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建筑结构设计中的抗震设计

时间:2023-07-24 17:06:46

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑结构设计中的抗震设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

第1篇

【关键词】建筑结构;概念设计;结构措施

随着地震灾害的频繁发生,当达到一定强度时,会造成破坏性的伤亡。它对城市的建设和社会的发展都产生了严重的影响。如果建筑结构的抗震性能不能满足使用的要求,就会造成安全事故的发生。为避免地震灾害造成的损失,加强建筑结构抗震设计已成为各界普遍关注的课题。在建筑结构的设计中,设计师应严格按照相关标准和设计要求进行抗震设计,加强建筑工程的整体抗震效果,了解抗震设计的重要性,为人们提供更安全的居住环境。

一、抗震设计在建筑结构设计中的重要性

地震灾害的发生是不可控制的,其危害往往很大。地震发生时,地面产生振动。当它达到一定强度甚至裂缝时,会对地面上的建筑物和道路造成严重的破坏。唐山大地震和汶川大地震都造成了严重的人员伤亡和经济损失,甚至摧毁了整个城市,我们应该充分认识到地震造成的损失。在城市化不断发展的当下,高层建筑不断增多,人口密度和城市发展不断变化。一旦地震发生在该地区,必将产生巨大的影响。在世界上,地震灾害的预测仍处于不完全准确的阶段。虽然一些方法已经被用来预测地震,但它没有相应的效果,而且预防策略也不能成功应用。如何利用现代先进手段来减少地震对建筑物的影响,是我们思考的一个重要问题。

二、建筑结构设计中概念设计与结构措施的关系

建筑结构设计中的概念设计和结构措施在建筑领域是相辅相成的。它们的组合是形成完整的结构设计方案的前提。核心是确保结构设计方案的合理性和可靠性。概念设计包含了广泛的内容,结构度量是基于概念设计和详细设计的总体思路。这两者是相互联系的,但它们也是相互补充的。一个普遍的理解是,結构系统是硬件,结构度量是软件。它们都被适当地组合成一个高效的机器。优秀的结构设计离不开概念设计和结构措施的完美结合。通过引入一系列的结构措施(通常在各种规格中具体说明,以及工程师的经验总结)来完善设计,优化设计,规范设计,是概念设计的延续和完善。结构措施主要体现在构件设计中,通常采用结构措施的形式。

三、建筑结构设计中抗震设计的重要策略

(一)因地制宜,选择合适的建筑场地

由于建筑场地的选择对抗震设计工作具有重要意义,合理选择建筑场地可以减少后期施工中的不利影响,减少施工工作。首先,场地的选择应该是一个相对平坦的地方,在地震发生时可以减少对周围或建筑结构的破坏,并帮助施工过程。其次,在选择施工场地时,应尽量选择开阔的区域和疏松的区域,这样可以提高地震发生时建筑物的抗震性能,开阔的场地也有利于建筑工程的施工。再次,选择施工场地时,对当前区域的密度和硬度进行测试,了解土地的性质,改善建筑结构的整体稳定性,地基基础稳定,减少坑内开裂。最后,应在建筑结构抗震设计中了解该地区的地震历史,禁止在地震断裂带范围内选择建筑场地。此外,在软土地基上进行建筑施工时,应做好软土处理,通过更换或加固,可以减少建筑物倒塌。

(二)做好建筑结构的参数计算

建筑结构设计的抗震设计是一项非常专业的工作。在设计过程中必须合理、科学,以保证抗震设计的完整性。在设计过程中,设计者必须能够设计出具有精确参数的更安全的抗震设计,并结合相关的材料参数和结构系统,计算出建筑结构的承载力。通过对现代仿真系统的使用,对建筑物的整体结构进行了地震冲击力模拟,了解了地震灾害可能造成的结构损失,并根据所获得的参数的结果编制了有效的应急系统设计。通过对参数各方面的综合分析,确保建筑结构抗震设计的合理性和准确性,提高地震效果。

(三)提升建筑工程的布局设置合理性

当建筑结构受到地震灾害的影响时,不仅受地面运动的影响,而且在地震发生的同时也产生相应的空气冲击或其他力量。首先,在建筑结构的设计中,要注意对每一种不利影响的控制,使其有足够的能力抵御对建筑结构的影响。确保在平面方向上有足够的强度和稳定性。其次,在建筑结构设计中,应避免过于沉重、简单、安全的结构。如果有更多的结构体系,就会导致不稳定因素。根据相关计算,提高建筑结构对地震灾害抵御的整体效果,加强结构稳定性的建设,确保结构的安全。

四、结语

第2篇

关键词:建筑;结构设计;抗震;设计

Abstract: to ensure the structural seismic design of high efficiency over into, shall comply with relevant in the standard requirement in principle, and carry on the science reasonable design, make the building with a reliable anti-seismic performance, building to small earthquakes not bad, the shock of repairable, not under the requirements. This paper discusses the design of the building structure seismic design.

Keywords: architecture; Structure design; Seismic; design

中图分类号: S611文献标识码:A 文章编号

一、建筑结构抗震的概述

地震具有随机性不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数,目前是很难做到的 。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。 且在结构分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用 、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不确定性。

因此,结构工程抗震问题不能完全依赖“ 计算设计”解决 应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,从“概念设计”的角度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则,全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。

建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程概念设计涉及到从方案、结构布置到计算简图的选取,从截面配筋到构件的配筋构造都存在概念设计的内容。强调结构设计的重要性,旨在要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范规程中有关结构概念设计的各条规定,设计过程中不能陷于只凭 “结构软件计算的误区 ”若结构严重不规则、整体性差,则按目前的结构设计及计算技术水平,很难保证结构的抗震、抗风性能,尤其是抗震性能。

二、建筑结构设计中的抗震设计

1、选择有利的抗震场地

人们常常看到在具有不同工程地质条件的场地上,建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。于是人们自然就想到既然在不同场地条件下建筑物所受的破坏作用是不同的,那么,选择对抗震有利的场地和避开不利的场地进行建设,就能大大地减轻地震灾害。 另一方面,由于建设用地受到地震以外的许多因素的限制,除了极不利和有严重危险性的场地以外,往往是不能排除其作为建设用场地的。这样就有必要按照场地 、地基对建筑物所受地震破坏作用的强弱和特征进行分类,以便按照不同场地特点采取抗震措施。 这就是地震区场地选择与分类的目的 。因此,应选择对建筑抗震有利的地段,应避开对抗震不利地段;当无法避开时,应采取适当的抗震加强措施,应根据抗震设防类别、地基液化等级,分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、 部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施。

2、选择合理平面与立面布置

在建筑结构的立体结构与设计平面中, 则有以下几方面:(1)建筑的结构刚度以及它的抗震能力, 在水平的地震作用下它是双向的, 在结构的布置上, 结构应该可以抵抗任何方向的地震。 一般情况下, 可以促使结构从平面的主轴方向,它具有足够的抗震力和刚度 。所谓结构的抗震力, 它是从结构的强度以及对延性反映的综合情况。 而结构的刚度选择则是要减少对地震的作用, 但又要控制好对于结构的变形度, 因为变形过大会产生一定的重力效应, 也会破坏结构 。(2)简单的结构性。所谓结构简单它是对结构在地震时所具有明确和直接传力方式,也只有在简单的结构, 才可以把结构的计算模型以及位移内力进行分析, 控制薄弱的部位出现,因此对抗震结构的性能估计也是比较可靠的。(3) 整体性结构, 在高层的建筑设计中楼盖的设计在整体结构中会起到十分重要的作用, 结构中的楼盖是等同于一个水平的隔板 不仅是传递惯性力到每个竖向的抗侧力子结构 ,并且对这些子结构可以协同承受一定的地震作用, 当布置不均匀的竖向的抗侧力子发生水平变形时在整个的结构中, 是要依靠楼盖的作用把抗侧力子结构来协同工作。

3、建筑结构体系的合理选择

建筑结构体系的合理选择是结构设计应考虑的一个重要问题,结构方案的选取是否合理,对安全性和经济性起决定的作用。具体而言,应注重以下几方面的设计:第一,结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。抗震设计的一个重要原则是结构应具有必要的赘余度和内力重分配的功能,即使地震中部分构件退出工作,其余构件仍能将竖向荷载承担下来,避免整体结构失效或失稳。第二,结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。在这过程中,竖向构件的布置,应尽量使竖向构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平按近均匀;楼屋盖梁系的布置,应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去;转换结构的布置,应尽量做到使上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载通过转换层一次至多二次转换。与此同时,整体抗侧力结构体系也必须明确,抗侧力结构一般由框架、剪力墙、简体、支撑等组成,它们宜尽量贯通连续,若它们沿竖向要有变化,则变化要缓慢均匀。第三,结构体系应具备必要的承载能力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。钢筋混凝土结构具有良好的塑性内力重分布能力,能较充分地发挥吸收和耗散地震能量的作用。第四,结构体系应具有合理的刚度和强度。宜具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;框架结构设计应使节点基本不破坏,底层柱底的塑性铰宜晚形成,应当使梁、柱端的塑性铰出现得尽可能分散;对于可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

4、保证结构的延性抗震能力

结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形,因此,地震作用下,结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。 为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性,就必须使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上。具体思路有三步:第一步是选择一个可接受的塑性变形机构。 现在普遍使用 “梁柱铰机构” 即是通常所说的“强柱弱梁”。 为了实现能力设计方法中的强柱弱梁机构,我们通常的做法是对柱截面的组合弯矩乘以增大系数;也可以对由梁端实际配筋反算出梁端可抵抗弯矩,即实配弯矩乘以增大系数的方法来实现,并用增大后的弯矩值进行柱端控制截面的承载力设计。第二步是要通过人为增大各类构件的抗剪能力,使其不致在强烈地震作用下,在结构延性未发挥出来之前出现非延性的剪切破坏,这即是我们通常所说的强剪弱弯。 通常的做法是用剪力增大系数增大梁端 、柱端、 剪力墙端 、剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点处的组合剪力值, 并用增大后的剪力设计值进行受剪控制截面控制条件,进行验算和设计 。具体措施也有两类:一类是直接对一跨梁两端截面的顺时针或反时针方向的组合弯矩值乘以增大系数,再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力;另一类是沿顺时针或反时针方向求得一跨梁两端截面按实际配筋能够抵抗的弯矩,对其乘以增大系数,再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力 。第三步是通过相应的构造措施,保证可能出现塑性铰的部位具有所需的塑性转动能力和塑性耗能能力。 通常通过箍筋加密,限制轴压比等措施来给予保证。

总之,地震是一种目前难以准确预测的自然灾害 。为避免它给人类带来大的灾难, 作为工程技术设计人员在建筑结构的研究和工程设计中,应从整体宏观的观点出发,综合处理好建筑功能、 技术、 艺术 、安全可靠性和经济合理等几方面内容,从而创造出更加安全、 实用、 经济美观的建筑。

参考文献:

[1] 覃绍文. 论述建筑结构抗震设计相关问题[J]. 广东科技, 2009,(22) .

[2] 倪广林. 对建筑结构抗震设计的若干思考[J]. 山西建筑, 2010,(27) .

[3] 方小丹,魏琏. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 建筑结构学报, 2011,(12) .

[4] 陈育新. 当前形势下的建筑结构抗震设计探讨[J]. 四川建材, 2010,(02) .

第3篇

关键词: 民用建筑;结构设计;抗震设计;稳定性

中图分类号:TU318文献标识码: A

前言

有分析报告部分数据显示,国内经济持续高速增长促进了民用建筑行业的长期成长。但随之产生的问题除了建筑施工过程不符合规范,建筑结构不合理是影响建筑质量的最重要问题。由于民用建筑由于其功能丰富,用途广泛,比工业建筑复杂得多,高质量的建筑结构设计不仅能充分使用有限的土地资源,更能提高人们的生活水平,保障民众人身财产安全。

一、民用建筑结构设计的概述

民用建筑结构设计简而言之就是设计人员根据具体的建筑外形、地理环境,设计出梁、板、柱等建筑单元连接而构成的能承受作用的平面或空间体系,其直接的功能是为人们提供居住和进行公共活动的建筑物。结构设计则分为基础设计、上部结构设计、下部结构设计。民用建筑结构设计是一个十分繁复且精细的工程,它对建筑物本身的耐久性、舒适性、安全性和经济性产生直接的影响。

根据建筑物的使用对象、规模、条件等,对民用建筑进行耐久年限为100年以上、500至 100年,25至50年,15年以下的等级区分,这就意味着建筑物的结构设计也不能一概而论。同时,国家对民用建筑制定的《高层民用建筑设计防火规范》,《城市居住区规划设计规范》,《建筑抗震设计规范》,《建筑设计规范》等都对建筑结构设计有诸多的要求和标准。

二、影响民用建筑物的稳定性的主要因素

1.注重民用建筑地基的稳定性

古语云:“万丈高楼平地起”而“平地”主要指的就是地基。作为建筑物的基础和根本,地基是影响民用建筑稳定性和安全性的直接因素,并对抗震性能产生重要的作用。合理的选择地基不仅仅会帮助建筑物抵抗外界的威胁,而且能够极大地节省造价成本,降低建筑工程材料的使用量。在日常的民用建筑物建造过程中,如果地基基础建立和选择的不合理,会出现建筑物坍塌、倾斜等现象,更不能有效地起到抗震的作用,从而造成人力、物力、财力等资源浪费。

因此,我们在地基选择方面应该更加关注,尤其是要更加关注地表选择和后期处理两方面问题。第一,在地表选择问题上,我们首先应该重点对地面材料的组成、施工土层结构、地表岩质特点等进行有效地分析。其次,我们还要根据不同的地表条件对地基进行不同方法的后期处理。例如,有的岩石是否容易变形、有些岩土是否容易膨胀等等,只有将这些问题都进行全面而详细地考虑,民用建筑的抗震性和稳定性才能得到根本的保证。

2.注重民用建筑物的结构合理性

在保证地基的稳定性前提下,我们要保证民用建筑有较强的抗震性能的话就需要重点考虑民用建筑的结构,并充分考虑和分析其结构性能等的影响。建筑物的整体结构、材料之间的关系、材料分支之间的协调关系等都成为了影响民用建筑结构合理性的重要内容。在民用建筑的设计建造过程中,我们只有将每个分支进行密切结合,才能为民用建筑物的稳定性提供良好的保证。

建筑物设计图纸在被确定之后,其图纸的精确度等都会产生很高的要求,且施工过程也不会出现太大的变故。因此,在设计制作图纸的过程中,我们就需要对影响建筑物稳定性等问题进行周全地考虑,防止建筑施工过程中的返工现象的出现。例如,我们在对屋檐设计、房屋重心等问题方面都需要进行整体考虑,防止出现各类偏差及问题。

三、如何提升民用建筑物的抗震性能

作为一项较为复杂的工作,建筑的抗震设计主要受到受力结构的影响,并且在结构受力强度、结构整体性等方面都受到了重要的影响。因此,我们需要从设计、施工等多个方面和角度采取有效的抗震措施,进而提高民用建筑的稳定性和抗震性。

1.完善民用建筑的抗震设计

完善民用建筑的抗震结构设计主要涉及到三个方面,其中包括建筑结构的整体性、结构之间的连接性、结构材料的刚度设计等。

(1)提高建筑结构的整体性。具备一定程度特殊性的民用建筑结构在设计环节方面容易出现考虑不周全的情况。忽略了建筑结构的整体性,就会影响到结构的抗震性能。因此,在建筑物的结构设计当中,我们应当遵循结构整体性的原则,让建筑物在地震的环境中仍然能保证整体稳定性,以此增强自身的抗震性能。另外,由于民用建筑在设计过程中会呈现出不同的结构风格,这些结构风格也将在很大程度上影响到建筑结构的稳定性和抗震性。因此,在提高建筑结构整体性的过程中我们应当增强彼此之间的相互作用能力,提高建筑的稳定性和抗震性。

(2)加强建筑结构之间的连接性。建筑结构之间存在着连续性,这种连续性将极大地影响到建筑的稳定性和抗震性。民用建筑只有基于良好的结构连接,才能够承载地震的外在力量,并实现良好的结构预应力。具体来说就是建筑结构之间的连接性能够满足民用建筑物在地震环境中承受得住外界强加的力,确保自身的安全性。

(3)加强民用建筑结构的刚度设计。在民用建筑结构的抗震设计上,设计人员和建筑人员通常都对刚度有着较为严格的要求。刚度设计主要涉及到两个方面,其中包括横向延性、竖向刚度等内容。由于民用建筑有着比较复杂的受力特点,这就要求我们在抗震性能的设计过程中,更加注重他们在结构竖向和横向方面的计算,以此提高结构整体的稳定性,减小在地震环境中的破坏程度。

(4)注重民用建筑结构类型的选择。民用建筑结构类型选择成为了抗震设计的重要环节之一,它实际上是影响建筑结构抗震性能的关键。

在抗震结构类型的选择上,我们应当将施工进度、施工计划纳入选择条件之中来,这不仅仅会影响到施工的进度而且会影响到建筑的造价,因此,我们需要科学地选择各个方面的内容,进行科学的抗震结构类型的选择。当今,我们的建筑物一般都是采用的钢筋混凝土结构,因此设计人员和建筑人员在抗震结构类型的选择方面应当选择以钢结构为主的方法,减少建筑物的自重,有效提升结构的整体刚性,满足抗震设计的需求。

2.注重民用建筑中抗震性构造

(1)加强民用建筑构造中的隔震技术的运用。建筑抗震设计伴随着当前现代科学技术的发展,已经逐步开始注重运用隔震消能的方法。通过控制建筑物的结构刚度、并在该结构当中加入有效的构件等就成为了隔震消能技术的主要含义。隔震消能技术能够在良好的建筑结构延性的基础上,有效消除地震的能量,尤其是能实现摆动隔震和滑动隔震等情况,形成一种非常可靠、稳定的隔震技术,以此来提高建筑物的抗震性能,提高结构的稳定性。随着社会的发展,现代建筑的设计人员和建设人员都十分注重这一方法的运用,增强楼层结构和地基结构之间的稳定性,加强抗震设计,让建筑物各个部分紧密、科学地连接在一起。

(2)进一步控制民用建筑的结构偏移量。要控制民用建筑的结构偏移量,我们首先要掌握大量的建筑数据,并对其进行统计和分析,通过特定的方法和形式计算建筑物在地震环境中的偏移量。在地震环境中,民用建筑往往有较大的偏移量。因此,在民用建筑的设计过程中,我们首先要注重的是要全面考虑到结构的抗震构件以及结构之间的延性,增强结构之间的预应力,从而减少抗震构件的变形参数。与此同时,我们需要以稳定的结构场地作为民用建筑的选址地点,以此来增强结构的稳定性,减少地震带来的破坏。因而,对民用建筑结构偏移量的降低成为了降低抗震性能的重要方法之一。

结语

总而言之,现代建筑结构的设计,尤其是针对民用建筑来说,设计人员和建筑人员应当更加注重抗震性能和稳定性能的突出,明确安全性的设计原则,采用先进的抗震方式,以此来保障民用建筑良好的抗震性,实现现代建筑结构的安全性和舒适性。

参考文献:

第4篇

关键字:抗震设计 房屋建筑 建筑结构 结构设计 应用论述

中图分类号: TU8文献标识码: A

地震严重威胁了人们的生命和财产安全,由于地震具有不可预知性,我们只能够在增强自身危机意识基础之上,增强我们所使用建筑物的抗震能力。抗震概念设计是建筑提升其抗震能力的基础,因此,将抗震概念设计融入到建筑结构设计之中去是当前的一大趋势。

一、抗震对于房屋建筑的重要性

我国的经济腾飞发展。为了满足人民日益增长的物质需要,国家投入了大量的资金以便能够加强国内基础设施的建设,而人们的生活需求也日益提高。人们希望国家、企业等能够建造出跨度较过去更大的空间结构。因为在新时代,人们认为拥有高的高度、美的造型、安全的建筑才更适应这个新时代的审美。为了满足人们的这一新需求以及综合考虑到抗震需求,技术人员根据结构、建筑的使用材料以及各种施工技术都提出了新的对策。

建筑的基本功能是供人们居住,随后才是审美价值的体现。 就建筑的基本功能来说,其能够供人居住的首要前提是安全,包括使用安全以及建筑物自身的安全。 也就是说,建筑物只有在保证了自身安全的前提之下,才能够供人们使用。 因此,在建筑物的设计和建设过程中,往往需要对影响建筑安全性的因素作全方位考虑。地震作为一种不可预知的自然灾害,其对建筑物安全性能的影响极大。而建筑物的安全一旦遭受威胁,必然会出现倒塌事件,从而砸伤和掩埋生命,给人们带来物质和精神上的双重损失。因此,建筑物在建设初期就必须做好抗震的准备工作,从根本上确保人们的生命和财产安全。

抗震原则的采用使得建筑的抗震性能得以大大提高,即使是在人口密集的城市或是城市周边,重大的地震灾害所造成的伤亡人数已呈下降趋势。然而,虽然这种设计原则的主要目的是保护人们的生命安全,但它在中小震发生时导致建筑的部分使用功能丧失的可能性极大。尤其是在当下经济高速运转的模式下,建筑物内的装修、技术装备等等费用已然超过建筑物本身的建筑费用。这种经济损失是无法预估的。因此,抗震设计的合理性对于房屋建筑的重要性不言而喻。

二、抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用

房屋建筑的结构设计在整个房屋建筑施工中造价比重较大,建筑的结构设计中心理念在于“实用、经济和安全”,抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用基于这一中心理念而产生。由于地震的不确定性和破坏性特点,因此在房屋建筑结构设计中应用抗震设计体现了设计的安全概念以及对自然灾害的预防措施。下面笔者从提高房屋建筑结构的抗震力和降低地震作用对房屋建筑的影响几个方面论述抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用。

1、 建筑设计应重视建筑结构的规则性

建筑结构的设计应该重视其规则性,综合现代建筑在地震中的若干表现来看,建筑结构规则性一直都对抗震能力产生着极其重要的影响。 某一年,某一地方发生了地震,地震发生时,某地有两幢间隔并不远的高层建筑,一幢高层建筑是马那瓜的中央银行大厦,另外一幢高层建筑为十八层高的美洲银行大厦。当时的马那瓜地震强度被估计为八度,两幢高层建筑中,一幢在地震过程中遭到了严重的破坏,在地震后被拆除,而另一幢只有轻微的损坏,在地震以后稍微修理便可以继续使用。 两幢高层建筑在地震中的表现引起了人们的关注,经过研究发现,在地震中破坏较轻的建筑立、平、剖均比较对称和规则,其结构侧向刚度以及材料强度和质量分布都是连续、均匀的,而另一幢高层建筑则相反。 所以,可以认为,建筑设计应该重视建筑结构的规则性。

2、房屋建筑结构的抗震力的提高

房屋建筑结构设计尽量做到规则、对称,以降低地震作用导致的房屋建筑变形度以及避免地震作用力集中导致房屋建筑扭曲的状况发生。房屋建筑的整体结构设计中要多加几道抵抗防线,以提高房屋建筑结构的抗震力,同时建筑结构受力设计要明确,防止存在建筑结构局部薄弱。最大程度的减少房屋建筑结构自身重量,从而减小房屋建筑对地基的压力,达到缓解地震冲击作用对建筑体的影响力。注重房屋建筑结构空间的统一性,在房屋建筑结构的平面上强化连接,建筑的竖向结构刚度要达到能支撑整个建筑重力。对建筑结构抗震功能的保证,在房屋建筑结构设计中要特别注意做到以下几点,在房屋建筑结构设计中要考虑地基的稳定性因素,挑选对抗震有益的地基,防止地基变形影响抗震功能。同一房屋建筑结构单元要设计在性质一样的地基上,要把地基最大潜力融入房屋建筑的结构设计,有利于发挥地基的抗震功能。

3、合理选择建筑的结构体系

抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题,结构方案的选取是否合理,对安全性和经济性起决定性作用。

合理选择建筑的结构体系要求所选择的建筑结构体系不仅要有合理的地震作用传递途径以及明确的计算简图,还要求建筑结构体系的传力路线、传力合理以及受力明确,这些都应该与不间断的抗震分析相符合。

合理选择建筑结构体系还应该对由于部分构件或者部分结构的破坏而导致的整个建筑结构体系丧失对重力荷载或者对抗震能力的承载能力。 其中,有内力重分配功能以及赘余度功能是抗震概念设计的一个重要原则。坚持这一重要原则的重要性在很多建筑物地震后的实际情况中都得到了很好的印证。

4、降低地震作用对房屋建筑的影响

目前最被工程界认可的一个办法是在建筑基础与建筑的主体部分之间加设一个隔震层,有的设计师在建筑物的顶端部分加设一个“反摆”。此反摆的作用是能够在地震时使建筑物的位移方向相反,由于建筑物在地震时受到震动使得阻尼作用加大,降低了加速度,降低地震的作用。根据试验得知,如果对“反摆”设置合理,那么对降低地震作用的概率可达 65%,也能最大限度地减少建筑物内的物品受损程度。这一方式在国内外正被广泛地研究,并应用到了实际的工程建筑中,不负众望地取得了较好的成效。

5、保证建筑的刚度。

在建筑结构的设计过程中,合理地设计和确定建筑物的刚度非常重要。因此首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。主要是在已有的钢筋混凝土之上使用“钢结构”对其进行进一步加层加固。加固分为两种情。如果所需要进行加层的建筑结构的体系是钢结构,而国家规定:上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。因为上下两部分结构的刚度以及阻尼比不一样,是属于不合理的设计。假设屋盖的部分是采用钢结构,而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑结构的抗侧力的主要体系,则必须根据相关的规定进行抗震设计。

假如建筑结构刚度一旦过硬,那么在地震时建筑结构所需承受的地震作用就大,则后果严重,并且会对建筑材料造成大量的浪费;而如若建筑结构刚度过柔,那么在地震时建筑结构会过大的变形,影响到建筑的本身的强度以及正常使用功能。

6、提高结构构件的延性

结构的变形能力取决于组成结构的构件及其连接的延性水平。对各种建筑结构采取的抗震措施进行规范,从根本上对各类建筑结构的构件延性水平进行提高是抗震概念设计在建筑结构设计中应用的重要问题。这里所指的抗震措施主要有:采用水平向和竖向混凝土构件加强对砌体结构的约束,从而使配筋砌体在地震中建筑物产生裂缝以后不会散落和倒塌,从根本上使建筑物在地震时不致丧失对重力荷载的承载能力。

抗震设计在房屋建筑设计中的应用主要是为了能够保证人类的生命安全及财产安全。根据抗震设计原则进行设计的大部分建筑基本都可以在地震作用下保证人类的生命安全。但是近些年来,由于美国、中国、日本等等许多国家相继发生“破坏性地震”,这些都不是传统的抗震设计思想所能够解决的。因此许多国家都开始深刻地反思当前抗震思想在房屋建筑设计中的应用方法。

参考文献:

[1]宋海燕. 谈抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J]. 山西建筑,2013,27:38-39.

第5篇

【关键词】建筑结构设计;抗震设计;要点

1、地震的危害及抗震设计要求

1.1地震的危害

在自然灾害中,地震属于一种破坏力相当严重的自然灾害,能够直接威胁着人们的生命财产安全。地震是地壳在碰撞或振动过程中释放大量的能量,使地上的建筑物发生剧烈的摇晃和坍塌。并且随着目前城市人口的不断增长,以及建筑高度的不断增加,建筑结构的抗震设计显得非常重要。

1.2抗震设计的要求

在建筑结构设计中的抗震设计中,我们必须要遵循一定的设计原则,首先在建筑结构设计中避免在软土、山丘等易滑坡的不利于抗震的地质结构上,并且要尽量保证建筑自身平面设计的均匀性。其次,通过利用建筑楼层自身结构的延展性来进行抗震结构的设计,以便保证建筑自身的稳定性。最后,必须要选择合适的地质环境来进行建筑的建设,因为抗震性能的好坏与建筑周围的环境有着直接的关系,因此在建筑设计时,必须要考虑周围环境的影响。

2、建筑结构中抗震设计所存在的问题

2.1对于建筑结构抗震的设计概念问题的分析

抗震以及防震的宗旨是:小震不坏,中震可修,大震不倒。因此,抗震结构的设计至关重要。由于在现实生活中,当地震灾害真正发生时,其巨大的损伤能量是不可估量的,在建筑工程中用到的钢筋混凝土结构并不能完全抵御地震的巨大威力,钢筋混凝土构件的增加同时也增大了整体结构的刚度,在一定的情况下,反而会加大地震力的吸取,造成更大的破坏。因此,面对地震的发生,完全硬碰硬的方案是不可行的,但是以柔克刚,虽然会消耗部分地震能量,但是容易发生形变,不利于人们的生活。所以,通过不断地研究和考察,对建筑结构进行合理分析,在建筑的一些关键部位,实行人工干预的抗震措施设计,并且在薄弱的位置进行有意的加强,进而减少震害,消耗地震的能量。使这些抗震措施成为抗震的概念设计,主要是作为建筑房屋的抗震中心指导思想。

2.2不够重视建筑抗震的问题

这些年来,地震的发生给我们的人身安全和财产造成了很大的损失,其中大部分原因就是建筑房屋的抗震设计不科学、不完善。在进行建筑的抗震设计时,工作人员不够重视关于抗震的合理性和科学性的问题,很容易在建筑中留下隐患。所以进行建筑抗震设计时,要严格按照规定和规范来进行,做好检验工作,才能更好的減少地震给人们带来的伤害。

3、建筑结构设计中抗震设计的重要策略

3.1做好建筑结构的参数计算工作

在建筑结构设计中抗震设计是整个建筑结构设计中的一项非常专业的工作,首先在进行抗震设计时,必须要掌握相关的抗震原则,使其设计具有科学、合理、专业的指导。并且在进行设计的过程中,我们的设计人员需要进行准确的计算,并且结合相关的建筑结构资料参数等,准确的将建筑结构的自身承载能力进行计算,从而根据相应的数据进行抗震结构的设计。并且通过现代最新的技术进行模拟,从而让设计者了解到当建筑受到地震冲击时的受力情况,准确的掌握建筑结构可能受到的损坏部位,然后进行相应的抗震设计应对。只有通过准确的数据,才能够保证建筑结构在受到地震冲击时的稳定。

3.2因地制宜,选择合适的建筑场地

在建筑结构设计中抗震设计时,对于建筑场地的选择非常重要。因为合理的建筑场地的选择能够保证在建筑后期的施工中不会受到相关因素的影响。首先,我们在建筑场地的选择上,应当满足其地势的平坦,这样能够使建筑受到地震冲击时,减少对周边建筑结构的损失情况。其次,建筑场地需要选择在一些视野开阔的地段,这样能够提升建筑结构的抗震性能。而在地段的选择时,还需要进行相应密度、硬度的检测,从而使其对土地性质进行有效的提高,保证了建筑结构自身的稳定性能,防止发生地震时建筑地基的开裂。最后,在进行建筑结构的抗震设计上,我们必须要了解当地的地震活动规律,防止在地震断裂带范围内进行建筑施工,这样也能够有效的提升建筑结构的抗震性能。此外,当建筑结构设计选择在软土地基施工时,必须要提前做好软土地基的处理工作,防止在建筑施工时出现建筑物的塌陷现象。

3.3确定抗震结构体系

在建筑结构设计中抗震设计首先要考虑的是抗震结构体系,对于整个建筑结构的设计方案来说,其绝对设计的科学合理性,也直接决定着建筑自身的安全性。因为建筑结构体系是直接传递地震作用的结构,必须要对其进行严格的质量控制。在建筑结构设计时,必须要让其满足多条抗震放线的设计,这样能够避免因为一些结构的损坏而导致整个抗震结构失去作用。此外,建筑结构自身体系需要具有一定的承载能力,这样能够防止其受到地震冲击时自身结构变形。而当建筑结构的自振周期与地基土一致时,很容易因为共振的发生而使建筑受到更严重的地震伤害,因此在进行建筑结构的选择时,要多进行建筑基础形式的科学合理的选择,保证建筑基础的深度,最好是在多层建筑结构下进行地下室的设计。

3.4隔震措施,设置多道抗震防线

对于建筑结构设计中抗震设计时,必须要增加抗震防线的设置,因为建筑物抗震防线设置的越多,这样在遇到强烈的地震时,可以更好的保护建筑结构,多道抗震防线能够交替的保护建筑结构在强振中的稳定,将大量的地震冲击力进行有效的抵挡,从而避免因为振动造成建筑物的倒塌。因此,在建筑结构设计上首选的是“强柱弱梁”型结构,这种结构就是让梁充当第一道抗震防线,柱充当第二道抗震防线。当遭遇地震时,其双重抗侧力体系在抗御地震时就会出现两道防线来保证房屋的稳定。

结论:

综上所述,地震灾害是非常可怕的,当地震灾害来临时能够造成严重的破坏,而为了减少地震对建筑结构造成的巨大破坏,就需要我们的设计者在建筑结构设计过程中增加建筑结构的抗震能力,从而使人们的生命财产安全得到有效的保障。

参考文献: 

[1].探究建筑工程结构设计中的抗震设计[J].建筑工程技术与设计,2015(15):465. 

第6篇

关键词:建筑结构设计;抗震结构设计;理念;运用

1.引言

为了进一步达到建筑结构设计中,人民大众对于建筑设计居住以及生活中的最基本的要求。满足建筑结构设计中对于建筑结构的抗震结构理念的设计情况,并将这种理念实际运用到建筑结构设计之中,在建筑行业对于这方面实现新的突破情况提出了最新的多级化要求。在本篇文章中,笔者主要根据自身多年来的实践经验和调查研究总结,主要对建筑设计师在建筑结构设计中的抗震结构设计理念进行了阐述。

2.建筑结构抗震的概述

我国的实际地质条件状况是比较复杂的,因此在建筑结构设计师对建筑物进行实际的建筑设计的时候,应该首要考虑到的建筑结构设计要素就是我国的地址条件。在设计师对建筑物进行结构设计的实际过程当中,应该要对建筑物的稳定做出明确的设计要求,在这方面上,对于建筑物结构的设计理念是稳定性中最为重要的建筑考虑要素之一。根据我国目前的建筑行业领域的实际情况而言,我国在传统的建筑结构设计中所采用的建筑结构的建筑地震反应可以通过运用不同的建筑结构变量来加以体现。在我国传统的建筑结构设计理念之中,对于建筑结构抗震方面的具体要求,在实际的抗震设计过程中可以采用何种设计变量来满足所设计出的建筑物对于建筑结构抗震的要求,应该首先要根据所设计的建筑物结构的自身类型、建筑设计物对于不同区域中地震反应的独特性质、以及建筑物在设计中地震破坏模式等多种建筑结构设计因素综合进行考虑。建筑结构体系的合理选择是建筑结构设计中应该考虑到的一个重要问题,建筑结构设计师对于建筑结构设计方案的选取是否合理,对安全性和经济性起决定的作用。

纵观我国建筑行业发展的整个历史过程,我们不难发现从古至今,建筑行业中所有的建筑物聚集的本身就是一个非常庞大的而且复杂的建筑系统。仅仅就我国的低于情况而言,不同地区的不同地形环境以及在历史发展过程当中地壳随时间而演变的状态,在遭受地震作用后不同地域中相对于建筑物结构设计的破坏机理和建筑物在实际结构破坏过程中的破坏形式是十分复杂。不仅如此,在对建筑结构设计中进行建筑物结构的实际分析领域方面,由于建筑设计师不能充分地考虑到建筑结构设计过程中的建筑空间作用、所使用建筑材料的非弹性性质、以及建筑材料在设计使用过程当中的时效性和阻尼变化等多种因素,也存在着不确定性。所以,在对建筑结构设计工程中的抗震问题设计时,建筑结构设计师在设计的实际过程中不能完全依赖“计算设计”。建筑设计师应该在建筑结构设计的过程之中充分展现自身的才能,运用自身所学的知识,在设计过程中不断地进行发展和创新,设计出抗震性能更好的建筑物。

3.建筑结构设计中的抗震设计

3.1选择有利的抗震场地

在对建筑物进行结构设计的过程中,首先应该要了解到的最重要的一点就是建筑物在实际设计过程当中的选址问题。相信很多的人们在实际的生活中也发现非常重要的一点,就是在建筑结构设计的不同建筑工程地质领域以及在施工过程中具有不同条件的地质场地上,建筑物在地震来临时所受到的地震对于建筑物的破坏程度有着非常明显不同的。这一点在建筑设计领域也展开了一项新的突破,在建筑设计领域中,很多的设计师会根据建筑物在不同建筑场地的实际地域状况下建筑物所受地震破坏程度的不同,在实际对于建筑结构设计中选择对建筑结构抗震有利的场地,而在实际的建筑结构设计过程当中避开对所设计的建筑物在地震环境中不利的场地进行建设,如此一来,就能在很大程度上减轻建筑结构地震的灾害。从另一个角度上来说,建筑物在设计过程中对于抗震结构的设计除了建筑结构设计的场地以外还会受到地震以外的许多因素的限制。在建筑结构设计师对建筑物进行设计选址的过程之中,除了在建筑结构设计中排除的极为不利和具有非常严重以及危险性的建筑场地以外,在通常的设计情况之下,是不能够经常排除建设过程中的应用场地的。在建筑结构设计过程中对于场地选择上的局限性就对于建筑物的结构设计提出了更高的要求。在这种局限性的存在条件之下,建筑师在进行设计的过程之中就有必要按照建筑结构设计的实际选择场地、建筑结构设计的地基对建筑物所受地震破坏作用的强弱和特征进行分类,为了按照不同场地特点采取抗震措施。这也就是建筑设计师们在实际的建筑设计过程中对于建筑结构设计地震区场地的选择和对建筑结构设计场地进行详细分类的主要目的。所以,在建筑设计师对建筑物进行实际设计时应该尽量避免在建筑物抗震不利的地段进行设计,如果设计师在设计过程中无法避免到这一点,则应该在建筑物结构设计中采取适当的建筑物抗震防震加强的措施。

3.2选择合理平面与立面布置

在设计师对建筑物结构设计的立体和平面结构的设计过程中,主要有以下几个方面的内容:(1)在建筑物的结构设计的过程当中,建筑结构在实际设计过程中的结构设计刚度和建筑结构设计的抗震能力中,在建筑物遭受水平地震作用的情况之下,建筑物结构设计应该是双向的,在设计师进行建筑结构设计抗震的结构布置上,建筑结构应该可以抵抗任何方向的地震。

(2)建筑结构在实际设计中的简单结构性。在建筑设计领域中,设计师在建筑结构设计过程中所说的在建筑结构设计上的简单性,它是对结构在地震时所具有明确和直接传力方式。

(3)整体性结构。建筑师在实际建筑结构设计的过程当中对于建筑结构整体性的把握以及建筑结构在设计过程中的协调性和统一性。这是在建筑行业领域中的建筑设计师应该把握的最基本的建筑原则。在实际的施工建筑中,对于目前广泛兴起的高层建筑结构设计当中,进行楼盖的设计在建筑物整体结构设计当中都会起到十分重要的作用。在建筑物的结构设计中,结构部分设计的楼盖部分在实际建筑物的应用过程中是等同于一个水平的隔板。在建筑物结构中,各部分建筑物构成的子结构应该要进行协同工作,承受建筑物结构的抗震作用。

3.3 建筑结构体系的合理选择

在建筑物结构设计师对建筑结构进行合理选择的时候应该要考虑的一个非常重要的问题就是建筑结构体系的合理选择问题。在建筑结构设计的过程中,对于建筑结构设计方案的选取评价是否具有科学性和合理性,对建筑结构设计的整体安全性和建筑结构设计的经济性起着非常决从建筑学的角度而言,应该要在建筑结构设计的过程当中着重注意到以下两点:第一,建筑结构设计体系在实际的设计过程中应该要注意到避免在建筑结构设计中因为建筑的某些部分结构构件的破坏而导致的整个建筑结构丧失最基本的安全性、适用性和耐久性的建筑结构设计要求。

4.结束语

在建筑结构设计中,建筑物的结构抗震设计是整个建筑结构设计中最重要的设计部位之一。众所周知,地震是一种比较具有突发性且事先不能进行准确测量的突发自然灾害。为了更好地避免地震在生产和生活过程中给人们带来的灾难,相关的建筑结构设计人员在进行建筑结构设计的研究和建筑结构工程设计的过程当中,应该从宏观角度出发,对建筑结构设计进行综合处理。

参考文献:

[1]陈虎.结构抗震概念设计杂谈明[J].建材发展导向,2011,(09):45-47.

第7篇

关键词:建筑结构;设计;结构概念;探究

中图分类号:TU318文献标识码: A 文章编号:

结构概念在建筑结构设计中的意义

伴随着我国经济水平的不断提高,基础设施建设的不断加大,人们在对高质量生活追求的同时也更加注重建筑结构的设计,这对建筑行业提出了更高的要求与挑战。面对这一情况,结构概念的出现打破了传统建筑结构设计中效率低下,建筑结构老旧,建筑整体一层不变的模式,从而提高了建筑结构设计工程师的能力,使其在进行建筑设计时设计出更多的创新结构,以此满足人们的需求。

(一)结构概念具有先进意义

我国的建筑结构设计计算经历了利用经验进行估算、容许应力法、建筑极限状态计算、直到现在普遍采用的概率极限状态理论计算法的发展过程。但是概率虽然具有一定的科学先进性,但是在实际的建筑结构设计运算过程中,会出现一定的相似情况,只能看作是最为接近的极限状态,这样一来对于建筑真实的承载能力就很难进行有效的估算。

同时建筑是一个三维空间结构,其中的构件是以相当复杂的方式进行相互的协同工作的,它们彼此之间具有极强的关联性,不能脱离整体构件体系而单独进行工作。同时整体结构体系与各个基本分体系之间都有着极为紧密的力学联系,所以把结构概念应用到实际具体的建筑设计工程当中来,对调节构件之间的联系,优化建筑结构起着积极促进的作用。

(二)结构概念是决定建筑抗震性能的关键

在传统的建筑结构分析工作上,时常会出现因设计人员没有将建筑结构的空间作用、建筑结构材料的非弹性性质以及时效性等多种关键因素进行充分考虑的情况,导致在进行建筑结构分析时存在着不准确性,影响建筑结构的抗震设计。所以说,建筑工程抗震的问题不能仅单单依靠计算设计来进行解决,必须在结构概念上找到立足点。因此将结构概念应用到实际的建筑结构分析中来,可以使建筑的抗震设计得到有效的加强,是对地震灾害来临时消散其能量的关键所在,避免了结构出现薄弱敏感的部位。

结构概念在建筑结构设计中的应用

(一)结构概念在拓宽设计思路中的应用

传统建筑设计在进行结构的计算理论研究和结构设计中,似乎只关注如何提高建筑的结构抗力,以至于在进行混凝土的施工时,其配比等级越来越高,钢筋的配量越来越大,从而导致了工程建设的造价成本也越来越高,极大的降低了其经济效益。而结构设计工程师也因此只注意不超过最大的钢筋配比率,结果导致了肥梁、深基础等现象随处可见。

在这里我们用建筑的抗震设计作为例子。传统建筑在进行抗震设计时,一般是根据最初确定的结构尺寸以及混凝土的等级计算出建筑结构的刚度,然后再利用其数值计算出建筑最高承受的地震率,从而计算出建筑所用的钢筋配比率。这样为了抵御地震而进行建筑的钢筋配比,增强建筑结构刚度的做法,反而增强了地震的作用效率。

所以,只有将结构概念运用到实际的建筑抗震设计中,才有助于思路的拓宽,才能用科学的建筑结构来减小地震对建筑产生的作用效应,才能起到事半功倍的效果。

(二)结构概念在建筑抗震设计中的应用

为了保证在进行建筑结构设计时,建筑具有良好的抗震性能,将结构概念运用到实际设计工作中,可以从宏观意义上有效的进行结构抗震性能的控制。而在其应用到抗震设计时要充分考虑到以下几点因素:

1、设计时进行对抗震有利的场地以及地基的选择,从而避免地面变形造成的直接危害,采取有效措施来保证地基的相对稳定性。

2、在进行合理的基础建设设计时,同一个结构单元不应该设置在性质不相同的地基土之上,最好采用相同的基础形式,以此在设计时最大限度的发挥出地基的潜力。

3、选择出合理的结构体系,抗侧构件最好能做到均匀对称,进行多道抗震防线的设置,避免出现局部薄弱的问题,导致在地震发生时其抗震设计没有起到相应作用的情况发生。

4、在进行各个构件的连接时,必须进行可靠的施工,来保证彼此之间的联系,同时各个构件还应该具有必要的强度和变形的能力,从而加强整体建筑结构的抗震能力。

5、尽量的减轻建筑自身结构的重量,减少对地基土产生的压力,从而降低在发生地震灾害时建筑受到地震能量的影响。

结构概念应用到建筑设计中时的原则

(一)对合理的结构方案进行选择的原则

在进行建筑的结构设计过程当中,设计人员必须要对整个设计方案进行基础阶段的构建,并且重视基础阶段对整个建筑结构的设计中起到的关键作用。这是因为,建筑结构方案的设计合理性直接影响到日后建筑施工的质量,对建筑能否以高质量竣工起着关键的决定作用。所以,一个成功的设计方案必须要根据建筑工程的实际情况和要求,制定出一个切实可行的结构设计体系,这样才能保证建筑结构设计的合理性,提高建筑的质量,增加工程的经济效益。所设计的结构体系中建筑的受力情况必须要明确,对承载力的传递要尽量简洁,力求做到建筑平面和竖向的规则。所以说在将结构概念应用到建筑的结构设计中时,必须对工程的具体设计要求、周边的地质条件、材料的选用和施工工艺等进行充分的了解,作出综合分析以后,才能进行建构设计方案的确定。

(二)对计算简图进行精选的原则

将结构概念应用到建筑结构设计时,对计算简图的选择必须要结合到工程建筑结构的实际要求中来进行选择,要尽量选择能明确进行结构表达、结构设计合理、经济效益较高的计算结构简图,以此来保证建筑结构设计方案的确实可行。这是因为计算简图的正确选用,可以引导设计时正确的进行建筑的结构设计,并且在工程的实际施工环节里为施工提供保证,在整个工程中起着不可或缺的重要作用,最大程度保证了工程在施工时的效率,降低了施工的成本,增加了建筑工程的经济效益。

(三)对数据结果进行准确分析的原则

在将结构概念应用到建筑结构设计中时,其数据结果的准确性是设计师进行建筑结构设计的根本依据,能正确引导设计师进行准确的建筑结构设计,所以在建筑设计环节中,必须要保证其运算结果数据的准确性。对此在进行了设计运算后,设计师都应该对其数据进行准确的验算,并对最后结果进行详细的比对分析,以探究其准确性与合理性,只有这样才可以保障建筑结构设计方案,能对建筑的抗震、优化、创新发挥积极促进的作用,才能保证施工的顺利进行,提高建筑工程的整体质量。

总结

结构概念运用到建筑结构设计中来,是建筑行业的一次革命性创举,其作用是有目共睹的。而将结构概念应用到实际的建筑结构设计中时,设计师要正确了解结构概念的含义与重要性,遵守结构概念的应用原则,将结构概念确切实际的应用到最需要它的地方,这样才能保证建筑结构设计的合理性,才能保证建筑的施工质量,才能积极推进建筑行业的发展,满足社会和人民的需求。

参考文献:

[1]杨向华.建筑结构设计中的结构概念应用[J].中国房地产业,2011,(7)

[2]李涛.建筑结构设计探析[J].中国科技博览,2011,(26)

第8篇

摘要:高层建筑的广泛出现,既节约了建筑的占地面积,增加了使用空间,又丰富了城市的景观。但高层建筑美化城市的同时,也给建筑设计师们在安全设计性方面提供了诸多挑战。本文就高层结构安全性进行简单介绍。

关键词:结构设计高层建筑 安全性

中图分类号:TU208文献标识码: A

随着经济的快速发展,城市用地日趋紧张,这使得高层建筑成为了目前阶段建筑设计的主要形式。高层建筑的广泛出现,既节约了建筑的占地面积,增加了使用空间,又丰富了城市的景观。但高层建筑美化城市的同时,也给建筑设计师们在安全设计性方面提供了诸多挑战。其中,结构安全设计就是一个十分重要的部分。

建筑结构设计是整个建筑的精髓,是整个建筑工程的骨骼,因此对于建筑结构的设计至关重要。其合理的设计是保证建筑质量及安全性的重要方法。高层建筑的结构特点是需同时承受水平和竖向的荷载或间接作用。低层建筑结构通常以抵抗竖向荷载为主,水平荷载和作用的影响较小。如风荷载和地震作用,它们所产生的内力和位移较小,一般可以忽略。因此在低层建筑结构中,竖向荷载往往就是设计的控制因素。但在高层建筑结构中,较大的建筑高度造成了完全不同的受力情况,水平荷载和作用不仅是主要荷载的一种,跟竖向荷载共同起作用,而且往往还成为设计中的控制因素。因此,在水平荷载作用下,若高层建筑结构的抵抗侧向变形能力或侧向刚度不足,将会产生过大的侧向变形,不仅使人产生不舒服的感觉,而且会使结构在竖向荷载作用下产生附加内力,会使填充墙、建筑装修和电梯轨道等服务设施出现裂缝、变形,甚至会导致结构性的损伤或裂缝,从而危及结构的正常使用和耐久性。因此设计高层建筑结构时,不仅要求结构有足够的强度,而且要求结构有合理的刚度,使水平荷载所产生的侧向变形限制在规定的范围内。同时,有抗震设防要求的高层建筑还应具有良好的抗震性能,使结构在可能的强震作用下当构件进入屈服阶段后,仍具有良好的塑性变形能力,即具有良好的延性性能。综合高层建筑的上述受力特点可知,与低层结构不同,高层建筑结构在强度、刚度和延性三方面要满足更多的设计要求。抗侧力结构的设计成为高层建筑结构设计的关键。

高层建筑结构设计所遵循的抗震设防水准能否达到现实世界对高层建筑的抗震设防要求,是当前建筑结构设计中极其关注的重点。近年来,我国地震灾害频繁发生,人员伤亡惨重,对我国造成了严重的经济损失。此时设计者也开始对建筑结构的抗震性能进行深入研究,现已初步取得成绩。从地震灾害对建筑物造成的损失来看,由于设计者在建筑结构设计过程中并没有充分考虑到其抗震性能,致使其没达到抗震设防要求,最终引发各种安全事故的发生,造成巨大的经济损失。针对建筑的抗震性能要求,尤其是高层建筑的抗震性能要求,建国后我国致力于研究和制订并颁布了《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》,填补了以往建筑行业抗震性没有依据可寻的空白。汶川地震和青海玉树地震发生后,行业内对建筑抗震研究和规范制订的认识得到极大的加强,近几年陆续修订了《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》,颁布了《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对建筑的设计提出了明确的要求,其主要内容是,在发生50年内超越概率约为63%的较小烈度的地震时,建筑物主体结构不会因为地震的发生而造成损坏或不需修理可继续使用;当发生50年内超越概率约为10%的中度地震时,建筑经一般性修理即仍可继续使用;当发生50年内超越概率约为2%~3%比较大的地震时,房屋不会发生倒塌现象或发生危及生命的严重破坏。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010已经成为当前建筑结构设计过程中主要遵循的原则,要求建筑机构及设计人员必须要对《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010的相关内容进行掌握,按照其要求进行建筑结构的设计,使建筑在使用过程中能体现其抗震性能。

建筑结构的设计对建筑的安全性有着重要的影响。设计者一旦忽略了安全性设计或者没有充分考虑到其中的安全性因素,整个建筑结构的性能以及抗震强度就会受到严重的影响,最终导致各种安全事故的发生,对于人们的生命财产安全以及社会及国家经济造成严重的影响。因此,要想有效的提高提高建筑结构的安全性,就必须要抓好建筑结构设计这个环节,从实际情况出发,充分考虑到安全性因素,从而有效的提高建筑结构的安全性。

第9篇

关键词:建筑;结构设计;抗震;概念设计

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

我国处于地震多发地带的区域范围广,所以建筑结构的防震设计尤显重要。地震作为随机振动的一种形式,其复杂性与不确定性难以把握。而目前的结构计算软件所构建的模型由于程序本身的限制作用很难达到准确对建筑物遇到地震的参数与特性进行预测的目的,这也加大了结构设计的难度。在此背景下,防震概念设计得到了建筑结构设计师的肯定,成为了结构设计的重要组成部分,为结构设计的发展提供了新思路、新方向。本文从两大方面对建筑结构设计中的抗震概念设计进行详细的分析。

1概念设计

概念设计涵盖了从用户需求分析到概念产品生成的设计活动全过程,这一系列设计活动是有顺序、目标和组织的。概念设计表现出了一个理念从模糊到清晰、从具体到抽象、从粗到精不断变化的过程。它是从设计概念出发,以设计概念作为主线贯穿于整个设计过程的一种设计方法。作为全面完整的设计过程,概念设计通过设计概念把设计师感性思维与瞬间思维统一上升为理性思维,进而实现整个设计。在现代建筑业中,概念设计被广泛用在建筑的结构设计中,有其特殊的含义和重要性。

1.1含 义

在建筑的结构设计中有理论设计与概念设计之分。理论设计是指结构工程设计师在计算理论与规范的基础上,假设结构的计算模型与受力状态,并通过分析计算结构获得数据式结果,进而根据结果来进行结构设计这样的设计方法。而概念设计则是无需计算数值,只根据整体的结构体系和分结构体系间存在的力学关系、震害、结构被破坏的机理以及工程现象和实验现象的设计基本原则及思想,来完成建筑结构整体布置和细部构造过程确定。

1.2重要性

作为结构工程师,其主要的任务就是运用整体概念在特定建筑空间当中完成结构整体方案设计活动,并要有意识地对结构与构件以及不同结构之间的关系问题进行处理设计。在现代社会,几乎在全部的结构设计中都运用到了概念设计的设计理念。概念设计在结构设计中有着重要意义,其重要性的体现如下:

(1)目前的结构设计与计算的理论都存有很多的缺陷及不可计算性,概念设计的运用可以弥补计算理论当中的缺陷,并完成现实中存在的不可计算的结构构件设计活动,从而满足结构设计需求。

(2)在结构方案设计的最初阶段,其设计过程不能依靠计算机完成。这就要求结构工程设计师在确定性价比最高的结构方案时综合运用概念设计中蕴含的设计概念。

(3)通过计算机的分析计算所得结果具有高精度的特点,有些结构设计师过度依靠计算机与设计软件,对于结构工作的性能产生误解,在结构设计中走上传统性、习惯性的方向,盲目相信计算机计算的结果,对其不合理性与错误性有所忽视,导致建筑结构产生安生隐患。

概念设计要求设计师从实际工程的结构需求出发,综合考虑各种因素,可以破除结构工程师对计算机设计软件的盲目信赖,对于结构设计的发展和革新具有重要的推动作用。

2防震概念设计

这一概念设计涵盖了从建筑防震需求分析到防震结构成形的全过程,是按照地震灾害的基本情况与多发带建筑工程经验等所形成的设计基本原则与思想,进行建筑结构整体安排和细部构造的设计活动。由于地震破坏作用与机理具有复杂性与不确定性,且结构模型假定情况有别于现实状况。因此,很难对建筑物遇到地震的参数与特性进行准确的预测活动。基于这样的情形,工程抗震并不能完全依靠计算机的模拟设计来解决,而是要从概念设计出发。

2.1作用原理

在建筑的结构设计中,抗震概念设计的主要作用是促使建筑整体结构耗散地震能量,以免在结构中产生薄弱敏感部位。如果地震能量聚散活动只是集中于部分薄弱区域,就会过早破坏结构。在现代抗震设计中,一定要基于对整个结构在耗散地震能量方面的作用发挥,才能根据常见小地震的作用情况来计算结构、设计构件截面以及相应构造措施。若有需要,可以采取弹性时程分析方法来进行补充计算,并试图满足罕见大地震作用下的建筑结构稳定需求。

2.2设计要求

为保证建筑结构的抗震能力与抗震需求相适应,抗震概念设计可以从宏观角度对结构抗震性进行控制,其具体要求如下:

(1)应选择利于抗震的场地与地基,并采用相应措施来维护地基稳定性,以免由于地面变形产生直接危害;

(2)基础设计要合理。属于同一结构的单元部门不应设置于不同性质的地基土上,也不适合选取不同基础形式。在进行防震概念设计的时候,要最大程度地挖掘和发挥地基潜力;

(3)就建筑物的体型而言,应从对称、规则、简单入手,保证质量及刚度的变化时均匀的,从而达到减少地震作用下出现的变形现象、应力集中反应以及应力扭转现象的目的;

(4)结构体系的选择要合理,其抗侧构件应当均匀对称。要设置多道建筑结构抗震防线,结构布置应当传力便捷、受力明确,以免在局部产生薄弱环节;

(5)各类构件间的连接要安全可靠,且应具有一定变形能力与强度,从而提高建筑整体结构的抗震性能;

(6)要注重结构空间的整体性,加强其平面连接,并确保其竖向的整体刚度符合抗震需求;

(7)强调处理非结构构件的重要性。要充分发挥非结构构件对于主体结构有利的影响作用,避免因为不合理的构件设置危害到整个主体结构的抗震性能;

(8)结构自重应尽量减轻,减少其对地基土产生的压力,进而将传送给建筑物的地震力降低。

2.3实际运用

在传统的结构理论研究与设计中,往往只注意结构抗力的提高,使得建筑混凝土的等级不断升高,配筋量不断加大,工程造价也不断升高。过去的建筑结构设计师通常只重视最大配筋率的问题,进而导致肥梁胖柱、深基础等现象在建筑工程中随处可见。在建筑抗震设计中,传统方法是按照最初确定的尺寸和混凝土的等级来计算结构刚度,进而根据结构刚度对地震力进行计算,然后才是配筋计算。而事实上,配筋越多,就会产生越大的刚度,而刚度越大,在地震作用下产生的反应也会越大。从这一层面来说,为抗震而配设的钢筋反而增加了结构刚度,进而增强了地震作用效应。这就使得建筑结构抗震陷入了死循环当中。而抗震概念设计在建筑结构设计中的应用,拓宽了建筑结构设计思路。它以降低地震的作用效应为出发点,给现代建筑的抗震设计带来了新的生命力。抗震消能就是抗震概念设计中的一种理念。通常来讲,抗震消能是依靠在基础和建筑主体之间加设消能支撑等柔性隔震层来实现。也有通过在建筑物的顶部安装反摆,加大建筑物振动的阻尼作用,减少其位移的方式来达到消能抗震的目的。在进行抗震验算的时候,要注重区分场地土的类别。建筑的框架结构应当设计为双向的梁柱刚接体系,可允许部分框架梁搭接于别的框架梁上,但要加强在垂直地震作用方面的抗震设计。既可以通过对构件荷载效应进行调整和限制的方法,也可采用规定必要的强制性构造措施的方法来加强建筑结构的抗震力。

3总 结

近年来频发的地震灾害已经导致了太大的生命财产损失,加强建筑结构的抗震能力变得越来越重要。传统的建筑结构设计过于信赖计算设计的结果,忽略了建筑结构的实际情况,没能充分发挥计算设计在建筑抗震设计中的作用。而抗震概念设计的出现,将建筑结构设计引向了人性化方向,并且拓宽了建筑结构设计的思路,为建筑抗震设计提供了新的视角,并在实际应用中发挥了良好作用。

参考文献

[1]王天燕.建筑结构设计中的抗震概念设计[J].中国房地产业,2012(03).

[2]张墅褒.浅议建筑结构设计中的抗震概念设计[J].城市建设理论研究,2012(03).

[3]毛国栋.论高层建筑结构设计中的抗震概念设计[J].城市建设理论研究,2012(15).

第10篇

【关键词】建筑;抗震结构;设计;策略

建筑工程作为人类工作、学习和生活的基本场所,其对于人类正常生活秩序的重要性是不言而喻的。为了实现对人类生活正常秩序的有效维持,保证人类的生命及财产安全,做好对建筑结构的抗震设计是对建筑设计、施工企业的基本要求。

一、地震作用下建筑结构的破坏特点

1、地基方面

在具有较厚软弱冲积土层场地,高层建筑的破坏率显著增高;地基土液化导致地基不均匀沉降,从而引起上部结构损坏或整体倾斜;建造在不利或危险地段的房屋建筑,因地基破坏导致房屋损坏;当建筑结构的基本周期与场地自振周期相近时,因共振效应破坏程度将加重。

2、结构体系方面

采用“填墙框架”的房屋结构,钢筋混凝土框架结构平面内柱上端易发生剪切破坏,外墙框架柱在窗洞处因受窗下墙的约束而发生短柱型剪切型破坏;采用框架一抗震墙体系的房屋结构,破坏程度较轻;采用“底框结构”体系的房屋,刚度柔弱的底层破坏程度十分严重;采用“填墙框架”体系的房屋,当底层为敞开式框架间未砌砖墙,底层同样遭到严重破坏。

3、刚度分布方面

矩形平面布置的建筑结构,电梯井等抗侧力构件的布置当存在偏心时,因发生扭转振动而使震害加重;采用三角形、L 形等不对称平面的建筑结构,同样在地震作用因发生扭转振动而使震害加重。

二、提高建筑抗震结构设计的策略

1、场地和地基的选择

建筑的场地以及地基的选择对于高层建筑的抗震能力具有直接的影响,是建筑抗震设计的基础。在进行建筑场地以及地基的选择时,应该充分的了解当地的地震活动情况,对当地的地质情况进行科学的勘察,在收集丰富资料的基础之上对场地进行综合的分析和评价,评估当地的抗震设计等级。对于一些不利于抗震设计的场地应该尽可能的进行规避,而实在无法规避的应该有针对性的做好相应的处理措施。

2、建筑主体结构设计的合理性

建筑物自身的结构设计是直接影响到建筑物的抗震性能。从工程实践结果表明,对于复杂的平面布置,建筑物会出现质心与刚心不重合,在地震作用下结构将会产生较大的扭转效应,从而加剧地震的破坏作用。对于结构设计人员来说,所设计的结构应当遵循形状规则和简单、结构对称,而且结构应当满足竖向均匀性原则,从而可以有利于降低扭转力、非结构构件能保持稳定的工作状态、降低材料的耗用。结构抗震设计中,要求结构平面布置尽可能地使结构的刚心和质心相一致。在建筑立面上应尽可能的降低结构重心,避免头重脚轻,出现结构薄弱连接、刚度突变,受鞭梢效应,致使在地震时发生倾倒

3、设置多道抗震防线

当第一道防线的构件被强烈的地震作用破坏之后,后备的第二道甚至第三道防线可以继续抗击后续的地震冲击,避免使建筑物倒塌。高层建筑的结构形式需采用具有联肢,多肢和壁式框架的框架剪力墙。剪力墙框架简体,筒中筒等多道抗震防线结构体系。必须强调的是其设计不能陷入只凭计算的误区,若结构严重不规则,整体性差,单纯按照目前的结构设计理论水平,是很难确保结构的抗震,抗风性能,特别其是抗震性能。所以,要求建筑师和结构工程师一起把好初步设计的这一环节。

4、建筑结构材料的选取

建筑结构材料的好坏决定着建筑在地震发生时的安全性。事实上,高层建筑抗震结构设计的实质就是将各个建筑构件的延性整合起来,并对其进行相应的协调与把握,其目的就使建筑在面对地震时能够安全稳定。在选择建筑钢筋时,一定要尽量选择那些具有较高韧性的材料。对于在垂直方向受力的钢筋,要采用热轧钢筋,以 HRB400 级和 HRB335级为标准,对于箍筋,则是以 HRB335、HRB400 和 HPB235级热轧钢筋为佳。在选取建筑结构材料过程中,一定要时时考虑材料抗震方面的性能,当然,在建筑过程中,建筑成本、造价控制也是建筑企业必须要考虑的问题。

5、隔震和消能减震设计

有些高层建筑对于抗震的要求较为严格,除了要实现一般的抗震效果外,还有保证隔振、消能等方面的需求。因此,为了达到这些效果,首先,从场地与地基的角度来看,应该选择具有较高密实度的地基,因为高密实度的地基,可以减轻地震发生时所产生的能量给建筑造成的破坏,降低共振发生几率。对于不同建筑,其所要求的隔振系数有所不同,因此,在进行建筑结构设计时,一定要具体问题具体分析,选择相应的隔震支座,并且,也要考虑因风力所给建筑带来的负荷。对于隔振、消能方面的建筑构件的选择上,尽量采用延性好的材料,使建筑受地震能力带来的破坏降低。

6、抗侧力体形的优化

对一般性构造的高楼,刚比柔好,采用刚性结构方案的高楼,不仅主体结构破坏轻,而且由于地震时的结构变形小,隔墙,围护墙等非结构部件将得到保护,破坏也会减轻。提高结构的超静定次数,在地震时能够出现的塑性铰就多,能耗散的地震能量也就越多,结构就愈能经受住较强地震而不倒塌。改善结构屈服机制,使结构破坏十按照整体屈服机制进行,而不是楼层屈服机制。设计结构时遵循强节弱杆、强柱弱梁、强剪弱弯,强压弱拉的原则。在进行结构设计时,应该选定构件中轴力小的水平杆件,作为主要耗能杆件,并尽可能使其发生弯曲耗能。从而使整个构件具备较大的延性和耗能能力

7、常用的加固设计

为了有效的提高建筑结构的抗震能力,应该根据建筑结构的实际情况采取相应的加固措施,在进行加固方法选择的时候应该具体考虑以下几个方面的因素:第一,对于一些机构设计存在缺陷的情况,应该根据实际情况增加构件进行加固,或者是采取具有较高抗震能力的构件代替原有构件。对于需要提高承载力或结构整体刚度的情况,可以增设构件,扩大原截面,设置套箍等方法;很多建筑结构整体性连接达不到抗震的标准,可以有针对性的对结构进行相应的调整,这样可以分散地震力,减少破坏。

总之,在我国,目前人们对于建筑无论是安全性还是舒适性的要求越来越高,这就要求房屋建筑行业不断改善自己的设计和技术,不断为人们提供更好更优质的服务。建筑行业是市场上需求源源不断的行业,我们要进行不断地探索,或许我们目前对于灾难方面的技术仍旧有欠缺,但是,我们只要对于抗灾设计有所重视,就能不断改善我们的技术,建造更优质的建筑。

参考文献:

[1]陶小林,杨杨. 浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J]. 科技创新与应用,2013,16:264.

[2]宋海燕. 谈抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J]. 山西建筑,2013,27:38-39.

[3]光喜彬. 谈房屋建筑砌体结构设计中的问题与抗震设计[J]. 山西建筑,2014,03:70-71.

第11篇

【关键词】:结构设计;安全质量;抗震性

中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:

建筑的安全对于使用者的生命财产保障显得最为重要。一方面是建筑的质量安全,即在设计过程中确定良好的建筑结构,必须并在实际施工中得到体现。另一方面是建筑应对自然灾害的能力。如果建筑处于特殊地段,则必须对此项目有所考虑。

1 建筑结构设计中的安全度分析

现代建筑产品的安全度能够保障,应该结合建筑力学、统计学理论、概率论等学科加以应用分析的数据进行总结、归纳、筛选,并且要结合建筑产业化经济背景下的总体施工作业水准、国家各地区资源使用状况、地方经济水准、以及建筑施工阶段使用的建筑原材等因素进行综合衡量才行。对一项建筑工程来说,设计和施工是对其安全性能的最主要保障。然而目前来说,建筑结构设计操作过程中,往往很少考虑具体作业上的技术规范,更多的却是依赖于建筑工程师、造价工程师等工程技师的从业经验去选择建筑原材与确立结构选型等。因此,当前建筑的安全性能与总体造价存在着矛盾。目前来说,我国各地区施工技术水平、监理水准、建筑物资耗费情况等都有所差异。因此,与国际通行的建筑行业结构规范相比而言,我国混凝土结构的载荷值一直处于较低状态,即建筑施工主要原料载体的质量系数与国际统一标准相差较大。所以,我们还要综合各项因素去认真看待这项问题。

2 建筑结构设计中的安全隐患

2.1 建筑的抗震性能普遍不足。大地震暴露出的问题,是我国建筑普遍抗震性不足。在遭受相关自然灾害时,容易出现更大的生命和财产损失。在建筑结构设计中提高抗震设计水平是提高建筑结构设计水平的一个重要方面。关于建筑物的抗震性能设计,我国颁布了《建筑抗震设计规范》,为我国的建筑抗震设计提供了依据。而一些建筑公司领导对建筑物的抗震性能的重视程度不够,导致了公司员工也不重视抗震性,尤其是建筑结构设计人员。有些建筑结构设计人员对抗震设计的认识不透,设计过程中个别忽略抗震性原则,造成了建筑物施工过程仅仅是一个表面工程,而实质是建筑物并不具有真正的抗震性能。

2.2 结构设计中偷工减料造成安全隐患。一方面在结构设计中,一些建筑公司为节省开支,获取高额利润,过度节约钢材等偷工减料,不重视建筑物的质量及安全性,导致建筑物中钢材等材料的性能减弱,进一步导致建筑物的质量不过关,安全性下降。另一方面,一些小的建筑公司为节省开支,使用中小城市现在还在发展的冷轧变形钢筋。这种钢筋强度高,脆性大,韧性小,且对建筑抗震不利,就是因为可以节省钢材,进而节约开支,所以,一些小建筑公司为牟取利益不惜不顾人们的生命安全使用不符合规定的钢材。建筑材料使用不足或者使用了不合格的材料,容易出现严重的安全隐患。例如,没有按照规定使用防火阻燃材料,没有建造足够的防震承重墙,都会对业主产生不良影响。近年来,有的建筑体甚至在开盘时倒坍,充分暴露了在设计和建筑时不负责任的态度,这些不良行为必须引起我们的警示。

2.3 建筑结构设计不合理。建筑结构设计师在前期调研阶段没有根据实际情况选定合适的目标,而是应付了事,致使建筑的结构不符合实际要求,对业主产生不良的影响。例如,在建筑空间的划分上,没有严格的区分承重结构和装饰结构,没有充分的留出消防疏散通道,一旦遇到突况,极容易产生大的人员伤害。建筑结构的不合理也影响建筑的使用寿命,不合理的结构是最容易出现安全隐患的地方。

3建筑结构设计所必须注意的环节分析

3.1 以人为本,提高设计人员对于抗震性能的重视。结构设计是个系统、全面的工作,需要扎实的理论知识作为基本功,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。设计人员要精益求精,重视每一个基本构件的设计,在工作中做到事无巨细,善于反思和总结工作经验和教训,为以后的工作积累经验。结构设计人员要转换自己的陈旧思想,正确对待抗震性能的重要性,为人们的生命财产负责,发挥自己的主导作用,对工作负责,应用自己的个人才智,控制建筑结构设计的安全性能水平,让自己设计出来的作品体现自己的人本意识,积极配合国家以人为本的政策。

3.2 以最新的设计规范要求自己的工作。随着建筑业进一步的发展,建筑结构越来越被重视。国家也出台了一些相应的规定。而一个国家的规定不仅仅是技术性的,还具有很强的政策性。而且这些规定是与时俱进的,要不断修改,我们不能仅仅满足于过去的设计标准。为了提高建筑的质量,消除安全隐患,建筑设计人员要谨守本责,对建筑过程中不符合国家相关规定的行为及时提出异议,并提出解决措施,以避免或减少类似情况的发生,使建筑结构设计更多的为人们考虑周全。

3.3 丰富建筑设计计算机支持系统。建筑设计中需要涉及到很多的计算与分析,有一些地方需要三维软件的渲染与效果图的客观展示,而且CAD,3DMAX 软件已经被大规模运用到建筑设计工程中。计算机技术的运用给我们的设计工作带来了极大的便利。但是,现有的计算机辅助设计手段仍然不能满足设计人员的需求。例如有些力学模型不能适应比较复杂的结构和构件形式,对某些构件的承载力设计处理不理想或计算不准确,这对建筑物的安全性缺乏保证。有时为了解决生产问题,配合软件的能力,只能把计算过程简化以满足计算程序的能力。所以,提高结构设计中建筑的安全性,首先要开发出一款高精度软件,这就需要设计者和计算机程序专业人员合作去完成软件开发,推新创新,不安于现状,勇于承担起这个任务。

4 建筑结构设计对于抗震性能的分析

4.1 建筑结构设计中抗震设计的具体要求。首先,在进行建筑场地选择时,必须按照工程的具体需要,对所选择的场地加以综合性评价,并以此作为选址的主要依据,尽可能选择对抗震有利的场地,避开不利地段,一旦不利地段所处的位置无法避开时,必须采取有效地抗震措施。结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料等因素确定。结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径,避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。

4.2 建筑结构设计中减少地震力影响的措施。在建筑结构设计中应用隔震技术来减少地震力对建筑整体结构的影响效果比较明显,能够有效地提高建筑结构的抗震能力,按照建筑结构隔震层设置的位置可将其大致分为以下几种方式:地基隔震、基础隔震、悬挂隔震、层间隔震。基于能量的抗震设计理沦是从能量的角度考虑地震地面运动对于结构的作用,概念明确,能够较好的反映地震动强度、频谱、持续时间对结构破坏的综合影响,从输入能量和耗散能量的角度捕捉到结构在强烈地震作用下的非弹性变形历程。

安全设计是一个建筑发挥使用效能的前提。近几年我国房地产事业高速发展,但是也暴露了很多质量上的问题。其中很大一部分是因为建筑结构设计的不严谨造成的。结合新的设计准则,建筑设计师应该加深理解,抓紧学习,以严格的工作态度来完成自己工作。以上结合汶川、玉树地震造成的严重后果对建筑的抗震性做了详细说明,希望能够引起设计人员的重视。

参考文献

第12篇

关键词:建筑结构设计;安全性问题;措施

中图分类号:TU3文献标识码: A

引言

目前,我国的城市化建设快速的发展,及程度不断深入,随之施工单位的建筑结构设计的安全性越来越被国民关注,建筑业首先关乎人们居住的问题,其次是国家民生的产业,再次关乎人民的生命安全。建筑业虽然我国的建筑结构设计得到了长足的进步,但是出现的问题还不少,下面分别阐述建筑结构设计安全性的必要性以及出现的几个方面的问题。

一、建筑结构设计安全性的必要性

建筑项目实施的核心环节就是建筑结构设计,建筑结构设计师的设计是保证建筑物使用安全和施工安全的重要工作。以科学的理论作为依据,利用可行的方法对建筑结构进行合理的设计,以此来提高建筑施工的安全性,这就是建筑结构安全的本质。因此,建筑结构设计师的设计是确保建筑施工安全的重要因素。由于我国当前的施工技术水平参差不齐,建筑材料的质量也得不到保证,使得我国现在的建筑经常出现安全问题。从根本上看,这些建筑通常都是因为结构设计的安全性不高才造成建筑出现安全问题,因此,研究如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性具有非常重要的意义。

二、建筑结构设计安全性存在的问题

1、建筑结构设计的不合理带来的问题

工程设计中普遍存在着设计和施工单位之间的关系脱节的现象。设计单位在进行施工方案的设计之时,对施工的方法和技术考虑不足,施工单位在工程施工的过程中也很少对设计的计算书进行深入的研究和掌握。在施工中遇到具体的问题时,设计单位和施工单位之间不能够良好地沟通进行解决,而只能够依靠施工现场的技术人员来根据以往经验采取临时的对策,缺乏科学系统的理论来进行指导,导致了建筑设计的安全性问题时有增加。

2、结构设计中存在偷工减料

在如今的市场经济条件下,一些不良商家往往会在利益的驱使下对建设结构设计进行偷工减料节省成本。这表现在两方面,一方面,一些建设企业为了节省建筑成本、获得高额的利润,在建筑结构设计中过度节约、偷工减料,忽视建筑的安全和质量。这就削弱了钢材等建筑材料的性能,为建筑物的质量带来了安全隐患。我国建筑相关规定中明确规定了钢筋的配筋率,在建筑物的不同部位,要选择相应的配筋率。建筑企业的结构设计人员要重视建筑的配筋率,并对建筑施工过程进行监督。另一方面,一些小型的建筑企业为了节省开支,在建筑结构中使用冷轧变形钢筋,这种钢筋的脆性大、强度高、韧性小、对建筑物的抗震性是极不利的。小型建筑企业为了节省开支、牟取暴利不顾人民群众的生命安危,使用不合规定的建材,不仅为建筑结构设计带来了安全隐患,也是违反法律规定的,将受到法律制裁。

3、抗震设防不符合现代建设标准

近几年,我国多地发生强烈地震,给人民带来了巨大的损失。由此可以看出,我国有些地方的建筑抗震设防做的效果很差,有的甚至根本没有达到国家规定的标准,严重威胁着人民的生命财产安全。因此,提高建筑的抗震设防,降低地震对人民的生命财产安全造成的威胁,必引起建筑行业的重视。若想提高建筑结构设计的水平,就必须要提高结构设计中抗震设防的设计水平,对此我国颁布了《建筑抗震设计规范》,为我国建筑的抗震设计提供了可靠的依据规范中明确规定建筑结构设计时要做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的要求,但在实际操作过程中,由于长期以来我国的建筑设计从业人员对抗震性的忽视,造成抗震设计水平低、经验不足、理解不到位、应用能力差,抗震设计专业素养有待进一步提高。此外,我国不同地区的建筑对抗震要求的水平不同,可以设计符合自身的抗震设计规范,最终目的都是要提高建筑的抗震能力,提升安全性能。

三、提高建筑结构设计中安全性的措施

1、注重结构在环境影响下的耐久性

建筑结构的安全性和其耐久性有着密切的联系,当前的建筑结构设计中,一般都把重点放在了建筑在各种荷载之下其结构强度方面的要求,而对建筑在环境的影响下其耐久度方面的而要求则没有足够的考虑。混凝土结构由于钢筋的锈蚀或者混凝土的腐蚀而造成的结构安全事故,已经远比建筑因为构建承载力不足而带来的危害要更加严重。因此,建筑物耐久性的问题应该引起建筑结构设计单位的重视。当前的建筑结构设计水平其安全储备较低,且对意外作用的抵御能力相对不够。对安全设置的水准进行适当的提高,有利于安全事故发生频率的减少和工程抵御风险能力的提高,能够增强建筑结构的耐久性和安全性。

2、按照建筑结构规范来进行建筑结构的设计

随着我国建筑业的发展,国家为了规范建筑行业行为,提高建筑的质量,颁布了一系列的相关政策。这些政策不仅仅是从技术层面规范企业的行为,更是具有法律的强制性。随着社会的发展进步,这些规章制度也在不断地修改和完善,我们建筑设计师在设计的过程中不仅要遵守法则,对于建筑过程中的不合规定的行为也要敢于揭示、敢于上诉、并寻求解决办法,以减少可能出现的安全隐患,让建筑设计真正做到以人为本。目前,我国建筑设计者应该熟悉掌握的设计规范有:《火灾自动报警系统设计规范》、《高层民用建筑设计防火规范》以及《民用建筑电气设计规范》,这三部法规规定了在消防电气方面有关的设计要求,但是又各有侧重,对于建筑设计师来说,都应该仔细阅读,按照规矩办事。

3、加强建筑结构部件承载能力的安全性

现行项目工程规范机制中明确了建筑结构所需的荷载承受系数标准值与建筑原材强度系数,以及荷载分项系数有直接关系,并且也指出了这两项因素是保证建筑结构荷载能力的重要指标。其中, 建筑原材强度系数的大小能够计算评估出建筑结构构件的载荷作用力。而荷载分项系数主要作用是将载荷标准值放大, 以此确定出载荷对建筑构件的作用影响程度。在给定标准荷载作用下, 这两项系数体现了结构构件的安全度,在可靠度设计方法中体现了一定的可靠指标或名义失效概率, 其系数越大, 则安全度越高。目前, 我国在住宅、办公楼等建筑物上的荷载标准值的设定与国外的差别较大, 不同类型、不同材料的建筑在安全设置水平上也与国外存在着或多或少的差距。因此, 随着我国设计水平、建筑材料质量、施工技术水平等的提高, 建筑结构设计的安全性能也将得到大幅度提高。

3、按照国家规定的建筑规范设计建筑结构

社会的发展对建筑结构的安全性要求不断提高,时代在发展,建筑行业的竞争变得也更加激烈,国家相继出台符合社会需求的建筑结构的安全规定,不但是作为技术性的指导文件,由于建筑攸关国民发展水平,所以也具有一定的强制性。对忽视结构安全、牺牲人民利益的企业、设计人员会做出强制性惩罚,杜绝行业内滥竽充数现象的发生。同时,也提倡社会各界对此类现象的监管、举报,切实维护消费者的权益。当然,政府制定科学、合理的结构设计安全规范,并且能够很好的引导、推行下去也是值得我们深思熟虑的方面。

结语

综上可知,建筑结构设计是建筑水平和施工质量的直接保证,是整个建筑进程中重要的环节,因此建筑设计的安全性非常重要。针对目前我国建筑结构设计普遍存在的问题,提出相应的提高建筑结构设计安全性的方法对策,将有助于建筑设计人员更加深刻的理解安全设计的重大意义。

参考文献:

[1] 成忠兰. 建筑结构设计安全性问题及改善对策探讨[J]. 硅谷,2013,07:140+125.

[2] 田琦. 试论如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J].科技资讯,2012( 6) : 11-12.