摘 要:伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,城市化進程也快速的進行,于此同時出現(xiàn)了一些問題,例如對于城市的規(guī)劃問題,以及建設(shè)用地的緊缺等等。為了快速的解決這一問題,高層建筑就應(yīng)運而生。但是由于地震這種自然災(zāi)害的發(fā)生,會給建筑物以及人們的生活帶來巨大的損失,所以在建筑物中要加強抗震的設(shè)計,盡量的減少地震給建筑物帶來的危害。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震;設(shè)計;安全
隨著我國城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)也得到快速的發(fā)展,建筑行業(yè)為了保障自己在行業(yè)中的競爭實力,建筑設(shè)計者將建筑結(jié)構(gòu)形式也從以前的簡單形式轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻踊男问??;诮┠甑卣馂?zāi)害的頻繁發(fā)生,并且它會給人們帶來不可估量的損害,對建筑物的破壞更是無法估量,針對這一災(zāi)害的頻繁發(fā)生,在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)該進行相應(yīng)的抗震設(shè)計,以便減少地震給人們帶來的危害,這也彰顯了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計的重要性。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計一般是指,建筑師通過結(jié)構(gòu)語言將自己想要表達(dá)的思想表現(xiàn)出來,這之中的結(jié)構(gòu)語言通常是指,通過建筑圖紙結(jié)構(gòu)師把圖紙中的內(nèi)容提煉而得出的相關(guān)結(jié)構(gòu)元素,這些具體的元素是指基礎(chǔ)、梁、柱、墻、樓梯、板以及其他的一些大樣結(jié)構(gòu)物等。通過結(jié)構(gòu)語言中的這些元素來構(gòu)建一個建筑物或者是建筑體系等,從而把任何情況下的荷載以簡潔的方式轉(zhuǎn)移到基礎(chǔ)上。建筑是一個空間結(jié)構(gòu)的有機統(tǒng)一體,它一切的語言結(jié)構(gòu)均是以復(fù)雜的形式一起為建筑物工作著的,它們中的任何一個零件或者是部分都不能獨立的存在著,它們是一個不可分割的整體,所以要真正的實現(xiàn)一個良好的建筑設(shè)計就需要考慮多種結(jié)構(gòu)語言。
二、抗震概念設(shè)計
建筑結(jié)構(gòu)中抗震概念設(shè)計一般是指,在對建筑物進行相應(yīng)的抗震設(shè)計時,設(shè)計人員不被傳統(tǒng)的、盲目的計算機數(shù)據(jù)驗算分析所拘泥,而是依據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣馂?zāi)害資料以及長期的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的經(jīng)驗而形成的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理念,并且在這一基礎(chǔ)上對建筑結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的總體布置以及一些部分構(gòu)造,從而來確定分析的過程。建筑結(jié)構(gòu)中抗震概念設(shè)計展現(xiàn)了設(shè)計人員對于地震知識以及當(dāng)?shù)氐卣鸬南嚓P(guān)資料的靈活運用,同時,這也凸顯了設(shè)計人員在對建筑結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的抗震設(shè)計時的創(chuàng)新能力。
三、抗震設(shè)計的原則
每一個東西的設(shè)計都需要遵循它的要求以及原則,所以,抗震設(shè)計也應(yīng)該遵循它獨特的要求以及原則。同時它是一種細(xì)致但模糊的設(shè)計過程,是一種由整體到局部的設(shè)計。所以在對于建筑物進行抗震設(shè)計的時候,應(yīng)該遵循以下的原則:
(一)選擇場地
在選擇工程的場地時,應(yīng)該先了解、掌握該地區(qū)的地質(zhì)資料以及地震的相關(guān)資料,這樣在選擇工程的具體位置時,把工程要求同當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料以及地震的相關(guān)資料相結(jié)合,從而做出安全的、穩(wěn)定的判定,合理的選擇工程的場地,避開那些地質(zhì)條件不好的場地。若場地中的地質(zhì)條件不能滿足設(shè)計的相關(guān)要求,并且還不能避免時,相關(guān)人員應(yīng)該及時的采取有效的措施來解決這一問題。
(二)選擇建筑布局
一般情況下,建筑物要盡量避開那些比較復(fù)雜的平面布局,建筑的平面布局整體性要求較強,并且還應(yīng)該對稱、簡單等。建筑平面布局的形狀變化一定要均勻,盡可能的避開形狀突變現(xiàn)象的發(fā)生。
(三)選擇抗震材料
選擇抗震材料以及施工工藝同施工質(zhì)量都要有較為嚴(yán)格的要求,抗震材料的性能指標(biāo)一定要符合有關(guān)規(guī)范的要求。
(四)選擇建筑結(jié)構(gòu)中的抗震體系
合理的建筑結(jié)構(gòu)體系,它能使地震荷載的傳遞路徑較為明確。對抗震體系進行明晰的計算,能從一定程度上掌握建筑結(jié)構(gòu)的抗震功能。同時,抗震防線的設(shè)置應(yīng)該層次分明,各個防線都應(yīng)該擁有相應(yīng)的耗能以及變形能力,從而避免因為局部的破壞而破壞建筑結(jié)構(gòu)的整體。對于那些薄弱的環(huán)節(jié)應(yīng)該采取有效的措施進行相應(yīng)的防范。
四、抗震設(shè)計的理念
高層建筑在進行抗震設(shè)計時,最重要的思想就是以簡單化的方式來處理建筑結(jié)構(gòu),它的主要目的是保障在地震發(fā)生時,建筑結(jié)構(gòu)的傳力途徑比較直接并且很明確。簡單的建筑結(jié)構(gòu)分析、建筑結(jié)構(gòu)計算的模型以及位移比較方便,從而有利于把握對建筑抗震設(shè)計中的薄弱部位的限制工作,從而保障建筑結(jié)構(gòu)中的可靠的抗震設(shè)計功能。抗震設(shè)計的第二大基本思想是對于建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計的均勻性以及規(guī)則性的相應(yīng)規(guī)范要求,這樣以來,就需要設(shè)計人員在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,全面地考慮建筑同結(jié)構(gòu)之間的多方面情況。要確保建筑結(jié)構(gòu)整體的良好性,就務(wù)必要實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗側(cè)力的相應(yīng)形式中的平面布局規(guī)則,并且要求它們對稱,在建筑物立面以及豎向的剖面布置,有易于控制建筑結(jié)構(gòu)中的側(cè)向剛度變化的情況時,盡量避免建筑物中語言結(jié)構(gòu)的承載力以及建筑側(cè)向剛度的突然變化??拐鹪O(shè)計最后要考慮的是結(jié)構(gòu)剛度以及抗震能力,建筑結(jié)構(gòu)的布置更應(yīng)該要考慮任何方向中對于地震來臨時的抵抗能力,從而保障主軸方向的剛度同建筑物中的抗震能力同時起到一定的作用,充分的把握延性性能同結(jié)構(gòu)強度,以便全面地做好抗震工作。
五、抗震設(shè)計中的多重防線
一般情況下,地震所持續(xù)的時間比較短,在面臨持續(xù)性的地震襲擊時,多重抗震防線可以有利地降低地震所帶來的破壞,為人們逃生爭取了一定的時間。所以在高層建筑中設(shè)計多重的抗震防線是非常必要的。
(一)延性結(jié)構(gòu)
延性一般是指建筑中的構(gòu)件或者是結(jié)構(gòu)體的具備承載能力的情況下,不降低塑性變形能力的一種特性。當(dāng)進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,設(shè)計人員可以考慮采用延性結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,充分地利用延性結(jié)構(gòu)的變形能力,從而使建筑結(jié)構(gòu)體在受到地震能量時進行相應(yīng)的分散消耗。
(二)超靜定結(jié)構(gòu)
建筑中的靜定結(jié)構(gòu)一般是指,一個有自由度的建筑結(jié)構(gòu),在地震來臨時,只要這種結(jié)構(gòu)中的任意一個節(jié)點受到破壞,或者是出現(xiàn)一個塑性鉸,這樣就會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的整體倒塌。針對這種現(xiàn)象的出現(xiàn),建筑中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計就應(yīng)該設(shè)計為超靜定結(jié)構(gòu),并且對其設(shè)置出相應(yīng)的多道設(shè)防結(jié)構(gòu)。所謂的超靜定結(jié)構(gòu)也就是設(shè)計出多個破壞點或者是屈服點,以保障在地震來臨時,若第一道抗震的設(shè)防結(jié)構(gòu)中某個破壞點或者是屈服點受到損壞,這只會減少結(jié)構(gòu)中的一些超靜定次數(shù),但是不至于對建筑的結(jié)構(gòu)整體帶來毀滅性的破壞。
六、結(jié) 語
高層建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計所牽涉的面比較廣,并且它還關(guān)系到廣大人們的生命安全以及建筑物的安全等問題?;谖覈鴮Φ卣馂?zāi)害的預(yù)測及研究非常有限,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員還不能對建筑結(jié)構(gòu)體中的抗震設(shè)計進行科學(xué)的、精確的計算,但是隨著設(shè)計人員對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)災(zāi)害資料進行分析總結(jié),以及他們長期工作中積累的經(jīng)驗,深化地震科研的相關(guān)工作等等,建筑設(shè)計人員對地震災(zāi)害的認(rèn)識已經(jīng)解越來越深刻,這種現(xiàn)象的出現(xiàn),也使建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的相關(guān)工作更有依據(jù),從而建筑設(shè)計人員也能越來越靈活的設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)中的抗震概念,從而使建筑結(jié)構(gòu)中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠達(dá)到安全、經(jīng)濟以及質(zhì)量等方面的相應(yīng)要求,進而保障人們的生命安全以及使建筑物免受地震的迫害。
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