房屋建筑结构抗震设计研究论文

2022-04-30

摘要:随着经济的快速发展,我国对房屋建筑结构抗震性能要求越来越高,尤其是底层墙体较少,或者某一侧纵向无墙体的房屋建筑。例如,底层为车库或者商铺的房屋建筑,这些建筑存在相同的特点,即对底层的使用空间需求较大,需要大量开洞,导致纵向抗侧刚度分布不均匀,同时水平方向抗侧刚度也出现此类情况。今天小编给大家找来了《房屋建筑结构抗震设计研究论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

房屋建筑结构抗震设计研究论文 篇1:

研究分析房屋建筑结构的抗震设计

【摘要】房屋建筑结构的抗震设计需要全面地考虑建筑结构的使用功能、设防烈度、场地类别、地基基础类型、建筑高度、结构材料和施工工艺等,同时还要考虑结构的设计、技术以及经济保障等,选择最优化的结构体系。本文简述了地震对房屋建筑结构破坏的特点,研究分析了房屋建筑结构设计中的抗震设计,以供参考。

【关键词】房屋建筑结构设计;地震;结构破坏特点;抗震设计

1.地震对房屋建筑结构破坏的特点

抗震设计作为房屋建筑结构设计的重要内容,直接影响居民生命及财产安全。因此,在房屋建筑结构设计中,必须根据实际情况,将抗震设计放在重要位置,依据“抗”和“放”相结合的原则,严格遵守规范要求,采取科学有效的抗震措施,将地震对建筑物的破坏降至最小化。

1.1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;

1.2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。

1.3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。

1.4构件形式方面。在框架结构中,通常柱的破坏程度重于梁、板;钢筋混凝土多肢剪力墙的窗下墙通常会出现斜向或交叉裂缝;配置螺旋箍筋的混凝土柱,当层间位移角达到较大数值时,核心混凝土仍保持完好,柱仍具有较大的抵抗能力;

2.房屋建筑结构设计中的抗震设计

2.1选择高质量的建筑结构材料。实践表明建筑结构抗震性能,除了会受到建筑结构体系、抗震防线及建筑施工方案等因素的影响之外在多数情况下还对房屋建筑的施工材料产生极大地影响。通常,建筑材料强度、建筑材料刚度对房屋建筑结构的抗震性能会产生很大的影响,而且还会受到来自建筑材料连续性及建筑材料均衡性的影响。所以在选取建筑结构材料过程中,一定要对房屋建筑施工材料的延伸性和刚度进行仔细、认真考查,并且同时最大限度与建筑结构体系相符合建筑施工材料能得到确保。此外对于建筑施工材料的经济性能池要予以足够的重视,以便能最充分的发挥建筑施工材料的经济性能从而达到房屋建筑物的整体性能与单个性能的最佳配合。

2.2选择合适的建筑结构体系。要确保建筑物各部分能维持整体性协调,最为重要的就是要选择适合的建筑结构体系,因此在进行建筑结构抗震概念设计过程中,一定要让所设计的建筑物的结构体系同时满足这两大条件:第一稳定;第二合适。对于一个科学合理的建筑結构体系而言启不仅可以有效满足变形的要求,同时还可以有效抵抗冲击力的要求。建筑物要具备一定的刚度这样才能对自身的荷载起到一定的承受作用从而有效避免变形的出现此外在发生地震时才有可能对巨大的地震力起到有效缓冲作用而达到有效避免局部受损的良好效果。因此在选择房屋建筑物结构体系时,既要注意建筑物传力途径的明确性,同时又要注意受力计算的明确性尽可能在建筑结构体系中不使用转换层这样在发生地震时可以有效避免房屋建筑物倾斜或局部受损等现象的出现。

2.3提高抗震设计等级。近几年一些地震灾害频频出现,给我国造成了巨大的经济损失。研究表明,以地震灾害分析50年为一个分析周期,而小震的重现世间为50年,小震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为62%;中型地震的重现世间为475年,中震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为10%;大型地震的重现世间为2000年,大震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为2%。因此,一些建筑结构设计专家指出,我国地震多发地带应该及时提高建筑结构的抗震等级,严格控制建筑结构的抗震设计,确保建筑结构的抗震稳定性。

2.4轴压比和短柱设计。在建筑结构抗震设计中,为了提高结构的抗震性,需要减小柱的轴压比,增大柱的截面尺寸。减小柱轴压比的主要目的是为了使柱子处于大偏心受压状态,避免纵向受力钢筋未达到受拉屈服而混凝土却被压碎的情况发生。由于柱的刚性强度比较高,使得整体结构的延性就差,当发生地震灾害时,结构吸收地震能量和耗散能量就少,使得结构很容易发生破坏。所以在高层结构设计时,通常采用强柱弱梁设计方法,且梁具有很好的延性,可以发生适量的变形,就会减少柱子进入屈服强度的可能性,且在设计时可以适当增大轴压比。此外,许多高层建筑底层的柱子长细比小于4,但不能依据长细比小于4则判断是短柱。因为短柱的确定因素是柱的剪跨比,只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。

2.5建筑形体及构件布置的规则性。平而不规则的主要类型有:扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续,具体可以体现到对结构分析软件的计算结果的分析判断,如扭转不规则,体现在:位移比不宜大于1.2且不应大于1.5,周期比对于A级高度建筑不应大于0.90竖向刚度不规则的主要类型有:侧向刚度不规则、抗侧力构件不连续、楼层承载力突变等,如侧向刚度不规则就要求本层的侧向刚度不小于相邻上一层的70。及其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80。等。如设计结果不满足,设计人员应对模型重新进行分析,调整梁柱布置及截而,尽量做到使结构规则。如确实满足不了,则应对薄弱部位进行重点加强。如平而规则而竖向不规则的建筑,刚度小的楼层的地震剪力,规范要求乘以不小于1.15的增大系数。

2.6混凝土建筑构造上必须保证延性。经历过一些地震灾害的影响之后,钢筋混凝土建筑想要有效保证其建筑抗震能力,在进行抗震设计的时候就必须保证建筑物在地震环境中有足够承载能力!由于地震的影响,建筑物结构就会进入塑形阶段,非常容易产生变形!针对上述钢筋混凝土的结构特点,为了能够更好地进行抗震,处于地震多发带的钢筋混凝土建筑结构,一定要按照延性框架结构进行设计!在建筑物设计过程中,必须要首先保证建筑物薄弱区域的承受能力以及强度方面的质量,只有这样才能够有效保证整个建筑物的强度!另外,增加建筑结构的延展性也能够有效提高建筑物的抗变形能力,将地震的破坏性降到最低,有效提高建筑物的抗震能力。

2.7重点部位的设防。对于房屋建筑中容易出问题的环节,重要的环节可以人为的对其加强,此外破坏后容易引起大面积倒塌的构件,也应作加强处理等等。

3.结束语

由于地震灾害的爆发具有不确定性、随机性,因此在抗震设计中,需要在工程结构设计的开始阶段正确掌握地震灾害的能量输入、建筑结构的类型、结构体系、刚度分布等主要方面,这样可以从根本上消除房屋建筑结构中抗震较薄弱的环节。

参考文献:

[1]陈军.关于房屋建筑结构抗震设计探讨[J].江西建材,2014,18

[2]王成立,谭宁希.房屋建筑结构抗震设计要求分析[J].城市建筑,2014,02

[3]张志文.房屋建筑结构抗震设计常见问题分析与解决措施[J].科技资讯,2013,14

作者:李严 刘娟

房屋建筑结构抗震设计研究论文 篇2:

抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用研究

摘要:随着经济的快速发展,我国对房屋建筑结构抗震性能要求越来越高,尤其是底层墙体较少,或者某一侧纵向无墙体的房屋建筑。例如,底层为车库或者商铺的房屋建筑,这些建筑存在相同的特点,即对底层的使用空间需求较大,需要大量开洞,导致纵向抗侧刚度分布不均匀,同时水平方向抗侧刚度也出现此类情况。据统计,此类型建筑在地震中遭受破坏程度较大,本文针对此类型房屋建筑的抗震设计展开研究。

关键词:抗震设计;房屋建筑;结构设计

引言:地震是一种自然灾害,其会对人们的生命财产安全造成非常严重的危害,会严重破坏建筑物及相关的工程设施,也会因此引发二次危害。房屋建筑和我们的日常生活、生产有很大的关系,不管是农村还是城市,房屋建筑的面积都是非常大的,所以,建筑企业在进行工程建设的时候,必须要充分考虑建设规模及建筑物所在地区的地质状况,然后制定出最合适、最完善的建筑抗震方案,让建筑结构的安全性、稳定性得到切实提升,这样可以有效避免地震发生时会带来极其惨重的经济损失,与此同时,也让人们的人身安全得到保障。

1建筑抗震概念设计概述和意义

建筑结构设计一般会从计算设计和概念设计两个方面展开。建筑结构设计需要在完善信息和数据的基础上进行结构的搭建,但是因为地震的发生有不可预测性,在实际的建筑设计中不能通过准确的计算来设计建筑的具体抗震等级,所以在設计的过程中一般会引用模拟地震情况来统计出相关的参数,从而实现对建筑结构的科学计算,得到对应的抗震结构,保证建筑的抗震等级。目前,我国在抗震建筑设计层面展开了多年的研究,取得了较大的进步,有效地降低了地震的危害,保护了人民的生命孟天赐 邯郸市第一医院助理工程师和财产安全。但是我们对地震规律的把握还不是很完善,还需要大力研究建筑工程结构的抗震效果,各地区也应该结合自己本地的地质情况作出相应的建筑抗震标准。人们对建筑结构抗震的要求越来越高,对于建筑设计师来说,怎样提升建筑结构的抗震级别成为了重要的研究课题。因此加大抗震研究的经费投入,让建筑设计者有更好的研究环境,对于促进建筑的抗震能力发展十分必要。

2建筑结构抗震设计中的主要问题分析

建筑工程施工前,必须要合理选择建筑物的地理位置,设计人员先是要对施工所在地及其周边地理地质状况有一个非常充分地了解,然后深入分析极易引发地震的主要原因,估算可能出现的地震的等级,结合调查数据对建筑物抗震等级、所用建材、施工工艺和技术进行设计,尽最大努力提升建筑物的抗震性能。在选择建筑物的地理位置时,考虑到可能会因地震引发很多次生灾害,常见的有:泥石流、山体滑坡等,因此,要结合具体的施工地理位置对建筑物的抗震性能进行科学设计,同时,还要避免把建筑物建在土质松软的山体旁边。首先,建筑物布局必须要遵循抗震概念内的设计原则,规范进行建筑结构设计,选用设计规范的方案,放弃不规范的方案,在建筑物设计、布局的时候,要严守抗震设计规范化的有关规定,确保建筑物抗震性能得到保障的基础上,在采取相应措施避免平面不规则设计导致的非合理化设计和可能存在的安全隐患。其次,我国的建筑物在设计的时候对对称性比较重视,主要的原理是抵抗侧向力主体结构对称,关于对称性要求,在设计时容易做到。

3提升建筑结构抗震能力的关键点应用路径

3.1建筑物走向设计抗震方法

建筑物的走向往往也会影响地震所带来的危害问题,这就需要在对建筑物进行选址的过程当中对当地的实际地质情况进行一个全面的分析调查,并且对当地的地震震向准确的掌握,让建筑物的走向和地震的震向之间呈现出相互垂直的状态,从而才能够有效的避免更大的灾害发生。对于建筑工程来说,在抗震设计和施工进行的过程当中,我国有很多的政策和规定,在项目筹备和设计的过程当中一定要对有可能出现灾害的区域进行一个评估,结合评价的结果来不断地完善抗震工作,从而确保建筑结构能够满足当地的抗震需求。还需要注意的就是在对建筑场地进行选择的过程当中一定要避免在软弱的地基上还有靠近地震带的区域当中进行选址。在项目开工之前要根据当地的水文情况做好全面的调查分析,从而有效地降低自然灾害对经济所带来的影响,这样也能够有效的保障人们的生命和财产安全。砖混结构和钢筋混凝土往往是常见的结构形式,不单单具有较高的承载能力,同时具备良好的抗震性能,那么这就需要相关的工作人员能够在工作进行的过程当中结合当地的实际情况选择合理的方式来进行建造设计,确保方案能够满足实际的需求,以避免盲目开展。

3.2 建筑材料的选择

建筑材料的选择对抗震效果有着决定性的影响。一些位于地震带附近的国家为了保证建筑的抗震效果会选择更加优质的建筑材料,并且会鼓励建筑设计者创新和研发新的建筑材料来对抗地震灾害,从而保护居民。通过对建筑抗震效果的调查可以看出,砖瓦类型的建筑抗震效果较差,所以采用砖瓦结构的建筑越来越少,而采用箱体式结构类型能够提升建筑的抗震效果,其应用范围在不断扩大。结合目前建筑行业的发展,防震材料的应用已经有了较好的思路,既能够满足建筑抗震的数据需求,还能够兼顾建筑方的适用性和经济性。在传统的防震设计中,在建筑物的底部铺设粘土和砂石用来吸收地震发生时所产生的能量。现代防震设计的理念在原有的基础上进行了较大程度的升级,借助沥青材料对建筑的基底加以改造,既能够保证抗震效果,也能够增强建筑物日常使用的稳定性。另外,在墙体建筑材料的使用上,可以选择材质较轻的材料,这样就能够减轻建筑自身的重量,在地震发生时减少建筑的承载力,从而保证抗震效果。

3.3合理布局建筑结构,科学规划平面布置

当前,建筑结构创新得到了社会各界的认可的提倡,当然了,我们也必须要高度重视建筑物的抗震性能,只有建筑物稳定了,才能为居住的人们提供安全的、稳固的生活环境。对于建筑物而言,建筑结构布局是十分重要的,设计工作人员必须要合理布局建筑结构,让建筑工作具有较强的抗震性能。建筑设计不是简单叠加立体结构,而是要明确每个结构的设计目的和作用,因为每个结构都会对建筑物的整体结构产生较大的影响。假设建筑物的承重墙的效用较小或者是根本没什么用,那么地震来临的时候,肯定会给建筑物带来非常严重的影响,最终将给人们的生命安全和财产安全带来严重的损坏。对此,在设计建筑结构时,必须要合理设计承重墙的位置,另外,还应遵循承重墙不能先于房梁破坏的经验,以建造出更稳固的工程。另外,设计工作人员既要重视平面布置的外观美,更要重视合理设计平面布置,要在美的前提下,保证平面布置的稳定性。

结束语:科学设计建筑结构的抗震性能,对提升建筑物的抗震性和稳定性有非常大的帮助,此外,建筑物质量关系到人们的财产安全和生命安全,所以,在设计建筑结构抗震性能时,设计人员应从多层面对相关问题进行解析,在丰富的实践中,提炼有用的经验,让抗震措施合理性得到切实提升,只有这样,当发生地震时,才会有效避免地震带来的严重损失,才能保障建筑业的稳健发展。

参考文献

[1]马玲.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].建材与装饰,2019(36):74-76.

[2]钟多利,张威.基于性能的建筑结构抗震设计研究[J].住宅与房地产,2019(36):85.

[3]王哲.建筑抗震结构设计探讨[J].住宅与房地产,2019(25):97.

[4]李斌.建筑结构抗震设计理念及其抗震措施分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(01):48.

[5]徐兴军.建筑结构设计中的抗震设计分析[J].居舍,2018(01):89.

作者:陈琢啸

房屋建筑结构抗震设计研究论文 篇3:

抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用研究

摘要:目前,我国频频发生地震灾害,极大地威胁着国民的健康和人身财产安全,引起了巨大的影响。因此,应积极采取有效措施,及时缩减地震危害范围。尤其是在设计民用建筑时,迫切需要强化抗震设计,以提高建筑结构的整体稳定性,增强建筑的抗震能力。

關键词:房屋建筑;抗震结构;设计;应用要点

引言

随着社会生产力水平的不断提升,我国社会对建筑结构形式的需求不断变化,高层建筑和超高层建筑形式的建筑物在我国不同地区的建设数量及建设规模都在处于不断变化的过程中。我国近些年来地震发生频率较高,受地震作用而发生破坏的房屋数量较多,地震作用的不可预测性和突发性给我国带来了较大的经济损失和人员伤亡。为促使建筑物能够具备一定的抗震性能,需要在结构设计过程中对抗震设计进行充分的考虑,需要综合借鉴国外抗震设计的经典案例对本项目的抗震等级及抗震概念设计等工作进行优化和改进,以全面提升建筑物结构抗震设计的水平。

1建筑设计在建筑抗震设计中的作用

1.1建筑设计是建筑抗震设计的基础

在传统的建筑设计中,由于建筑设计理论以及建筑抗震技术的落后,工程设计师几乎很少将建筑的抗震设计加入建筑整体设计之中,随着科技的进步,建筑设计理论得到不断完善,工程设计研究人员渐渐找出了建筑设计与建筑抗震之间存在的联系。建筑设计是整个工程设计的首要设计环节,当此环节的相关设计确定之后,后面的结构设计、抗震设计等都无法再继续进行较大的改动。只有将建筑抗震的设计前置于建筑设计之中,才能对其进行更加合理、规范的创新设计,有效发挥建筑的抗震性能。

1.2为人们群众的生命财产保驾护航

现如今没有任何技术和设备可以精确的预测地震发生的时间、强度和地点,而地震灾害一旦发生必然给个人和社会带来巨大的经济财产损失和人员伤亡,所以我们只能在减少地震损害方面做好应对措施,这其中提高建筑物的抗震性能就是非常重要的一环。良好的抗震设计可以有效的提高建筑物在地震灾害中的结构稳定性,保证人们可以在地震发生时预留出足够多的时间进行逃生和避难,极大地降低了地震救援的危险性以及相应的救援难度,为人们群众的生命和财产安全上了一个保险,极大地提升了人们生活的安全性。

2提高建筑结构抗震能力的主要措施

2抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用要点

2.1以力承载,延性基点

对于建筑物的抗震设计,除了其对应的刚度需要我们重视外,它的柱子和墙的合理性设计和选用合适的材料,也是我们需要重点关注的内容,只有我们在建筑的时候考虑周到全面,才能够在真的发生地震时可以使其对地震所给其造成的巨大的力量去进行分散,进而保证安全,增强其抗震的能力。

除此以外,进行这些设计工作不是好看的花架子,是为了保证在地震后使我们的建筑物保持一个非弹性的状态,建筑物抗震所做的工作,需结合建筑物本身的建筑形态,房屋构造,施力点分布等内容。通过科学精密仪器计算和工程专家组分析,可以提前预测受力点的位置,在建筑时进行重点的把握和加固,及时分流所承受的压力,提高抗压能力,进而提高整体建筑物的安全系数,保证其地震的抗压能力,为建筑物主任减少不可抗力造成的损害。

2.2高效利用计算机技术验证抗震设计实效性

(1)小震作用下的结构构件性能分析。在小震作用下,确保房屋建筑所有结构构件满足承载力与弹性塑变要求,同时严格遵照行业标准规范调整结构构件应力状态;(2)中震作用下的结构构件性能分析。在中震作用下,对结构构件的弹性塑变进行分析。中震作用下,各类构件的抗震性能指标如下所述:关键构件:底部加强区核心筒剪力墙、底部加强区外框柱,轻微损坏即满足要求;普通构件:非底部加强区核心筒剪力墙、非底部加强区外框柱,轻微损坏即满足要求;耗能构件:连梁、普通楼层梁,轻度损坏,部分区域重度损坏即满足要求。

2.3结合建筑结构,不断优化抗震方案设计

建筑抗震方案是抗震设计的关键,也是施工前准备阶段的必要环节。科学的建筑抗震方案能够对整体施工起到指导作用,提高建筑的抗震能力,在面对地震时能够保证建筑的安全性。同时,在抗震方案的制定中,首先要考虑的仍是建筑结构,通过对建筑结构的控制来提高建筑物的抗震系数。此外,在混凝土建筑物的施工中,还要对施工地址进行考察,要充分了解当前的实际地质情况、地形外貌等,相关工作人员要充分了解地震的传播路径,注意内部应力的均匀性,以此来提高建筑的整体稳定性。同时,抗震方法的规划人员,要充分了解建筑场地的实际情况,不断优化建筑物的抗震能力,对不同地震等级给建筑物带来的影响进行计算,通过科学计算来做好预判工作,并不断完善方案规划,使混凝土建筑结构实现各个设施间的分布平衡。

2.4提高建房标准强化抗震意识

提高建筑抗震性能需要利用国家法律效用,在一开始就强化建筑各个阶段的抗震意识。首先,我国应该向日本等地震多发国家学习抗震经验,在相关法律法规上,严格制定抗震设计要求,强制设计人员严格按照要求进行结构设计。其次,应该制定较为严苛的设计审查和施工审查,严格把控建筑建设的各个环节,最大限度的提高建筑安全性和有效性。最后,应该建立较为严格的追责制度,一旦因为结构设计出现安全事故或是造成巨大的经济人员损失,需要对建筑设计和施工人员进行追责处理,最大限度的提高设计人员和施工人员的抗震意识。

2.5优化结构参数计算

建筑工程抗震设计工作中,应当合理选择建筑结构参数,如参数选择不合理,则会直接影响建筑结构的抗震性能。所以,在结构设计前,设计人员需合理选择建筑结构的设计参数,依据相关规范确定重要指标。设计人员可在建立地震灾害结构设计模型的过程中,准确计算模型参数,并按照相应比例创建建筑模型,在振动台上开展模拟试验,明确建筑结构中的不足,在已有的设计基础上采取科学有效的优化措施,加强建筑结构在地震中的承载能力。

2.6合理设计建筑纵向布局

在建筑设计中对建筑的纵向布局进行设计主要包括对建筑沿的高度、建筑结构质量和刚度的设计,是对建筑物的空间结构影响抗震能力的思考。随着现代化建设的加快,使得建筑的纵向布局十分复杂,建筑内部在设计过程中非常混乱且不协调,在整体结构上使得建筑的承载力较弱,给抗震性能的提升带来了设计的难度。因此设计师在进行建筑纵向布局设计时,应尽可能确保均匀布置剪力墙的结构,使其不间断地沿纵向布局延伸到建筑底端,并让建筑结构质量与刚度和建筑物沿之间的系数尽最大可能协调,有效改善地震发生时,由于建筑物各楼层间的质量分布不匀造成的建筑扭曲度高的状况。

结束语

综上所述,我国在建筑抗震结构设计中依旧还有很长一段路要走,设计人员应该不断研究国内外先进的抗震设计理念,结合多种有效实验手段,提升自身在抗震设计上的专业能力,并不断强化自身的抗震设计意识,要始终将人民群众的生命财产安全放到第一位,只有这样才能真正的提高建筑的抗震性能,造福社会,造福人民。

参考文献

[1]路会兰.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].住宅与房地产,2019(25).

[2]马玉洁.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].山东工业技术,2019(12).

[3]师建国.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].住宅与房地产,2019(16).

[4]诸葛祥占,耿欣.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用探讨[J].住宅产业,2019(5):34-36.

作者:陈月月

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