建筑結(jié)構(gòu)設計中抗震設計研究論文
摘要：建筑行業(yè)是國民經(jīng)濟持續(xù)增長的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，在市場經(jīng)濟快速發(fā)展下，建筑工程規(guī)模和數(shù)量不斷增長，在推動城市現(xiàn)代化建設的同時，帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。建筑工程設計中，結(jié)構(gòu)設計作為其中核心部分，結(jié)構(gòu)設計合理與否將直接影響到工程整體安全性和穩(wěn)定性，尤其是對于建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計十分關鍵關鍵。主要是由于近些年來，地震災害屢屢發(fā)生，地震災害發(fā)生時帶來的能量沖擊將影響到建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，帶來沉重的人員傷亡和經(jīng)濟損失。故此，本文就建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計進行分析，結(jié)合實際情況，客觀把握設計要求，尋求合理解決對策。
關鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設計；抗震設計
地震災害發(fā)生時，產(chǎn)生的破壞作用力較大，將會帶來嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡，影響到社會正常生產(chǎn)生活。在建筑結(jié)構(gòu)設計中，抗震設計合理與否將直接到建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，但是縱觀當前建筑抗震設計現(xiàn)狀來看，其中仍然存在一系列問題，還有待進一步完善。由此，加強建筑結(jié)構(gòu)設計中抗震設計研究很有必要，有助于提升抗震設計水平，為推動建筑行業(yè)發(fā)展，為人們生命財產(chǎn)安全提供堅實的保障。
1、建筑結(jié)構(gòu)設計中抗震影響因素
1.1建筑抗震場地
建筑抗震場地在建筑抗震設計中十分重要，抗震場地選擇合理與否將直接影響到建筑結(jié)構(gòu)整體抗震能力。地震由于自身破壞程度不同，在地震災害發(fā)生時，地標位置會發(fā)生不同程度上的變化，如果建筑場地土層較軟，土質(zhì)疏松，將嚴重影響到建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
1.2建筑結(jié)構(gòu)體系
建筑結(jié)構(gòu)體系直接關乎建筑物整體安全和穩(wěn)定�？拐鹪O計中需要協(xié)調(diào)處理局部和整體之間關系，為建筑結(jié)構(gòu)預留一定的余度，避免由于個體建筑影響到建筑整體抗震水平，如果建筑物局部受到破壞，應該盡可能避免對建筑物整體結(jié)構(gòu)帶來影響。同時，建筑結(jié)構(gòu)體系設計中，綜合考量建筑結(jié)構(gòu)部件剛度和強度之間的關系，如果剛度和強度分配不合理，可能導致個別的建筑構(gòu)件性能無法滿足實際要求，一旦出現(xiàn)地震災害，將嚴重影響到建筑結(jié)構(gòu)整體的抗震能力。
2、建筑結(jié)構(gòu)抗震設計分析
抗震設計作為建筑結(jié)構(gòu)設計中重要組成部分，直接關乎到建筑物結(jié)構(gòu)整體安全性和穩(wěn)定性。故此，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中，主要使用的方法包括延性系數(shù)設計和能力普法，充分考慮到建筑位移和抗震設計之間的關系，有助于優(yōu)化和完善建筑抗震方案。
2.1延性系數(shù)設計
在延性系數(shù)中，緊緊圍繞著延性設計目標數(shù)據(jù)，在設計過程中對比分析抗震水平。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中，根據(jù)抗震數(shù)據(jù)進行計算，公式如下：YHYHΔΔ=Δ=μφφμφ在上述公式中，φH為建筑抗震結(jié)構(gòu)設計的極限曲率，φY為建筑抗震結(jié)構(gòu)設計中的屈服曲率；ΔH表示構(gòu)件的極限位移，而ΔY則表示構(gòu)件的曲線位移。經(jīng)過公式計算可以得出延性系數(shù)和最大曲率之間的關系，獲得更加精準、可靠的`延性系數(shù)，在此基礎上進一步設計可靠的抗震方案。延性系數(shù)作為建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中重要的設計指標，有助于更加全面的衡量建筑抗震中的位移變化，確保建筑結(jié)構(gòu)抗震設計可以滿足實際要求，提升建筑抗震性能。
2.2能力普法
建筑抗震設計中，對于能力普法的使用，主要對已經(jīng)設計好的抗震方案中，結(jié)合實際情況，綜合分析抗震結(jié)構(gòu)的彈塑性，將剪力、屈服位移連接成曲線，了解建筑位移和加速度之間的關系。同時，在應用能力普法時，還需要充分考慮延性系數(shù)，具體公式如下：usuqΔΔμ=通過公式計算，為建筑抗震設計提供充足延性空間，盡可能降低建筑中結(jié)構(gòu)破壞可能性，為人們的生命財產(chǎn)安全提供可靠的保障。
3、建筑結(jié)構(gòu)抗震設計
3.1工程實例
以某城市市中心工程為例，交通較為便捷，地基占地面積為9958㎡，在建筑東南側(cè)有一處輕軌站，對于新時期工程抗震設計提出更高的要求。工程地上22層，高度大概在98.50m，周圍主要有五層裙房，層度高3.98m，主樓有2層地下室，主要是用于存儲設備和停車，地下室面積大概在96350㎡。
3.2抗震結(jié)構(gòu)類型
工程結(jié)構(gòu)抗震設計中，除了應該降低地震帶來的風險以外，還應該盡可能避免周圍輕軌交通帶來的影響和干擾。建筑結(jié)構(gòu)材料以鋼筋混凝土為主，地下室則是選擇嵌固端，可以有效提升建筑結(jié)構(gòu)抗震水平。建筑工程項目中涉及到大量的大跨越施工環(huán)節(jié)，將嚴重影響到建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性�；诖耍瑸榱吮M可能降低建筑自重，還應該廣泛應用鋼結(jié)構(gòu)，優(yōu)化框架結(jié)構(gòu)部分，滿足建筑抗震結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性要求。建筑抗震結(jié)構(gòu)選型方案設計中，主樓軸線間距控制在9m～10.2m之間，根據(jù)實際情況動態(tài)調(diào)整。6、10處的軸線間距調(diào)整為12m，主樓4層以上的軸線間距同樣調(diào)整為12m，4層以下則保持原樣不動，通過設計轉(zhuǎn)換桁架，可以有效提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。
3.3抗震基礎設計
由于建筑自身所處的地理環(huán)境十分復雜，加之受到工程環(huán)境的影響，對于工程抗震結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性帶來了十分深遠的影響，進一步優(yōu)化和控制周圍因素的影響，提升建筑基礎結(jié)構(gòu)控制成效。在建筑基礎設計中，為了打下堅實、可靠的建筑基礎，選擇了φ850鉆孔灌注樁，總長度為55m，單樁柱承載力為3000KN，通過合理計算可以了解到建筑的沉降量大概在18mm左右，為了控制建筑基礎沉降的同時，還需要避免建筑對周圍輕軌交通環(huán)境帶來的影響，在建筑抗震設計中引用隔震設計�？拐鸹A設計人員需要了解到，由于抗震基礎設計和建筑物整體穩(wěn)定性和安全性之間聯(lián)系較為密切，通過隔震設計可以有效加固建筑結(jié)構(gòu)，阻斷地震災害發(fā)生時帶來的破壞力量傳輸渠道，在提升建筑基礎抗震水平的同時，還可以降低對上部分建筑結(jié)構(gòu)的沖擊和影響。此外，也可以通過混合隔震裝置的應用，優(yōu)化抗震基礎設計，為建筑結(jié)構(gòu)整體安全和穩(wěn)定打下可靠的基礎。
3.4上部結(jié)構(gòu)設計
建筑上部結(jié)構(gòu)抗震設計中，由于結(jié)構(gòu)自身特性，可能存在不同程度上的限制問題，最為顯著的就是結(jié)構(gòu)超限問題。主要是由于建筑平面和豎向的設計不規(guī)范，未能滿足實際要求，進而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)超限問題，影響到建筑結(jié)構(gòu)設計合理性。在建筑上部結(jié)構(gòu)施工中，2層主樓和裙房樓板存在大幅度開洞問題，在一定程度上影響到工程抗震結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。故此，在上部結(jié)構(gòu)抗震設計中，需要提高對結(jié)構(gòu)超限問題的重視，并提出預防措施�？梢酝ㄟ^樓層采用彈性樓板，如果樓板發(fā)生開洞問題，可以根據(jù)樓板設計強度和剛度要求，適當?shù)脑黾踊驕p少樓板厚度，以此來提升結(jié)構(gòu)抗震設計剛度；對豎向構(gòu)件連續(xù)性進行維護，如果存在震動風險，可以通過豎向節(jié)點維護來提升抗震結(jié)構(gòu)可靠性，避免剛度過于集中，提升上部結(jié)構(gòu)抗震設計合理性。
4、建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中的注意問題
在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中，由于涉及內(nèi)容較廣，所以在設計中需要注意的問題較為多樣�？拐鹪O計中需要注重均衡性搭配，建筑工程除了受到地震災害影響和破壞以外，更多的是受到外界自然環(huán)境多種因素影響。故此，建筑抗震設計中，需要注重結(jié)構(gòu)均衡性設計，盡可能避免多方向作用力對建筑結(jié)構(gòu)的影響。如果發(fā)生地震災害時，除了地震源的影響以外，空氣沖擊和建筑結(jié)構(gòu)自身荷載等因素，均是導致建筑結(jié)構(gòu)崩潰的主要原因，這就要求建筑抗震設計能夠地域多方面的破壞和干擾，提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。結(jié)論：
綜上所述，近些年來，地震災害屢屢發(fā)生，對于人們生活和國家安全帶來嚴重威脅，這就對新時期建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計提出了更高的要求，受到了社會各界廣泛的關注和重視。為了能夠保護人們生命財產(chǎn)安全，應該加強建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計，促使建筑物具備更高的抗震性能，維護建筑物安全。
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