建筑結構設計中的抗震結構設計

建筑結構設計中的抗震結構設計摘要：建筑結構的抗震設計直接關系到其整體的使用質量，雖然地震的發(fā)生我們無法對進行控制，但是卻可以采用相應的措施提高建筑結構的抗震性能，確保建筑不因地震的發(fā)生而造成較大的損害。建筑結構的抗震設計是一個完整、系統(tǒng)的概念，從場址的選擇到建筑物的結構設計，抗震設計貫穿了整個過程。建筑物的抗震性能指標是衡量建筑結構設計是否符合要求的重要指標。因此如何準確、合理的運用不同的抗震設計方法，是非常重要的，對于不同的建筑、不同的情況應區(qū)別對待，從而尋求最合理的抗震設計。關鍵詞：建筑結構；設計；抗震；措施建筑結構抗震設計的原則1.1對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高其抗震能力（1） 構件在強烈地震下不存在強度安全儲備，構件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎。（2） 要使樓層（部位）的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層（部位）的比值有突變時，會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。（3） 要防止在局部上加強而忽視了整個結構各部位剛度、承載力的協(xié)調。1.2盡可能設置多道抗震防線（1） 一個抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協(xié)同工作。例如框架-剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。（2） 強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌?？拐鸾Y構體系應有最大可能數(shù)量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區(qū)，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。適當處理結構構件的強弱關系，同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后，其他抗側力構件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結構的延性和抗倒塌能力。建筑結構抗震設計中容易存在的問題2.1結構體系的選擇建筑物的結構體系是人們逐漸開始重視的問題，結構體系的正確選擇對于地震的發(fā)生有著重要的意義。目前，我國的建筑結構主要以鋼筋混凝土為主，所以在變形控制的過程中要充分考慮鋼筋混凝土的位移限制。但剛框架系統(tǒng)工作也很難改善較大的變形側移度。這種情況不僅不利于提高抗震效果，而且也會加大結構的荷載力。從整個結構體系來考慮，結構轉換層的設置非常的重要，對加強層和轉換層強度的剛度強化，在一定程度上會造成剛度的突出，從而增加相鄰柱構件間的剪力，所以我們要謹慎的選擇結構模式，避免負面作用的產生。2.2高層建筑的不斷增多隨著社會的不斷發(fā)展，高層建筑在我國逐漸的增多，但是一些高層建筑的高度已經超出了國家規(guī)定的范圍，我們要高度重視這種高層建筑。首先設計人員要進行實際的調查，并在實際案例的基礎上進行合理的論證。其次還要多次進行模型試驗。由于高層建筑的高度已經超過了國家的規(guī)定，所以在實際的地震過程中，地震作用力的破壞力就會大大的增強。隨著建筑物高度的增加，很多技術指標都超出了合理的范圍，所以地震對它的破壞程度會遠遠的增加。2.3短柱和軸壓比在設置過程中所存在的問題在很多高層建筑在施工的過程中，為了保證控制柱的軸壓比，促使柱的斷面增大，這種情況即使采用高強度的混凝土也不能進行有效的緩解。限制柱軸壓比的作用是為了使柱子在偏壓狀況下，避免產生屈服的狀況，進而造成混凝土被壓碎，導致結構的延性變差，進而影響建筑物的抗震能力。提高建筑物抗震能力的有效措施3.1選擇有利場地造成建筑物震害的原因是多方面的，場地條件是其中之一。在不同工程地質條件的場地上，地震對建筑物的破壞程度是截然不同的。因此，選擇工程場址時，設計者必須結合工程的實際需要，盡可能避開對建筑抗震不利的地段，選擇對建筑抗震有利的地段，當沒有辦法避開時，適當?shù)目拐鸺訌姶胧徊捎茫魏吻闆r下均不得在抗震危險地段上建造可能引起人員傷亡或較大經濟損失的建筑物。3.2優(yōu)化平立面布置建筑布置的平立面應規(guī)則，體型要求簡單。建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理，結構布置符合抗震原則，就能從根本上保證房屋具有良好的抗震性能。建筑中的獨立單元及整個建筑應力求質量剛度對稱，使其剛心與質心偏心很小甚至完全重合。此外，建筑沿豎向分布的剛度和質量還須均勻，只有簡單、規(guī)則、對稱結構容易準確計算其地震反應。3.3建筑結構抗震體系的合理選擇在建筑的結構設計過程中要對結構抗震體系進行合理的選擇，這也是在建筑結構抗震設計過程中需要慎重考慮的問題。此外，建筑結構的抗震方案的選擇是否具有一定的合理性也是決定建筑結構的安全性和經濟性的重要因素。（1） 首先，在地震的災害之中，要避免因為結構或者構件的破壞導致的整體建筑結構失去抗震的能力，而發(fā)生整體破壞。建筑結構設計過程中，一個重要的設計原則是，當建筑結構具有良好的承載能力和變形協(xié)調能力，且無明顯的薄弱部位，在地震發(fā)生的過程之中，可以良好的發(fā)揮抗震的性能。即使有部分的構件退出了工作，剩下的構件也可以承受荷載作用，防止整體結構失去平衡、發(fā)生破壞。（2） 建筑結構體系當中，還應該具備清楚而明確的計算的簡圖，這也包括了恰當而合理的地震的作用所傳達的路徑。明確的傳力路徑，保證了地震作用下，構件的有效連接和承載。同時，應使結構構件傳力盡可能豎向發(fā)展，減少豎向不連續(xù)情況的出現(xiàn)。（3）建筑的結構體系要有合理的剛度和強度，同時，剛度布置合理，分布均勻。在抗震設計過程中，為了防止地震作用過程中局部的削弱和變形，對建筑物產生過大的影響。因此在建筑結構設計中，要對結構薄弱部位進行加強，采取一定的加強措施使該部位強度和剛度合理，使建筑整體剛度分布均勻，提高整體的抗震能力。3.4對結構荷載進行恰當?shù)奶幚頌榱吮ＷC建筑物有效的抵抗地震災害，設計人員在結構設計的過程中要遵循強弱協(xié)調的設計原則，對節(jié)點、柱等的位置強度進行合理的提升，并對梁、彎、拉力中心等部位的強度進行削弱。為了避免節(jié)點過早的被破壞，設計人員需要使柱端的承載力大于梁端的承載力。與此同時，設計人員要根據(jù)具體的規(guī)范要求對各個構建的荷載進行合理范圍內的調整。3.5對結構的自重進行弱化在地基條件相同的情況下，設計人員對建筑進行抗震結構的設計。如果在設計的過程中能夠降低結構的自重，那么便可以合理的增加建筑的層數(shù)，進一步的控制成本，這種作用在軟土地基的情況下會更加的明顯。另外建筑的質量會直接影響地震的效應，如果建筑物的層數(shù)過多，地震作用越明顯，地震作用可能帶來的損傷越嚴重。為了盡可能的緩解這一現(xiàn)象，可以用輕質材料來減輕控制結構本身的重量，優(yōu)化結構質量分布。在進行設計的過程中，要合理優(yōu)化結構自重與層數(shù)之間的關系，既保證建筑經濟性，又要保證良好的抗震能力和結構安全性。結語綜上所述，建筑結構的抗震設計直接關系到其整體的使用質量，雖然地震的發(fā)生我們無法對進行控制，但是卻可以采用相應的措施提高建筑結構的抗震性能，確保其不會因地震的發(fā)生而受到影響。因此，在未來的時間里，