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人防结构与抗震结构设计的研究

2015-10-21沈良

建筑工程技术与设计 2015年5期
关键词:对比分析研究

沈良

【摘要】近年来,随着科学技术的不断发展以及城市化进程的提高,人们对建筑质量提出了更高的要求,更加注重建筑的安全性以及整体结构的稳定性。基于这种时代大背景,建筑行业不断发展和完善,努力满足人们的期望和标准。在建筑工程项目中,建筑设计是最重要的环节之一,它直接关系到建筑的安全性。目前阶段,我国建筑设计中最常用的结构设计有两种,一种是人防结构设计,一种是抗震结构设计。为更好地提升建筑的整体质量,使其更具安全性,作者在本文中对人防结构设计和抗震结构设计进行了深入细致的研究和对比分析。

【关键词】人防结构设计;抗震结构设计;研究;对比分析

现阶段,我国建筑中主要采用的结构设计有人防结构设计和抗震结构设计,这两种结构设计有一定相同之处,也有很多不同点。对此,相关设计人员一定要明确,并在此基础之上致力于建筑主体的稳定性和安全性的提升,从而使人们对生命财产得到有效保障。

一、建筑工程人防结构设计与抗震结构设计的基本概念

(一)建筑工程人防结构设计的基本概念

人防结构设计主要是指使建筑在一些常规性武器乃至核武器爆炸的情况下,仍然能够保有一定稳定性,并使人们的生命财产安全不会受到侵害的一种建筑结构设计。目前极端,人防结构设计在我国建筑中应用非常广泛。

(二)建筑工程抗震结构设计的基本概念

抗震结构设计的目的是有效减轻地震为建筑主体带来的伤害。抗震结构设计可以使整体建筑的质量和坚固性得到有效提高,以此在地震发生时更好地保护群众的人身和财产安全,有效减少人员伤亡。目前阶段,在我国一些容易发生地震的地区,抗震结构设计已经成为工程施工中最重要的结构设计。

二、人防结构设计与抗震结构设计的对比分析

(一)人防结构设计与抗震结构设计原则的对比

人防结构和抗震结构虽然在概念和设计方式上有所不同,前其也有一个显著的共同点,即根本宗旨都是为了有效抵御各种自然和人为因素带来的震动,提高建筑的抗震动能力是这两种结构设计共同面临的课题。从设计原则上,人防结构设计与抗震结构设计也有一定的相同之处,强柱弱梁、强剪弱弯等设计原则在这两种结构设计中均有体现。除此之外,人防结构设计与抗震结构设计理念也是相同的,二者皆重视整体建筑的协调性。如果建筑的协调性不够好,很容易产生一些问题,其中薄弱的环节会对建筑的稳定性构成威胁,进而威胁到人们的生命财产安全。在人防结构设计中,一定要对薄弱环节引起重视,以此提高建筑主体的抵抗应力,使建筑在地震等自然灾害或人为因素造成的震荡下,不致产生垮塌或者变形。为此,相关人员要对建筑结构构件的承受力进行科学合理的分析,确保建筑的稳定性和安全性。在抗震结构设计中,也要注意薄弱环节和结构,尽量在事前规避可能产生的问题和隐患,以此使建筑主体在受到强烈冲击或者突发的地震造成的震动的状态下,可以很好地保障建筑内人员的生命安全和财产安全。

(二)人防结构设计和抗震结构设计方法的对比

在设计方法上,人防结构设计和抗震结构设计也有一定的相同和不同之处。人防结构设计的最终目标是提高建筑主体的承受能力,其设计方法非常符合物理学应用实际,在进行设计分析工作的过程中,主要采用的是等效静荷载的方式。因为抗震结构设计是拟建工程结构在施工或使用的情况下的设计过程,相关构件在动荷载的作用下,结构构件振型和相应静荷载作用下挠曲线有很大的趋同性。鉴于此,在分析动力的过程中,将结构构件化繁为简,并形成单自由度体系,有助于得出相应的动力系统。具体做法是在将结构构件形成单自由度体系后,科学合理的分析相关数据,将这两种事项相结合,便可使相应动力系统的得出过程简单很多,同时对于结构的等效静荷载等动力系数与动荷载缝的乘积的得出也非常有益。这时,建筑结构在等效静荷载作用下的诸多内力与动荷载作用下所产生的相应内力的最大值是一致的。在分析以及计算的过程中,一定要对建筑材料的强度进行有效评估,以此使建筑结构构件的抗力达到相应标准。

在抗震结构设计中,如果没有特殊情况,主要是以建筑主体在轻微地震中不致损坏,在中级地震中不致形成无法修正的损坏,在级别最高的地震中不致使建筑主体倒塌为设计目标。且在具体设计工作中,还要遵循“三不准、二阶段”的原则。相关人员应对根据小震的震动参数来科学合理的计算地震作用效益,且对于结构面的承载力也要引起重视,明确其最大承载力。发生大震时,建筑主体容易产生较为严重的损坏,在这种情况下,提前对相应结构弹塑性变形力进行验算是非常有必要的。以上便是“二阶段”设计要求的实施过程,在此基础之上,可以更好地使“三水准”的设计要求得以实现,具体可以通过科学合理的利用相关设计理念和方法来进行。

(三)人防结构设计和抗震结构设计荷载作用方式对比

在荷载作用方式上,人防结构设计和抗震结构设计存在一定的相同之处。主要表现在动荷载都具有偶然性,无论是人为因素如核武器等造成的建筑主体振动,还是地震等自然因素引發的建筑主体发生振动都具有偶然性。在具体结构设计过程中,设计人员可以从一次作用效果的方式着手,进行相关思考并完成设计。

人防结构设计和抗震结构设计在荷载作用方式也有一定的不同之处,人防结构承受的动荷载往往是由常规性武器或者核武器引起的,为结构的附属结构件带来了压力。因为这种动荷载会直接作用在附属构件上,而内部结构构件对于这种动荷载的承受是间接的,且承受时间非常短,往往是瞬间的承受,但产生的冲击力却极大。在此过程中,动态量飞速变化,往往在短短几秒钟之内,便可完成从产生到消失的全过程,致使建筑材料的力学性质随之发生巨大变化。鉴于此,设计人员一定要引起重视。

在抗震结构设计中,其承受的动荷载基本都是地震带来的,主要是地面的运动所产生的动态作用,这种动荷载是间接作用于建筑结构构件的。在本质上,此类动荷载可看作是惯性力。地震引发的震动比核武器和常规武器引发的震动的瞬间动态要小,但也不容轻视,因为其引发的震动持续的时间相对更长,且动态总量非常大。除此之外,其还有波及范围广的特性,在建筑主体中,几乎所有结构都会被影响和波及到。因此,设计人员在具体设计的过程中要对建筑结构的整体性和均衡性进行科学合理地考量。

结束语:

综上所述,在建筑设计中,建筑主体的稳定性和安全性非常重要,其直接关系到建筑的质量和人们的生命财产安全。为此,相关设计人员一定要综合实际情况,在建筑设计中,选择最适宜的结构设计。现阶段,我国建筑设计中常用的结构设计主要有人防结构设计和抗震结构设计两种。此二者无论在设计原则,还是在设计方法、动力荷载的作用方式上,都存在一定的相同点和差异性。相关设计人员一定要对此有充分的了解和认知,以此提升建筑主体的稳定性和安全系数,从而有效保障人们的生命财产安全,进而保障社会的和谐发展。

参考文献:

[1] 黄明泳.对人防结构与抗震结构设计的研究[J].建材与装饰,2014(24).

[2] 黄婧,刘江.关于人防结构与抗震结构设计的比较[J].城市建设理论研究(电子版),2014(7).

[3] 肖芳润.浅析建筑结构中的人防设计与抗震设计[J].江西建材,2014(13).

[4] 王红兵.人防结构设计与抗震结构设计的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2013(6).

[5] 江永,倪力豹.关于人防结构设计与抗震结构设计的比较[J].城市建设理论研究(电子版),2012(6).

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