进行科学的计算分析继而完成结构设计。该设计方法主要应用在混合结构等建筑物抗震设计中。第二,根据建筑场地以及建筑规划进行设计。建筑场地是对建筑物的抗震性能具有较大影响,对此,在进行抗震设计过程中必须充分考虑到建筑场地以及抗震规划等因素。在对工民建结构进行抗震设计时需要考虑到抗震层的具体情况,相邻楼栋之间的距离等自然因素。同时也要充分考虑到工民建结构的位移性能,位移特点以及人口流动特点,确保抗震设计满足建筑需求。第三,根据建筑物结构性能的目标进行设计。抗震设计是一种针对于地震等极端情况下确保建筑物结构安全的设计活动。因此,设计师在对工民建进行抗震设计时必须根据相应的设计标准,结合当地可能出现的地震最大强度进行设计,确保在发生地震时,工民建的外部结构以及内部结构不会受到严重破坏。此外,建筑的结构也必须能够应对强台风等重大天气灾害。

3工民建结构抗震设计存在的问题

3.1对于抗震设计不够重视

随着国内城市化进程的不断加快,我国的建筑行业获得了快速的发展。现阶段在进行建筑工程的设计工作时,设计人员大多会将重点放在建筑的实用性与外形设计方面,进而会忽略掉工民建结构的抗震设计。另外,还有的设计人员对于抗震设计的认识还停留在原来的思想认识上,同时在长期的设计工作中不重视结构的抗震设计。只有在地震发生之后,才意识到建筑抗震设计工作的重要意义。

3.2抗震设计与实际情况不符

工民建结构的抗震设计水平直接影响到建筑工程使用过程中的安全效果,因而在进行工民建结构的设计过程中,要提升抗震设计的效果。但是,由于受到某些原因的影响,导致抗震设计的结构与实际情况不相符,甚至一些设计偏离了建筑设计的初衷。这不仅导致了严重的浪费问题,同时工民建结构的抗震效果也没有达到要求。另外,一些设计人员由于受到自身水平的限制,导致了抗震设计过程中存在着严重的套公式、程式化的问题,这也会影响到工民建结构的抗震效果。

4提高工民建结构抗震能力的措施

4.1挑选对建筑物抗震有利的地区

建筑物应该避免对抗震设计不利的地区场地,不应该在地质危险的地区建构甲、乙、丙类房屋建筑物。针对不利地区,结构工程师应该提出避免的申请要求,确实不能避免的时候,应该采用积极的防御方法,必要时要全面考虑到地震破坏因地区条件不同间接导致结构设施损坏的可能性。比如,地基土的不稳定陷落、地震导致的地面裂隙和移动等。

4.2概念设计采用规则的设计方案

从概念设计中要处理的重要问题是:建筑物平面布置设计中应该尽量做到使结构设计的刚度和质量分布平衡,避免因两者的冲突而导致工民建结构发生扭曲问题,影响到建筑整体结构的质量,尽可能为结构设计抗侧力构件的合理布置创造有利条件。为了使建筑抗震设计在建筑物设计中充分发挥作用,应该使建筑物使用功能标准与工民建结构抗震设计标准相互一致。

4.3抗震结构设计材料挑选与结构体系的取用

根据技术和经济基础条件,合理分析确认使用何种类型的结构器材以及何种类型的结构体系模式。与此同时,要求结构体系延性好、重力与刚度比值小、质量均匀性较好、正交要各向同性,并应该尽可能降低建筑物的重心,且应该注重建筑物结构的两个主轴方向上的周期和振型(即动力特性)相似的抗震设计理念。

4.4做好结构抗震计算工作

在开展结构设计工作时,工作人员必须要对结构的抗震性能进行较为精确的计算,在此基础上分析与了解地震的作用。地震中主要产生横向与纵向两种振波,每种波形对于建筑物产生的作用也不尽相同。因此,通过输入地震波进行时程分析这种结构抗震的计算,可以实现建筑物对不同地震情况的模拟,在此基础上制定防御计划,使建筑物的抗震性能得到更加充分的保障。

4.5做好截面的抗震设计

一旦工民建结构的防烈度进入到弹塑性,建筑的承载力就无法实现对设备的安全存储。因此,在做完抗震计算工作以后,还需要进行弹塑性计算。在开闸计算工作的过程中,为了实现对计算数值的多方检验,设计人员也可以将原先的结构计算转化为强度计算,使计算得到的结果更能满足设计要求。待上述计算过程完毕后,还需要对两组数据进行代入组合,确保当轻微地震时,建筑物的结构不会被破坏;在发生大型地震时,建筑物能够保持不倒塌,使建筑物的延展性与承载能力都能够得到显著地提高,安全性也能够得到良好的保障。

结语

工民建作为与人们日常生活、工作、学习息息相关的建筑种类,其结构设计质量尤其是抗震设计质量与人们的生命财产安全息息相关,是一项必须要做好的工作。从上述的分析中我们可以知道,影响抗震设计的因素较多。在具体的工作中,设计师必须充分考虑到所有可能对工民建抗震能力造成影响的因素,不断提高自身设计水平,为人民群众提供安全可靠的建筑。

参考文献

[1]张宇.工业与民用建筑结构抗震设计分析[J].建材与装饰,2017(24):55-56.

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