• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

建筑结构设计中抗震性能化设计探讨

李万卫
  
安家(建筑与工程)
2022年29期
扬州市建筑设计研究院有限公司 225002

打开文本图片集

摘要:本文主要针对建筑结构设计中抗震性能化设计工作进行了深入的探讨和详细的研究。同时笔者针对抗震性能优化设计的相关概念、抗震性能优化设计的内容、建筑结构抗震性能水准以及提升建筑抗震性能设计的途径进行了简单的赘述,希望能够为相关工作者提供有效的参考从而促进我国建筑结构设计行业的进一步发展与优化。

关键词:性能优化设计;抗震性能;设计要点;

引言:在处于地震条件之下,建筑结构会出现不同程度的损伤,情况严重还可能会导致这个结构的整体性破坏问题。因此,必须要在建筑设计过程当中进一步的强化抗震设计工作,同时充分的认识到抗震设计工作的重要性。建筑性能化设计在其实际开展过程当中主要研究的内容是建筑构造的延性问题。这些问题同时指的也是地震作用力下建筑的不断裂性。基于此,本文主要针对建筑结构设计的角度介绍了建筑的延性在抗震性设计中的实际作用

1、建筑结构抗震性能化问题

现阶段情况下,我国在建筑行业中对于抗震性能化设计工作的定义仍然还存在着一定的分歧。抗震性能设计的主要目的是在建筑结构设计周期范围之内从而有效地提升建筑结构抵御地震的能力,进而降低建筑结构的破坏水平,减少人员的伤亡数量以及建筑物的再次翻修损失。由此可见,抗震性能化设计工作从整体上包括了地震防水性、结构抗震性以及结构抗震性能评估等诸多方面的问题。因此,相关工作人员在开展设计工作中必须充分的考虑到设计需求和结构能力两大方向。其设计的最终目标是建筑结构部件能够在地震中达到相应的抗震指标。

2、结构抗震性能水准

下图1为建筑结构的抗震性能水准表

完好指标相关内容包括以下五点:

(1)小震

小震作业条件之下建筑物全部构建抗震承载能力能够充分的满足弹性设计需求。除此之外,再抗压、抗弯等诸多方面的性能都能够满足小震作用之下对于建筑物整体结构的相关要求。除此之外,建筑物层间的变形必须要满足相关规范中位置移动角的具体数值。同时在处于中震的作用之下,建筑物构件的承载能力能够满足弹性设计的需求。

(2)基本完好

基本完好的内容包括以下几点:首先,要确保在这一条件之下构建能够始终保持基本弹性状态,除此之外各个楼层之间的位移超过最小变形限值。除此之外,在中震条件和大震条件的作用之下要保障建筑结构能够始终处于基本弹性状态之下。同时,基层位移数据要超过弹性变形限制。

(3)轻度损坏

轻度损坏包括以下内容:小震的处理方法和上文相同,在处于中度地震和大地震的作用之下,要确保建筑结构构建能够仅仅出现轻微的塑性变形,并且尚未达到屈服的状态;保证建筑物的整体结构能够始终处于塑性的状态之下,同时保证部分耗能构件处于屈服阶段。同时在这一状态之下剪力墙的高度有所折减。

(4)大地震

在大地震的作用条件之下必须要有效的确保建筑结构薄弱的部分最大层间的位移角能够满足建筑设计工作中的具体规范和标准。

(5)中度破坏

中度破坏的内容包括小震和上文中的内容相同,在处于中震条件和大震条件之下建筑结构可能会遭受到明显的变形。并且绝大多数的建筑结构已经进入到了屈服状态之下,然而在这时建筑结构的钢筋混凝土构建以及混凝土组合剪力墙的结构这一条件之下不会发生脆性破坏的问题。

3、提升建筑抗震性能设计的具体策略

3.1砌体结构设计

处于地震条件之下,建筑的柱体结构和建筑圈梁砌筑墙体的部分会由于地震因素的影响从而受到水平地震荷载以及竖直地震荷载的挤压作用,进而在这一条件之下建筑物会出现裂缝问题,并且把墙体划分为多个快体。除此之外,在水平地震荷载的条件之下。建筑结构会在水平方向上产生位移,并且这一现象主要是向外移动,进而会使得建筑结构裂缝的开裂范围变得越来越大。长此以往下去会严重的破坏建筑物墙体的稳定性,并且在这一过程当中还会逐步的减小墙体的承压面积。一旦建筑物的承载能力无法能够满足建筑物设计承载能力需求的条件之下就会使得建筑物出现坍塌、倾斜以及塌陷等问题,进而墙体的承载能力也会逐渐地消失。针对这一问题相关工作人员必须高度重视建筑物结构柱和全梁的设计问题,在实际设计过程当中必须要进一步的提升建筑结构的弹性,从而消耗一定量的地震作用力,尽可能地避免建筑物的墙体抗压能力快速的衰退进而引发建筑物的坍塌问题。除此之外,还会延缓这类问题的发生概率,即使是建筑物仍然处于在大震和中震的条件之下也不会出现快速的坍塌现象。

3.2钢筋混凝土结构设计

建筑物的塑性变形问题在一定程度上对于建筑物的建设质量起着决定性的作用。建筑物的塑性变形大小问题必须要通过借助钢筋混凝土的结构从而进行控制。由此可见,建筑物钢筋混凝土结构的设计工作必须充分的满足相关规范,尤其是对于钢筋混凝土结构的抗拉能力和屈服强度的相关要求方面。同时要保证钢筋混凝土结构的其他参数指标也能够处于合理的范围之内。并且保证钢筋混凝土结构的变形能力以及钢筋混凝土的屈服强度要设计出余量。因此,相关工作人员在开展建筑设计框架梁柱结构的过程当中,必须要进一步的加强梁柱之间的结构延性,并且有效地提升建筑物的整体抗压和抗震性能。

在建筑行业中,部分工作人员片面地认为钢筋混凝土的强度直接地代表着建筑物的抗震性能。然而,随着建筑行业的进一步发展和优化,建筑设计师的专业技术不断提升,许多建筑设计师在其实际工作中都能够有效的避开这一误区,结合施工区域的具体情况因地制宜的开展科学合理的设计工作和分析工作。比如,混凝土的强度越高,建筑结构的脆性也就越强,其相对应的结构延性就会变得越低,也就越不利于建筑物消耗地震的作用。因此,必须要充分的结合抗震性能设计指标,如果抗震的防裂度被设为9度,在这种条件之下混凝土的强度在最大程度上要采用C60。而如果建筑物在设计的过程当中其抗震的防裂强度为8度就要使得混凝土强度最高采用C70。除此之外,相关工作人员在开展实际建筑物设计工作过程当中,还应该充分的根据混凝土受压构建的轴压比进行调整和控制,从而使其能够有效的确保建筑物结构设计在实际开展的过程当中符合我国建筑设计的相关规范和要求。因此,相关工作人员在开展钢筋施工作业过程中必须要通过多种方式方法控制好箍筋的质量。其主要原因是由于如果对固定效果和固定质量进行进一步的优化则可以取得较为理想的控制效果,其中具体的优化途径是在实际操作过程当中进一步的增强箍筋的抗变形能力、极限强度、耗能力,同时还应该充分的考虑到箍筋的形式、间距、塑性等问题。

4、结束语

综上所述,随着我国城市化进程的逐步加剧,建筑设计工作的需求量也变得越来越大。在开展建筑结构设计工作中设计师必须要做好抗震性能的优化设计以及建筑结构的研究设计,并且将这两项内容作为衡量建筑物抗震性能的一个主要指标,有效地提升我国建筑物的抗震性能。

参考文献

[1] 秦成林. 建筑结构设计中抗震性能化设计要点探讨[J]. 工程建设与设计,2021(14):15-17. DOI:10.13616.

[2] 金剑. 建筑结构设计中抗震性能化设计要点探讨[J]. 越野世界,2021(12):145. DOI:10.3969.

[3] 沈永宇,杨和海. 建筑结构设计中抗震性能化设计要点探讨[J]. 世界家苑,2021(7):105. DOI:10.3969.

[4] 鞠昌清. 建筑结构设计中抗震性能化设计要点探讨[J]. 现代物业,2021(28):60-61. DOI:10.3969.

[5] 李蓉. 建筑结构设计中抗震性能化设计要点探讨[J]. 现代物业,2021(28):64-65. DOI:10.3969.

*本文暂不支持打印功能

monitor