建筑结构抗震设计研究

(整期优先)网络出版时间:2023-05-24
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建筑结构抗震设计研究

廖世杰

亚鑫建设集团有限公司,湖北省仙桃市,433000

摘要:地震具有较强的破坏性和不可预测性,当地震灾害等级较高时,不单单会导致建筑物在短时间内坍塌,还会对交通以及通讯产生不良影响,甚至让人们面临一定的生命安全问题。所以在建筑工程项目建设过程中,要对地震所产生的影响进行考量,使得建筑质量得到保障,从而尽可能地保证人们的生命财产安全。但是,在实际设计过程中可能会存在一定的不利因素,使得效果明显低于预期,所以要对抗震设计的技术要点展开详细分析。

关键词:建筑结构;抗震设计;要点

1现代建筑结构中抗震设计的重要性

1.1保护人民的生命财产安全

在人类不断发展的过程中,温饱和安全是首要解决的需求。从相关资料显示中可知,在2008年汶川地震的主震区中,几乎不存在完整的建筑。产生这种现象的原因,除了地震级别较高、破坏力较强外,还与建筑结构抗震性能较差密切相关。由此可知,需要对建筑结构抗震设计加强重视,并进行全面的分析研究,以此来对人民的生命财产安全进行有效保护。

1.2具有良好的社会正向效应

社会发展类似一个复杂的系统,从这个角度来讲,对建筑结构的抗震设计加强重视,能够为和谐社会的构建提供助力。当建筑具备良好的抗震能力,可以有效降低人民生命财产遭受损失的概率,以此对社会稳定性进行有效维护,同时,在构建美丽中国中起到一定的良好社会效应。因此,要对建筑结构抗震设计的技术或方法进行全面的实施。

2建筑结构抗震设计的要点

2.1做好勘察选址

抗震设计时的勘察与选址,是设计的关键与要点之一。只有保障选址的合理性,才能保障后续设计的合理性。第一,先基于施工合同、建筑工程项目的要求,以及《建筑工程勘察规范》、《高层建筑岩土工程勘察规程》等,进行勘察方案与计划的编制。接下来进行勘察方法的制定,以及勘察工作的布置。一般情况下,需要基于当地的岩土情况、高程、地下水等情况,进行勘察钻孔的布设。第二,在建筑场地环境及岩土工程条件勘察调研时,需要先对于现场的地形、地貌、地质构造、环境工程地质条件等,展开详细深入的了解。接下来进行地层岩性以工程地质特征的调研分析,然后展开地表水和地下水的勘察调研,最后进行不良地质作用及地质灾害的勘察调研。此外,还要进行场地地震效应的评定,确定适宜的施工场地。

2.2确定设计指标

进行结构抗震设计时,设计者要实地考察,收集完整资料,制定设计指标,以达到理性,拟定合理抗震设计方案等,增强建筑抗震能力。在结构上设计应具有科学性、合理选取指标、指标合理,充分考虑了可能存在的问题和对结构造成的影响,使得结构承载力大,强度高、有效地增加了刚度。另外,设计指标选择方面,应充分考虑到国家现有规范,全面分析了地震作用下建筑物破坏程度,并用其完善结构抗震设计。此外,从设计上来看,要树立全方面控制意识,从多个角度进行思考,注重设计合理性与可靠性。

2.3提高抗震等级

进行结构抗震设计时,如果达不到规范的要求,会在后期使用过程中出现损伤,裂缝,位移。所以,设计中,要全面掌握建筑抗震等级,增强其抗震能力是否合理,减少了它出现的可能性。地震活动的主要原因是地壳的竖向移动,所以,抗震结构设计中,要全面把握地震地质构造特点及其活动规律,文中还结合现有数据进行了分析,科学地控制建筑物和周边环境,由此对于地震的频度、对地震等级的变化进行了预报,以期对抗震设计有所帮助。也是基于此,分析该地区地震活动趋势,以确保该区建设工程地质构造总体布局和一定范围内地震活动发展趋势,从而降低了它对区域建设项目初期设计的负面作用。

2.4抗震防线的设计

合理布局防震防线等,既保证了建筑整体完整性,还可优化建筑物抗震性能,从而确保建筑物安全,稳定运行。没有大地震,要注意有效拓展横向抗震性,从而实现建筑物结构,改善抗震性能。通常有3条防御线,一以二为主,以为主、以控为主。由于在地震中,在主要防震线路损坏时,另两条防御线也有麻烦,所以一定要科学分析思考才能确保安全。

2.5做好结构优化

高层建筑结构的抗震设计优化,还要做好结构优化工作。第一,基于建筑工程项目的实际情况,将地面以上建筑划分为两个或三个结构抗震设计单元。第二,参照《高层建筑混凝土结构技术规程》中的要求,进行嵌固层的判别。主要为地下室首层、地下一层的等效剪切刚度计算,以及刚度比计算,从而确定嵌固端。第三,根据建筑工程项目的实际情况,进行各结构体系、抗震等级等确定。如地上建筑结构,主要为框支剪力墙,采用现浇楼盖,底部加强区剪力墙的抗震等级为二级,非底部为四级,框支梁为二级,框支柱为一级。地下建筑结构,主要为框架结构,采用现浇楼盖,底部加强区剪力墙的抗震等级为二级,框支柱为一级,框架为四级。第四,在建筑墙布置时,需要增加结构抗扭刚度,布置在结构最为薄弱的部位;柱布置时,需要遵循合理、适用、经济的原则,进行柱网的布置;梁布置时,需要保障房间内部顶棚的完整性,尽量提高净空高度;板布置时,需要将室内楼面板厚度控制在100~130mm,错层处楼面板厚度控制在150mm,转换层处的厚度控制在180mm,屋面板厚度控制在120mm;地下室顶板布置时,需要将无覆土部分的板厚度控制在180mm,室外有覆土部分的板厚度控制在250mm。第五,在高层建筑结构参数计算时,需要基于建筑的层数,分别进行混凝土容量、钢材容量、嵌固位置、防设烈度、场地土类别、地震力计算、地震力夹脚、剪力墙抗震等级、风荷载体型系数等,做好反复验算核实工作。第六,通过信息化技术的应用,进行建筑结构整体弹性的建模与分析。需要从振动周期、风荷载、地震作用等多个角度出发,进行反复验算与分析,直到满足施工要求。第七,高层建筑工程项目,尽量不要设置防震缝,这样可以避免建筑之间发生碰撞而引起倒塌。此外,还需要做好不均匀沉降的动态监测,防止对建筑其他性能造成影响。

2.6优化施工材料

第一,混凝土材料。根据高层建筑工程项目的实际情况,进行混凝土材料强度等级的选择,且需要满足相应的抗渗等级要求。一般情况下,基础垫层、构造柱、圈梁等构件,混凝土材料的强度等级为C20;桩基承台、外墙、地下室底板与顶板、剪力墙与柱、梁板等,混凝土材料的强度等级为C30;后浇带结构,需要使用比原来高一等级的微膨胀混凝土。第二,砌体材料。为了满足高层建筑的抗震性能需求,保障建筑工程项目的质量与安全,可以将非承重砌体材料应用其中,且仅限于填充墙。地下室内的砌块,采用加气混凝土砌块,强度等级为A3.5;室外的砌块采用多孔砖,强度等级为MU15。地下室内的砂浆材料,需要使用专用砌筑砂浆,强度等级为Mb5.0;室外的砂浆材料,需要使用专用的水泥砂浆,强度等级为M5。第三,钢筋材料。不仅要达到国家的绿色建筑标准要求,而且要满足抗震等需求。可以采用HRB400级钢筋材料,且钢筋质量需要符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》的规定,做好性能、参数的规范。第四,预埋件及型钢。预埋件可以采用Q235B钢,主钢梁、钢柱可以采用Q345钢。第五,钢绞线材料。钢绞线的极限强度标准值为fptk=1860MPa。

3结语

从本文的论述中可知,开展建筑结构抗震设计工作具有非常重要的意义,不仅可以提升建筑的抗震性能,而且能够发挥良好的社会正向效应,为社会健康发展提供助力。要想达到这样的效果,要将抗震设计技术要点当成重点来深入探究,确保抗震相关技术得到合理化的应用,以此保证抗震设计的科学合理性,为建筑抗震性能的提升奠定基础,从而确保建筑行业的持续稳定发展。

参考文献

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[2]赵善帮.现代建筑结构抗震设计的技术要点分析[J].陶瓷,2021(12):81-82.