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建築結構抗震設計中存在的問題及解決方法?

第1章:建築結構設計中的抗震設計探討

1.建築結構抗震設計中的幾個問題

1.1對建築抗震不夠重視。近年來,中國發生了許多大大小小的地震。這些地震的直接影響是人民生命財產安全遭受不可挽回的損失。這種損失的大部分原因是中國現有建築缺乏足夠的抗震性能。此外,壹些建築設計人員對建築結構抗震設計的重要性重視不夠,在確定設計方案時對建築結構設計中抗震設計的合理性重視不夠,導致設計方案中忽略了抗震設計內容。這種情況在壹些改擴建工程中尤為常見,地震災害來臨時會留下致命隱患。因此,這就要求建築結構的設計者嚴格按照抗震規範的條款和所在地區的自然條件,選擇合適的抗震等級和合理的抗震構造措施。我們必須考慮如何最大限度地提高建築物的抗震性能,以確保人民生命財產的安全。

1.2建築結構抗震設計驗證

為了檢驗建築抗震結構分析結果的合理性和有效性,目前可以采用三種驗證方法:壹是建築抗震模型試驗;第二,監測建築物的地震反應;建築物震害研究之三。實踐是檢驗真理的唯壹標準,實驗是實踐的近似體現。與航空航天工程和機械工程相比,由於建築結構體積龐大,幾乎不可能完成全尺寸建築結構的地震荷載試驗,因此通常采用建築的抗震模型結構試驗。近年來,世界上舉行了許多不同類型抗震結構的盲測試驗,以檢驗現有的各種抗震設計和計算模型的模擬方法。測試結果表明,不同軟件甚至同壹軟件模擬的建築結構抗震設計結果各不相同,這也說明我們目前的結構地震反應分析還有待進壹步完善。此外,由於現有建築安裝的監測設備數量少甚至沒有,地震災害具有極大的不可預測性,這就大大降低了利用地震反應監測來檢驗抗震建築結構設計的可行性。

1.3建築結構設計師的意識

目前,許多建築結構設計人員沒有紮實的專業知識和足夠的專業設計能力,導致設計的建築缺乏足夠的抗震性能,留下了壹些抗震安全隱患。此外,壹些建築結構設計師的抗震安全意識不足。在建築設計上,他們強調和註重建築的美觀,忽略了建築抗震的整體協調,這也給建築留下了壹定的抗震安全隱患。因此,建築結構設計人員要繼續專業學習,充實專業設計能力,要有建築抗震的危機感,站在人民生命財產安全的立場上考慮建築結構設計,結合建築的具體使用功能,設計出抗震安全、外形美觀、經濟合理的建築。

2.建築結構設計中的抗震設計。

2.1建築結構平面和立面造型的確定

建築結構的平面和立面布局也是影響建築抗震效率的重要因素。合理的建築結構布局不僅可以保證建築的穩定性,還可以提高建築本身的抗震能力。在抗震設計中,如果建築的結構平面和立面布局合理,建築的結構布局符合建築抗震規範的要求,那麽建築必然具有優良的抗震能力。所謂合理的建築結構平面和立面布置,是指在設計建築結構造型的過程中,在保證使用功能的前提下,建築的平面布置應盡可能規則對稱,以保證建築同壹樓層之間平面剛度變化的壹致。其次,要盡可能考慮建築物的豎向不均勻性,使建築物的豎向剛度保持穩定,避免抗震時出現不同樓層之間剛度不穩定的現象。這種合理的平面和立面布局有利於建築物的抗震。在建築結構的抗震設計中,對於結構復雜的建築,設計壹個好的抗震縫也是非常重要的。抗震縫兩側的結構是完全分開的,它們之間的間隙距離保證了地震下兩側的結構不會發生碰撞。抗震縫壹般位於結構變形的敏感部位。如果抗震縫設置不當,在地震發生時會成為薄弱環節,不利於建築物的抗震。

2.2建築結構抗震材料的選擇

在建築結構設計中,材料是主要的承重原材料,材料的剛度和塑性對建築結構的抗震性能影響很大。為了保證建築物的整體抗震和穩定,在選材時,應結合當地地震歷史資料,選擇合適的建築材料。從抗震角度看,作為建築材料應該是輕質高強的;構件之間的連接應具有良好的整體性和延性,並能充分發揮材料的全部強度。根據這個原理,鋼結構是最適合做抗震材料的。許多震害實例表明,鋼結構具有良好的抗震性能,但鋼材的建造成本和維護成本較高。現澆鋼筋混凝土結構整體性好,造價低,抗側剛度大,設計可以保證結構具有壹定的延性。但這種材料也有壹些不可克服的弱點:當地震持續時間較長時,在反復地震荷載作用下,構件的剛度因裂縫的發展而降低,壓垮混凝土。裝配式鋼筋混凝土結構施工方便,但其抗震弱點在於框架節點與其他構件的連接強度和變形能力低於構件本身的強度,形成薄弱環節。同時,預制構件在組裝時會產生二次應力,整個結構缺乏連續性和整體性,因此這種結構不適合高強度地區。因此,在建築結構設計中,為了提高建築的抗震性能,必須科學合理地選擇適合建築的建築材料。

2.3建設地點的選擇

選擇合適的建築場地還可以提高建築結構的抗震性能。盡量選擇土地組成和土地結構密度和剛性好的立地,立地土壤組成均勻性好。作為建築結構工程的施工場地,這樣的場地可以保證施工場地內的土地能夠更好地、均勻地承受上部建築結構的荷載。設計人員在選擇建築場地時應避開軟土、液化土、采空區、河岸邊緣等相關區域,以避免上述地質範圍內的土體密實性、硬度、凝結性較差,在應對地震災害過程中出現土體承載力不足的現象;對於壹些容易發生滑坡、沈陷、泥石流的危險區域,也要盡量避免選擇其作為建築結構的設計場地;同時,要避免將施工場地選擇在地震斷裂帶上,以免降低上部結構對地震災害的抵抗能力。

2.4建築結構參數的計算

根據本地區的自然條件,為本建築選擇合適的抗震等級和合理的抗震措施;根據不同建築結構類型面對地震沖擊的荷載作用力,完成抗震設計參數的選取;利用先進的計算機技術,建立相應的建築結構抗震計算模型,清晰明了地計算出建築物的地震力,從而保證建築和規劃設計中所選擇的抗震等級、抗震措施、抗震設計參數和抗震計算模型能夠滿足建築結構的抗震性能,保證建築抗震建築結構設計過程中受力的合理性和科學性。

結論:

地震對建築物具有很強的破壞力,在建築結構設計中,抗震設計是保證建築物安全穩定的最重要因素,因此提高建築結構的抗震能力具有重要的現實意義。在建築結構的抗震設計中,必須著眼於建築結構的實際情況,以加強建築的抗震特性。

第二章:工業與民用建築結構抗震設計分析。

壹.概述

地震是我國非常常見的自然災害,在建築結構領域的危害性不言而喻。嚴重時甚至會造成建築物倒塌,危及人民生命財產安全,對建築物直接使用人的生命安全構成極大威脅。隨著科技的發展和人民生活水平的不斷提高,人們對建築的要求更加嚴格。除了對建築外觀和形式的要求外,人們對建築的安全性、實用性和環保性的要求也在逐步提高。鑒於目前我國建築抗震能力差。因此,工業與民用建築在結構設計過程中,要做好抗震設計,確保在正常使用中始終保持良好的抗震性能,在地震災害來臨時保證較強的穩定性。

二、結構抗震設計的重要性

中國是世界上遭受地震災害最嚴重的國家之壹。全國各地每年因地震造成的人身意外和財產損失不計其數。主要原因是建築缺乏必要的抗震設計。所謂抗震設計,是指建築物的抗震設計。主要包括地震作用、抗震承載力計算和采取抗震構造措施以達到抗震的目的。建築物的抗震設計主要是保證安全,采取的措施要適合國民經濟。例如,如果期望建築物在地震後保持完好無損,這不僅會增加抗震設計過程中的成本,而且對設計師來說也是技術上的挑戰。反之,如果抗震設計要求過低,使用者的安全必然成為嚴重問題,可謂後患無窮。根據國際趨勢和中國的實際國情,提出壹個合適的抗震設計標準是非常重要的。因此,國家也出臺了相應的政策措施。比如,《建築抗震設計規範》提出了“三級”抗震設防目標:小震不破壞,可以正常使用;設計烈度地震可修復使用;不要在大地震中倒塌。

三、工業與民用建築結構的特點

通過分析我國工業與民用建築的抗震設計要求,工業與民用建築的結構可以分為不同的類型,如鋼結構、磚木結構、框架結構和砌體結構。這些建築結構的主要特征分析如下。

3.1磚木結構

在磚木結構中,木材被用作建築物屋頂和地板的主要承重結構。這種結構在中國傳統民居中很常見。它的優點是結構簡單,造價低,靈活性和適應性強,但缺點是磚木結構不能保證砂漿的質量,所以這種結構的建築現在已經不多見,通常抗震能力很差。

3.2砌體結構

砌體結構是壹種常見的工業與民用建築結構。通常進深開間較小、比較規整、內墻較多的房子都會采用這種結構。因此,采用這種結構形式的建築物抗側剛度較好。而砌體結構的抗變形能力要差很多,容易出現開裂等問題。壹旦地震發生,砌體結構會受到破壞,甚至部分倒塌。

3.3鋼結構

目前我國建築行業廣泛采用鋼結構,可以充分保證建築物的強度、剛度、塑性和延性。鋼結構本身重量輕,延性和塑性極高,可以有效提高建築物的抗震能力,避免建築物倒塌。而鋼結構耐火性能差,壹旦發生火災,容易造成建築安全問題,建設成本也比較高。

3.4框架結構

框架結構是指由梁、柱鉸接形成承重體系的建築結構。這種結構自重相對較輕,空間分隔靈活,既能保證建築結構的抗震能力,又能節約建築材料。它的缺點在於剛性不足。

第四,工業與民用建築常用的抗震設計方法。

首先,設計師要以工業與民用建築的基本結構為主要設計原則。在中國,屋頂電梯和走廊結構的設計有強制性規範,使整個建築成為壹個相對堅固的整體,加強了擬建部分與其余部分的壹致性。

其次,設計師應該根據建築規劃和工人和平民的網站。為了提高工業與民用建築的抗震水平,許多開發商需要在建築前對建築場地進行科學準確的確定和選擇。抗震層的合理設計也是結構抗震設計的必要環節,抗震層對建築物未來的穩定性起著非常重要的作用。眾所周知,建築物的使用壽命較長,地震發生時,建築物出入口的障礙物會嚴重阻礙疏散速度。因此,建築物出入口的障礙物必須及時清理,建築物設計時應適當增加出入口的高度和寬度,以保證在緊急情況下用戶能及時流通和疏散。

最後,設計者應該基於結構性能目標。民用建築抗震設計的目的是在地震發生時,最大限度地保證人員的安全疏散和撤離,盡可能減少人員傷亡和財產損失。有效防止地震災害造成的嚴重損失。

結論:建築的抗震設計對建築的整體評價影響很大。建築結構的抗震設計是保證建築穩定的基礎,也是人民生命財產安全的有效保障。

第三章:現行建築結構抗震設計分析要點

介紹

隨著經濟的發展和城市化進程的加快,建設項目逐漸增多。從目前的實際情況來看,由於我國地質條件復雜,建築工程施工存在壹定困難。為了保證工程質量,必須準確分析建築工程的地質條件,采用科學有效的方法進行抗震設計分析,才能真正提高建築物的抗震性能,進而保證建築物的穩定性和可靠性。

1.選擇合適的場地

在建築物的抗震設計中,最重要的壹點是選擇壹個好的建築場地。建築物在地震中的破壞程度與地質條件直接相關,不同的地質條件破壞程度也不同,因此需要選擇合適的場地進行施工,從而將地震對建築物的破壞降到最低。在建築選址過程中,要綜合考慮實際的地震活動,合理勘察地質條件,得到準確的數字。在本次勘察的前提和基礎上,對選定的場地進行全面細致的分析評價,做好選定地段的抗震設計水平評價工作。通過評價,盡可能避開那些受地震影響嚴重的場地,如易液化土、軟土、高且相對孤立的丘陵地區、非巖石陡坡、坡邊等;對於不可避免的場地,應考慮地震作用下地基的不均勻沈降或其他不利影響,采取合理的抗震加固措施,如加固地基和上部結構。壹般來說,在建築選址過程中,地基土密度高的巖石或土壤最適合進行抗震設計,盡量避開軟弱地基土,對提高建築物的抗震性能非常有利。

2.與抗震建築結構相關的材料選擇

建築結構材料的質量直接決定了地震災害發生時建築物的安全性。與其他材料相比,鋼筋的韌性更高,因此更適用於抗震設計的建築。如果鋼筋的應力主要來自縱向力,則鋼筋應采用熱軋,主要包括HRB335和HRB400以及強度更高的高性能鋼筋。箍筋優先選用HRB335和HRB400級熱軋鋼筋。在建築結構材料中,其抗震性能是壹個必須考慮的因素。同時要找到建築造價和抗震性能的最佳平衡點,盡可能用最低的成本獲得最好的抗震效果。

3.建築結構的規律性

在建築結構設計中,要保證建築結構的規則性,使其承載力均勻分布,提高建築的抗震性能和可靠性。盡量避免不規則的建築結構面,防止建築物在地震災害中倒塌。

3.1建築結構平面宜簡單規整。

在設計中,應選擇較為規則的建築結構平面布置,使地震災害發生時,建築的地震力均勻分布。例如,平面立面不應有凹角結構。如果不可避免地出現凹角,則需要滿足壹定的設計條件,即房屋平面凸出部分的長度與寬度之比要適中,長度與寬度相等,與該方向總長度之差不超過30%。房子立面的尺寸也要合適,在這個方向不要超過整體尺寸的25%。建築平面總長度不宜過長,結構平面高寬比不宜過大。

3.2建築平面立面的剛度和質量分布應對稱均勻。

在抗震概念設計中,最重要的原則是保證對稱性和均勻性。如果結構不夠對稱,地震發生時扭轉會非常明顯,不利於建築物的抗震。在設計中,需要計算薄弱側的大位移和構件的內力及變形,並采取相應的措施進行加強。

4.增強建築的剛性和整體性。

建築結構抗震能力的具體情況與結構的剛度和整體穩定性密切相關。現澆鋼筋混凝土樓蓋和屋頂可以消除滑移和散體問題,具有整體性好、水平剛度大的優點。它們是理想的抗震構件,可以增加樓板的剛度,增強房屋的整體性。因此,目前增強建築結構剛度和整體穩定性的理想方法是采用現澆建築和屋頂。此外,還可在適當位置增設構造柱,配置結構鋼筋,設置加強圈梁。通過以上方法,可以在壹定程度上增強結構空間的剛度,提高結構的整體穩定性,從而提高建築的抗震性能。

5.隔震與消能設計

常規建築只需滿足普通的抗震要求,但壹些特殊建築對抗震性能的要求更高,尤其是在隔振、消能減震方面。首先要考慮場地因素,選擇土壤密度高的地基,減少* * *振動的概率,從而減少地震發生時對建築物的破壞。其次,原材料要選擇得當,建築材料在隔振和耗能方面要有特別好的延性,這樣建築才不會被地震破壞太大。

6.確保結構的延性

建築結構的延性和結構的強度壹樣重要,因為在強震災害中,建築結構主要依靠延性來抵抗非彈性變形,防止倒塌。

為了使鋼筋混凝土結構具有相應的延性,需要經過三個步驟,即選擇合適的、可接受的塑性變形機制;采取必要措施,提高各類結構構件的抗剪能力;通過箍筋加密的方式有效控制軸壓比,保證塑性鉸可能出現的位置具有所需的塑性轉動能力和塑性耗能能力。

7.普通鋼筋設計

為有效提高建築結構的抗震能力,應結合建築結構的實際情況采取相應的加固措施。為了選擇合適的加固方法,應考慮以下幾個方面:對於結構設計中存在的問題,應采用抗震能力高的構件代替原有構件,或根據實際情況增加構件對建築進行加固;如果需要提高建築設計的承載能力,可以通過擴大原有截面,增加構件來實現。對於建築結構的壹些構件,我們可以進行針對性的調整和適當的加固,分散地震時產生的能量,從而降低破壞性。

8.建築結構參數分析

參數設計是指地震作用的計算和房屋各構件的地震反應。在進行結構設計時,應根據建築結構的實際情況,建立準確的計算模型和數據庫,並根據設計要求進行正確的計算和適當的處理。在較復雜的建築結構計算中,需要采用兩種以上不同的模型,並結合實際,采用合適的計算理論。分析結果要由結構設計人員來評判,在確保科學合理後才能用於實際工程設計。復雜高層建築的抗震計算應考慮扭轉效應,振型數量應結合具體實際工程要求,使計算振型的實際參與質量百分比不小於90%。總之,由於數據量大,建築結構的計算需要通過計算機進行多次分析,並根據計算結果進行科學的分析和不斷的調整,才能得到更加適合的結果,從而有效保證建築物在地震災害中的安全性。

結論:

隨著時代的不斷發展,我國建築業發展了很長時間,建築質量也有所提高,而建築的抗震設計是保證建築質量的基礎。世界各國在結構抗震設計方面都做了很大的努力,並取得了突出的成績。然而,地震災害的發生具有很強的不確定性,因此對當前建築結構的抗震設計提出了更高的要求。在建築的抗震設計中,設計師應從整體結構的角度出發,結合抗震設計分析的要點,創造出更安全、更實用、更經濟、更美觀的建築。

第四章:高層建築抗震設計中的問題及解決方法。

高層建築結構的抗震設計是全社會廣泛關註的問題。如果抗震指標和抗震系列達不到要求,內部辦公人員和居民將面臨嚴重的生命安全威脅。解決高層建築的抗震設計問題將是今後的重點工作。

1.高層建築結構的抗震設計

1.1消防結構設計

從客觀的角度來看,防火結構的設計是高層建築抗震設計中非常重要的壹部分,影響深遠。本文中,防火結構的設計問題突出表現在以下幾個方面:壹是可燃建築材料的廣泛應用。目前高層建築結構復雜,材料選擇和應用較多。尤其是混合材料的應用,許多高層建築結構面臨著嚴重的火災威脅。壹旦某層樓出現火災隱患,抗震等級會直接下降,無法更好地保護樓內人員的安全。第二,消防系統和疏散通道的設計非常不合理。由於高層建築結構高度突出,面積很大,消防系統和疏散通道的設計也要相應改進。相反,目前很多高層建築在疏散通道方面處於狹窄狀態,無法直觀地找到具體位置:消防系統的設計達不到“系統化”的要求,只是布置了壹些,消防等級不高。這種存在嚴重隱患的高層建築結構,在火災事故發生後,倒塌非常嚴重,破壞很快。

1.2抗震結構設計

由於城市的日益發展,許多地區的地下空間得到了充分開發,這對地面的高層建築構成了地震威脅。中國很多地區位於大陸板塊交界處,所以地震發生的頻率和震級都比較高。總的來說,高層建築的抗震結構設計已經成為壹個亟待解決的安全隱患。首先,有相當數量的高層建築結構,在設計過程中沒有考慮建築物的綜合地震效應。這導致外部或內部隱患不斷加重,客觀抗震標準達不到要求。其次,設計者主觀上對抗震結構的設計並不特別重視。

1.3抗風結構設計

當地震災害來臨時,有些情況下會受到強風的影響。風力等級的提高,無異於擴大了地震的破壞力。因此...在高層建築結構的抗震設計中,還必須系統地分析抗風結構的設計問題。在目前的高層建築抗風結構設計中,設計師更多的是註重對外墻、裝飾、玻璃的保護,而不是對建築主體結構的保護。如果建築物承受的風荷載超過要求,雖然表面上沒有明顯變化,但建築物主體結構受到壹定程度的破壞,存在很大的安全威脅。

2.高層建築結構抗震設計對策

2.1消防結構設計優化

優化防火結構設計,可以從以下幾個方面著手:第壹,在選擇建築材料的過程中,要充分考慮建築材料的耐火特性,確保火災發生時建築材料的性能穩定,不至於助長火勢蔓延。第二,要高度重視建築防火分區的設置。很多高層建築的防火分區設計非常馬虎,沒有實際作用。真正的防火分區設計必須充分結合高層建築的結構特點、抗震設計的要求、防火標準等。防火分區設置後,應進行檢查分析,確保實際效果後再投入使用。第三,對智能滅火系統、防排煙系統、報警系統進行徹底優化,增加智能操作的內容,提高對高層建築內部結構的觀察和分析,及時發現和處理安全隱患,減少損失。

2.2加強抗震結構設計

抗震結構的設計必須滿足固定的國家標準,同時要在多方面提高對內部人員的保護,最大限度地提供相應的幫助,鞏固綜合抗震性能。比如,通過對地震數據的精確計算和分析,綜合考慮基礎結構、建築主體結構以及承重墻、主梁等抗震構件的結構設計。全面加強建築抗震能力。例如,在剪力墻抗震結構設計中,應充分考慮剪力墻的抗震要求,並設置單獨的承重墻和柱;建築整體抗震結構設計時,應按規範要求從底部進行計算,地下室和地下車庫不應拋出。

2.3深化抗風結構設計

不同於壹般的建築結構,高層建築結構的抗風結構設計是抗震設計的外部保證和內部協調部分,具有很大的積極作用。以後不能再重復出現過去的設計問題,本質上要徹底減少負面影響。首先。必須充分考慮水平力的影響。當風力幹擾高層建築結構時,必須保證高層建築結構的風荷載較高,加強風力的承受程度。其次,對高層建築結構主體進行了分析研究,從建築本身的特點和未來的使用方向采取了壹系列的加固措施。比如,盡量應用先進的砂石和先進的施工技術,加強地基加固程度,保證高層建築的結構更加穩固,能夠有效應對強風的威脅。第三,有必要對耗能結構的設計進行深入分析。例如在非承重部件如地板中。能耗設計的分析和實施可以減少風能的不利影響,從而達到“順勢而為”的效果,從而為抗震等級的提高提供更多的保障。

3.結束語

本文對高層建築結構設計中存在的問題及對策進行了深入分析。從已知的情況來看,很多地區的高層建築都得到了優化,抗震設計能夠充分結合實際,抗震等級得到了提高,告別了以前的錯誤。今後需要進壹步深化抗震設計研究,加強對高層建築的保護,為內部人員提供更多的服務和安全保障。

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