建筑结构设计中的隔震减震措施浅析

(整期优先)网络出版时间:2022-06-27
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建筑结构设计中的隔震减震措施浅析

1 贾晓凯 2 倪磊

1 天津市天友建筑设计股份有限公司 天津 300384 2 天津市房屋鉴定建筑设计院有限公司 天津 300072

摘要:建筑结构设计很重要,尤其是在隔震和减震方面,必须更加重视。在建筑工作过程中,科学合理的抗震措施可以不断提高建筑结构设计的质量,也可以在一定程度上发挥其作用。只有保证建筑物的结构设计符合实际施工需要,才能进一步提高建筑物的安全性和稳定性,为人民的生命财产安全提供一定的保障。

关键词: 建筑结构设计;隔震减震;措施

引言

抗震设计已成为当前建筑结构设计的重要组成部分,它关系到建筑工程的质量和人员的安全。特别是在一些地震多发地区,需要提高抗震结构的设计水平,确保建筑物的安全。下面将着重对抗震结构设计进行分析和讨论,详细讲解其原理和设计理念。

1建筑抗震结构设计原则

1.1 整体性原则

在抗震结构设计中,设计人员应从整体性角度进行综合分析和考虑,综合考虑建筑要求,合理规划建筑结构布局,从而完善设计内容,优化建筑结构抗震性能,减少问题的发生。同时,应重视初步试验,以确定不同等级结构在地震灾害中的变化特征,合理选择材料种类,增强结构抗震性。此外,在设计过程中,需考虑到力传导性特点,避免应力集中在某一点致使局部破损,影响建筑结构质量,威胁建筑安全性。抗震结构设计中涉及的子结构种类较多,若想增强抗震效果,需要开展构件及细节的优化与处理,提高建筑安全等级。

1.2 稳定性原则

随着钢结构的不断发展,建筑行业中出现了越来越多的不规则建筑。在钢结构建筑中,斜柱的应用可以大大提高钢结构建筑的美观性,但也增加了钢结构稳定性设计的难度。设计人员需要将斜柱的位置清晰地标注在设计图纸上,对斜柱水平方向、垂直方向受力情况以及构件所受压力情况进行科学计算和准确分析,通过不断完善设计方案平衡斜柱受力情况,进而提高钢结构整体稳定性 。

1.3局部和整体相结合

如果建筑的抗震设计不够规范,一个环节出了问题,也会严重影响整个建筑的结构设计。所以施工前要反复核对建筑设计。有些设计师为了让建筑的底层有很大的空间,忽略了建筑抗震墙的设计,会导致设计方案中抗震墙的空间不均匀,大小不一,砌体部分无法与下面的墙体完美连接。一般来说,在建筑设计时,单跨框架是较为简单的结构,但是单跨框架的设计也常常存在很多不合理之处,使用单跨框架可以达到很好地通风效果和采光效果,假设在这一基础之上,再加上悬挑外廊,既能让建筑布局更合理,同时,还会让人们的户外活动更加丰富,可谓是一举两得。

2建筑结构设计中的隔震减震措施

2.1科学合理的选址

地震是由于地下板块的剧烈运动和强烈碰撞造成的,具有破坏性和危险性。基于这一实际情况,在进行建筑设计工作时,应选择合适的建筑场地,以减少地震灾害造成的损失。由于建筑物的震害是由一些地质运动造成的,可以考虑选择一些地质较强的位置来建造建筑物。在选择抗震地理位置时,应基于以下两个方面:一方面可选择地质偏硬的地理空间建造建筑。该类型地质结构的承载力较大,不容易出现地震或山体崩塌等问题。在建筑建设中,可有效提升结构刚度和承载力,削弱地震的破坏力;另一方面选择地势平坦宽阔的区域,该区域稳定性强,地壳运动激烈性不高,地震等级也会相对较低,可以降低抗震结构设计难度,改善建筑结构抗震性能,增大建筑安全系数。

2.2合理选择抗震建筑物的结构体系

不仅要合理选择建筑的施工场地,还要结合具体的地理地质条件,科学设计建筑的结构体系,以保证建筑的抗震性能强和建筑的实用性。在设计建筑结构时,要保证建筑主体结构具有良好的抗震性能,同时要高度重视建筑的局部结构,因为局部结构的破坏也会对建筑主体结构产生很大的不利影响,严重时会致使建筑物倒塌。在设计建筑物主体结构的时候,要结合具体的地理状况进行设计,确保建筑物主体结构科学合理,要结合建筑物所在地的地质状况进行建筑图纸的设计。就建筑物的结构布局而言,必须要始终保持均匀。承重墙是每栋建筑物的主体,对墙体进行设计时,要明确对墙体重力及重力传输路径的要求,以让建筑物的抗震性能得到极大地提升。在设计转换结构的时候,要尽量用最多两次转换工程就完成建筑物竖向结构的重力装好,另外,在设计结构体系时,一定要知道如何设计建筑结构的侧向力,这样才能竖向考虑墙体的承载力。借助先进技术,可以最大限度地提高建筑的抗震性能。因为建筑受重力影响,不容易变形。借助建筑学原理可以提高建筑物的承载能力。

2.3合理选择施工材料

很大程度上影响了建筑钢结构的施工质量。市场上的建筑材料质量良莠不齐,由于购买时对产品性能和质量缺乏深入了解,入口抽样检验,材料存放不到位,使用的材料存在一些质量问题。因此,必须从产品采购、质量检验、材料保管等方面加强材料质量控制,确保材料能够满足钢结构建筑的质量需求。设计人员还要科学地分析受力情况,平衡好各个结构部分、各种材料的受力情况,对钢材的受力性能认真检查。合理选用焊接工艺,加强焊接质量检查,确保有机地连接各个构件。保证一旦发生地震能够迅速分散各种应力,提升钢结构建筑的总体承载力,确保建筑抗压、抗拉能力达标,均衡受力情况,提高建筑钢结构整体安全性。

2.4 隔震措施分析

1)根据反复试验和比较,表明基础隔震方法在建筑设计中更为有效,基础隔震措施多用于形状规则的建筑。在基础隔震设计过程中,常见的隔震装置主要分为两个方面,即铅芯橡胶隔震支座和叠层橡胶隔震支座。2)层间隔震措施的应用主要就是将抗震环节和隔震环节这两个方面有效的结合在一起。 层间隔震的出现且其根本的原理主要就是能够在原来的基础之上安装一些耗能的减震装置,这种装置在应用的过程当中主要就是采用质量和隔震支座共同构成。

在抗震设计过程中,还有另一种方式,即悬挂隔震方式。这种模式的工作原理是将建筑物的重量悬浮起来,以大大降低其在地面上的承载能力,从而有效降低地震过程中惯性力的影响。在实际应用过程中,这种模式也有很好的隔离效果。 在地震发生之后,很难传导到悬挂起来的建筑结构当中,从而有效地规避地震所带来的损害。 在悬挂隔震应用的过程当中常见的结构是大型钢结构,采取对钢结构悬挂体系的合理应用能够大幅度减少地震所带来的危害。 在这种隔震大型钢结构体系当中主要分为分子结构模块和主框架模块,子结构模块等等各个模块相互结合共同发力,在实际抗震的过程当中发挥出其应当具有的作用,从而有效地防范地震过程当中可能带来的各种危害。

2.5加强抗震防线设计

在保证建筑结构整体性的前提下,防线的科学设置可以优化建筑结构的抗震性能,保证建筑的稳定性和安全性。抗震防线规划设计原理为:在无大震的特殊条件下,注重侧向抗震性的有效延伸,以此保护建筑结构,优化抗震功能。通常情况下,抗震防线会设置三条,一条主两条次,以主线为主,开展防控处理。因为在地震灾害中,主要抗震线被破坏后,其他两条抗震防线才会出现问题,所以设计中要开展科学分析与考量,以确保放线质量。

结束语

隔震措施在结构设计中的应用对抗震具有重要意义。隔震减震措施在建筑设计中的应用具有很高的现实意义。因此,在实际工作过程中,相关工作人员必须不断加强这方面的研究,积极采用一些现代化手段,从而有效改善建筑结构中的一些安全隐患,确保人民生命财产安全。

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