建筑工程抗震结构设计

2023-02-16

1. 影响建筑抗震性能的主要因素

1.1 建筑物的使用材料。

在我们选择任何东西的时候, 都不会忘记观察该物品的材料组成, 这就说明对于任何一种物品或者结构来说, 它所使用的材料是一个最基本的需要把控的方面。材料决定使用性能。我们大家都知道, 地震对建筑结构的伤害是与结构的自重成一定的正向线性关系的。也就是说, 在其他条件不变的情况下, 建筑的自重越大, 受到地震的伤害作用就越大, 建筑的自重越小, 受到地震的伤害成都就越小。由此看来对于我们建筑行业来说, 如果仅仅考虑在地震等灾害们面前如何将人身财产安全以及损失降到最低的话, 首先应该想到的当然是使用自重较轻的材料, 但是又必须保持其强度。因此, 在对于建筑的围护结构以及铺装结构中, 市面上使用最广泛的轻质材料有:瓦楞铁、空心塑料板、陶粒混凝土、加气混凝板、多孔砖、硅酸盐砌块等。这个主要是从建筑本身的自重大小来提高在灾难面前建筑结构的抗震性能。

1.2 建筑物的选址。

对于建筑尤其是高层建筑来说, 选取一个合适的地理位置是相当重要的。首先要做到的就是地形不能太复杂, 在地形复杂的地区建造建筑物需要考虑土的质量、土粒的大小、岩石层、地下水位等等各种各样的因素。因为在地震发生过程中, 地表发生强烈的晃动, 导致建筑物发生剧烈变形, 整体性失稳, 或者由于在地震时地面的剧烈运动之下使得建筑物的强度不足。另外, 如若建筑物所在的场地属于地层的断裂、塌陷、错动等问题区域, 会导致建筑物本身的稳定性和结构性、强度都低于正常水平, 在地震灾害面前容易发生更大的破坏, 受到更大的损失。因此, 建筑物的选址对于建筑物的抗震结构也是极为重要的一步, 否则仅仅靠后期的施工措施和工程质量来提高的话, 代价十分昂贵, 也不一定能达到预期的效果。

1.3 建筑物自身的设计以及施工质量。

建筑物的底座支撑如果设计不够合理, 平面布置过于复杂, 会导致建筑物的质心与刚心不在同一个点上, 在地震的作用下地面剧烈运动下产生扭转效应, 在弯矩、扭矩和剪力的共同作用之下加重地震对建筑物的破坏作用。台湾921地震中, 一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则, 在水平地震作用下, 结构产生严重扭转效应而破坏倒塌, 同时撞坏相邻建筑上部的阳台。因此在建筑物的抗震设计中, 保持质心与刚心一致是一个非常重要的考虑因素。还有在建筑物的自身设计中要注意的是各具有支撑作用的墙与底部的连接以及其自身的受力能力。骨架的衔接出了问题, 建筑物整体的强度就远远低于原本的预计强度, 在地震发生时, 衔接有问题的地方首先发生破坏, 部分倾倒, 整体的建筑物就市区原本的构架导致稳定性严重不足引起更大的破坏。

施工质量是一个可以依靠人为因素解决的问题, 在恰当的选址、合理的取材的情况下, 只有严格按照施工规范与要求才能充分发挥材料的各种性能, 使得强度达到最高。

1.4 控制建筑物的侧移以及水平荷载。

在地震发生时, 地震产生的荷载作用对于建筑物结构产生巨大的水平剪力, 这个时候建筑物就会产生较大的侧移, 建筑物越高, 在地震的荷载作用之下发生的侧移就会越严重。所以我们一定要将建筑物的侧移控制在一定的安全范围之内, 才能保证在地震荷载作用下建筑物的侧移不引起建筑物严重破坏。

在地震发生时水平荷载会在建筑物结构中引起巨大的轴力, 很可能会造成建筑物的倾覆。这与建筑物的高度呈现一定的线性关系, 建筑物高度越高, 建筑物产生的倾覆力矩就会成倍的增长, 因此在我们的高层建筑中, 控制水平荷载是一个决定性因素。

1.5 建筑物的墙体和防震缝的设计。

墙体是建筑物的主要承重部件, 建筑物的墙体使用的多少取决于建筑物的刚度。在建筑物的墙体选择和设计的过程中, 选择什么样的墙体, 选择多少墙体, 墙体的位置该如何放置等等都要经过精心的设计。

防震缝是在建筑物各板块结构中预先设置的一定宽度和长度, 以达到在地震发生的时候建筑物产生的侧移或者倾倒的时保持一定的稳定性和整体性。但是由于地震的发生属于偶然的自然灾害, 所以防震缝在普通的地区一般不设置或者很少设置, 经常设置在地壳易发生运动的地震区, 不过由于地震的时候地壳发生运动, 建筑物和地面都会产生一定的位移, 因此地震缝的宽度和长度的设置都有一定的难度, 目前运用还不够成熟。

2. 完善建筑物抗震结构设计的有效方法

要提高建筑物结构的抗震性能, 主要在于对建筑物结构的合理设计, 对于材料选用的严格要求, 对建筑的施工过程严格按照规范, 还有在其他影响建筑物结构整体性稳定性的重视和考虑。

3. 结语

根据本次对于建筑物抗震结构的深入研究中, 我们从地址的选择到建筑物的设计再到施工的规范的讨论分析, 对于建筑物的抗震结构有更深的认识和操作。作为建筑行业的一员, 我们希望在我们的努力之下, 能尽可能的将建筑物的抗震设计做到最好, 在地震来临的时候, 降低建筑物的破坏, 减少对我们的人身安全的伤害和财产安全的损失。

摘要：在建筑抗震结构设计中, 隔震层的设计和验算具有十分重要的地位。在高层建筑的上半部分设计过程呢中, 要注意到上部结构的倾覆弯矩相当大, 因此我们对于隔震底部支座的竖向压应力、竖向位移、水平剪应力、水平位移以及建筑上部结构的变形等具有严格的要求, 在设计过程中要格外注意, 以免造成建筑事故, 使得人身安全、经济效益、社会影响等受到不良影响。本文就针对于这一问题, 作者提出了自己的观点与想法, 对高层建筑结构的上半部分的隔震问题进行深入的探索与研究, 提出相应的设计实施方案。

关键词：高层建筑,抗震结构,隔震设计