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建筑钢结构抗震设计及运用探析

2021-01-10何岩郭耀坤

科技信息·学术版 2021年8期
关键词:建筑钢结构抗震设计运用

何岩 郭耀坤

摘要:建筑结构抗震设计直接决定了高层建筑的抗震性能和效果,为保证用户生命财产安全,需将高层建筑结构的抗震设计现状作为关键的切入点,根据高层建筑的建设质量标准要求,合理地落实高层建筑结构抗震设计。同时,采取有效防范措施,强化高层建筑结构的抗震性能和整体安全性,为居住安全提供保证,满足用户的生活需求。

关键词:建筑钢结构;抗震设计;运用

引言

随着我国社会主义现代化建设的快速发展,建设用地变得越发紧张,而现代化的建筑结构也逐渐朝着多元化的方向不断发展,高层建筑形式逐渐成为当前建筑领域的一大发展趋势。但是高层建筑的特点是层高较高,一旦发生地震等灾害就会造成极大的损失,因此,在现代建筑结构中融入抗震设计是非常重要的。由于建筑结构抗震设计与工程的质量安全有着密切相关的联系,并且在展开抗震设计期间,所能够涉及到的领域及因素相对众多,在很大程度上增加了抗震设计的难度。对现代建筑结构抗震设计及加固处理展开分析对于建筑工程的发展而言有着非常重要的现实意义。

1建筑结构抗震设计的内容

地震是自然灾害事件,对人类生存和发展会产生严重影响,高层建筑结构抗震性能与人们的生命安全、财产安全之间有着密切的关系。高层建筑结构抗震设计要考虑外观美感,同时还要结合實用性、经济性等特点。发生地震时,建筑物的抗震结构会受到地震的严重影响,因此抗震设计要满足地震作用下的结构性能需求,考虑到结构弹塑性变形能力的设计效果,针对不同超越概率水平地震作用下高层建筑结构的性能要求、变形要求,设计人员要落实有效的抗震设计方案。高层建筑结构抗震设计需根据抗震规范要求进行,利用弹性方法分析内力位移,结合极限的状态进行设计。针对重要的建筑物或是有特殊要求的建筑物,则采取时程分析法,在补充计算的方式下进行设计,对大震作用下高层建筑结构的变形状态进行计算,保证抗震设计效果能够满足其建筑性能的要求,提高抗震效果。

2建筑结构抗震设计中遇到的核心问题

一些设计单位和业主不重视结构方案设计,只会盲目要求建筑外观好看,标新立异。由于设计周期较短具有普遍性,为了节省时间,往往出现建筑方案设计脱离结构方案设计的情况。一个好的建筑,一个满足抗震设计要求的建筑,离不开初始结构平面、结构立面及内部柱网主梁的布置。如果一个在方案上有抗震先天缺陷的建筑方案,后期的抗震措施就要花几倍的成本去处理,也未必能取得好的效果。结构抗震设计,不仅仅是科学,也是门艺术。建筑抗震理论,远未达到十分科学严密的水平,单靠简单软件建模,不能完全真实反映实际工程情况,理论计算很难考虑周全。应该增设多道抗震防线,保证建筑物具有足够的抗震能力。概念设计不是凭空产生的。首先要深刻理解各种结构的工作原理与力学性质,熟悉各类结构的设计原则;深刻理解各个结构在地震作用中扮演的角色,把握结构构件主次关系;通过内力调整,控制破坏先后顺序,提高关键抗震构件的延性和冗余度,哪怕遇上地震来袭,也要达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标。

3钢结构技术规程的抗震设计与应用

3.1抗震计算方式

可运用底部剪力方法,对钢结构展开抗震计算。如果结构的整体高度相对较高,则需要用分解反应谱法进行计算。抗震方案设计需要满足地区的具体抗震要求,一般抗震等级在4~6级时,需要按照地区的具体抗震要求展开科学设计,结合建筑物自身情况以及地质等情况合理展开设置,确保建筑整体抗震强度能够达到实际需求的标准。设计人员还需要对建筑场地的类型展开分析,需要按照地区抗震设防烈度的具体情况,科学展开抗震设计。但需要注意的是,如果建筑属于丙类建筑,需要在原有基础上进行降度处理。进行地震作用计算时,在对选用重力荷载代表值进行计算的过程中,需要将恒荷载标准值以及活荷载组合值相加,其中活荷载的组合值系数为0.5,各结构具体活荷载组合值系数也为0.5,屋面部分的活荷载数值并不记入其中。

3.2建筑结构加固处理技术

促进抗震加固技术的发展进步的主要动力就是最新研发的加固材料,通过对过去几十年的经验教训总结发现,有效的抗震鉴定检测技术都是依托于检验仪器的基础上实现提高的,加固技术则是依托于新材料的出现和应用而实现发展的。因为先进的加固材料具备高强、轻质、耐高温、抗腐蚀等性能,不仅抗震防火的效果非常理想,而且便于加固施工,是促进加固处理发展的关键所在。而加固改造方法的有效提升是促进加固发展的另一大助力。现阶段的加固处理主要是以建筑结构以及承载力不足等方面的加固为主,就整体角度而言缺少了对结构的辨别和掌控。例如:在处理加固多层砖混结构墙体时,关键在于增强墙体的钢度,从而与相邻楼层的产生一定的钢度差,这样的加固方式对于建筑结构的抗震性能而言存在一定不利影响。另外,在进行加固处理之后的构件其承载力有着明显的提升,但是却造成了防火等级下降的情况。这些问题都在一定程度上表明了在进行加固处理时需要就整体角度进行把控,通过加固处理的方式来妥善地解决存在的问题。

结束语

设计人员需要认识到钢结构抗震设计对于建筑结构安全使用的重要性以及必要性,需要加大对抗震设计方式方法的研究力度。不仅要按照场地的具体情况,做好场地地址选择以及钢结构抗震类型选择,同时还要科学展开钢结构的抗震计算等各项操作,保证钢结构的抗震设计能够达到预期目标,能够实现对钢结构建筑抗震性能的切实强化,从而保证建筑物使用的安全性以及稳定性,为民众的安全使用创造更加理想的建筑空间环境。

参考文献:

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[2]李厚萱,马悦.地震对钢结构的破坏及提升钢结构抗震能力的思考[J].住宅与房地产,2019(34):92.

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[4]张利军.高层建筑结构抗震设计要点解析[J].建材技术与应用,2018(06):12-14.DOI:10.13923/j.cnki.cn14-1291/tu.2018.06.004.

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