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房屋建筑抗震设计汇编(三篇)

发布时间:2023-10-12 15:42:19

绪论:一篇引人入胜的房屋建筑抗震设计,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

篇1

建筑结构抗震设计中,建筑结构设计人员需要正确认识抗震设计的意义和价值,并且加大了对建筑抗震设计要点的控制力度,从而优化和完善建筑结构的抗震性能,保障群众的生命财产安全。为此,研究抗震设计在建筑房屋结构设计中的应用具有积极的现实意义。

1建筑工程结构抗震设计的重要性

抗震设计在建筑工程结构设计中占据着重要的位置。首先,能够完善工程结构的抗震性能。工程人员可采取切实可行的技术手段,增强建筑工程结构承受地震作用的能力,从而维持工程结构的稳定性和安全性。其次,有助于提高建筑工程结构整体刚度。在工程设计中,建筑工程结构的刚度存在十分明显的不足,这也是其在地震作用下产生变形或塌陷的主要因素。抗震设计中,设计人员需根据工程实际采取多种措施增加结构刚度,强化抗震能力。最后,建筑工程抗震设计也可减轻地震对建筑工程结构的负面影响,以削弱地震灾害对社会的不利影响。

2建筑工程结构抗震性设计的基本原则

为优化建筑工程结构设计中的抗震性能,完善建筑抗震设计,设计人员应准确把握建筑工程结构抗震设计的主要原则。

2.1简单化原则

在建筑工程结构设计中,结构形式越简单,计算简图越明确,地震作用传递途径也越直接。与复杂的建筑结构体系相比,简单的建筑工程结构体系可增加力学计算的准确性,从而有效平衡项目结构设计,最大限度地避免结构设计过于复杂度高所引发的设计不全面问题。同时,建筑形体的规则性还可减少地震灾害对建筑结构的负面影响,弱化地震作用过程中的力学传递效果,优化建筑的抗震性能。

2.2抵抗性原则

为有效加强建筑工程结构在地震作用下的稳定性和安全性,应在结构体系设计中全方位考虑地震作用。为此,设计人员在工程结构设计期间,要建立相对科学和完善的抗震体系模型,确保发生地震灾害时,建筑结构依然能够保持相对稳定性,抵御地震灾害的负面作用,也可充分展现模型的预防性作用和优势。上述工作也是建筑结构抗震设计中的重点内容。为加强结构的稳定性和安全性,要求合理设置抗震能力,且抗震性能设置不宜过大,需保障其自身结构体系力学的平衡性效果。

2.3合理性原则

科学合理的结构布局可以有效抵御地震作用时造成的冲击力,提升建筑的抗震能力。因此,在工程结构抗震设计中,设计人员要从结构的整体特点入手,将在地震作用下可能首先发生位移或形变的建筑部位找出来,并对导致这一部位出现形变的原因进行分析,找出设计不合理之处,进而对现有的结构布局进行优化和调整。然后再次重复同一的实验,直至整个布局受力平衡且无明显变形或形变位置为止。建筑结构抗震设计中,遵循合理性原则,可对建筑结构形态、连接部位特征以及受力情况等进行综合分析与考量,合理调整结构性能参数,科学选择材料设备,提高建筑结构设计质量,降低地震灾害对建筑的影响,减少坍塌问题的产生。

3抗震设计在建筑结构设计中的应用

随着社会经济发展速度的加快,人们对生活质量的要求越来越高,建筑作为生活及工作中的重要组成部分,人们对其要求也在逐渐提升。若想切实的保障建筑工程的施工质量,则就需要切实的做好建筑结构设计工作,并在其中融入抗震设计内容,一方面避免建筑建立在危险区域的可能,另一方面对建筑结构进行优化调整,对其性能及受力状态进行重新设计,以提升建筑强度、承载性能,提高建筑整体的稳定性和安全性。

3.1科学选址

建筑抗震结构设计中,建筑选址尤为关键,虽然突发的地震灾害可能使建筑物轰然倒塌,但科学合理的地理位置也可显著提高建筑物的抗震能力。在发生地震灾害时,建筑结构可能产生明显的移位现象。不同结构和不同性质的土体上,位移的程度也会存在较大的差异。如建筑结构设置于无法满足工程建设要求的土体上,不仅不利于完善建筑结构的性能,而且也会加大建筑物坍塌的风险。为此,在建设项目选址的过程中,要以可有效控制地震作用影响的地区为首选,并全方位考量附近地形和地貌概况,将工程建设在平坦开阔的区域,注重建筑物周边土体的密实度和稳定性,进而承受不同的荷载组合。若无法避开不利地质区域,设计人员可以发挥自身的专业优势和技术优势,采取切实可行的改进措施,根据建筑的抗震能力,采取有效的地基基础设计和加大上部结构刚度的措施,最大限度地减少地震灾害对建筑结构的负面影响。

3.2设置多道抗震防线

在建筑物抗震设计的过程中,设计人员应根据实际设置多道抗震防线,采取该设计模式可控制地震对建筑物的不利影响。在建筑结构设计中,应在抗震体系中应用延性优势较为明显的构件,这也是建筑结构抗震的第一道防线。或者也可设置多种其他的建筑构件,形成第二和第三道防线。发生地震灾害时,如第一道防线受损,则可充分利用其他防线的作用和功能承受地震灾害所带来的冲击,为人们的生命财产安全提供有力保障。多到抗震防线的设置也能够消减地震作用力对建筑结构的威胁,尤其是对高层建筑的威胁,保证建筑在地震灾害中的稳定性,降低危险系数,减少对居民及周边环境的连带影响。

3.3合理布局,控制地震能量

采取减少地震作用的方法可有效减轻地震灾害对建筑结构造成的负面影响。为严格控制地震灾害产生的能量,在建设土木工程结构的过程中,还需认真分析建筑物位移动作的影响因素,且在结构设计的过程中注重因素的合理预测与定量分析,以期在结构设计的过程中减弱地震震动产生的能量。同样重要的是,发生地震时,为严格控制建筑物可能出现的破损和变形问题,需认真分析和设计建筑底部位置的塑性变形,这种方法在地质硬度较高的土木工程建设中具有十分显著的优势。在设计过程中,工作人员应将结构间的关系及力传导方向等进行思考和分析,合理利用结构间的协作关系,实现对地震能量的消减和把控,降低地震能量波集中传导对局部建筑结构带来的影响和威胁,保证建筑的质量。在力传导分析中,要做好应力均衡划分的思考,避免局部应力过大带来的威胁,保证建筑结构的质量。

3.4加强结构抗震设计

3.4.1防震缝设计

以预防地震为基本原则组织抗震结构设计,对于无法满足设计要求的建筑,可以在特定位置设置防震缝,合理利用防震缝分解建筑内部结构,使建筑内部结构成为独立于其他结构的重要单元。缝隙两侧也需预留结构宽度,保证防震缝两侧建筑完全分离。如出现地震作用,则防震缝可有效减轻地震产生的波动,以规避建筑的某个部分影响建筑结构的其他部分。

3.4.2抗震墙设计

建筑结构设计中,如发生严重的地震灾害,则建筑物抗震墙所受的影响最为明显。墙体受到地震作用后,会产生不同程度的裂缝问题,如问题较为严重也会引发建筑倒塌的情况。所以,抗震墙设计也成为建筑结构设计中的关键内容。墙体设计需要高度满足建筑抗震性能的要求。在建筑结构设计中,可采取精细化设计方式。墙体横向设计期间,始终坚持均匀设计原则,确保发生地震灾害时,墙体不易产生横向位移。在墙体纵向设计阶段,为抵御严重的地震灾害,要规避墙体竖向裂缝,这里纵向设计与横向设计的有机结合可有效减轻地震灾害对建筑结构的不利影响。同时也可提高建筑结构的承载力。通常情况下,建筑刚度与墙体的数量有着十分密切的联系,如墙体的数量无法满足工程结构设计的要求,则建筑结构的刚度过小,进而造成建筑位移过大,降低建筑结构的抗震能力。所以,抗震墙设计和布置在抗震设计中占据着极为关键的位置。

3.4.3构件设计

现代房屋建筑建设中,工程质量与结构稳定性关系密切。轻质高强的工程受地震作用的影响较小,也可减少地震灾害所引发的生命财产损失。为维持建筑结构的稳定性,要求人员采取有效措施减轻结构的自重。在规范施工的前提下,减轻结构重量,采用低质高强的材料能更好的维护房屋整体结构稳定性,增强其抵御地震的能力。

结语

现阶段,我国的地震灾害发生频率显著上升,为有效减轻地震灾害对人们日常生活的负面影响,在建筑结构设计期间,务必高度重视结构抗震设计,分析和总结建筑结构设计中的过往经验,将总结的经验教训应用于工程结构设计中,且做好建筑的防震缝设计、抗震墙体设计以及构件设计,以此提升建筑结构抗震设计水平,优化房屋抗震性能,加快现代建筑行业的前进脚步。

参考文献

[1]王艳红.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用分析[J].居舍.2019(13)

[2]杨德明.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产.2019(06)

[3]肖凯峰.简述抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].城市建筑.2020(05)

篇2

抗震设计是房屋建筑设计的重要组成部分,尤其在地震多发区域更应注重房屋建筑抗震设计的应用,以减少地震中人员伤亡和财产损失。因此,加强抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用具有重要的现实意义。

一、房屋建筑抗震的重要性

地震属于自然灾害中破坏较大的灾害之一,由于其发生具有很大不确定性,因此目前人类掌握的科技在准确预测地震发生上还存在很大差距。为减少地震给人们的生产生活带来的影响,人们越来越注重房屋建筑的抗震设计。

众多周知,随着我国城镇化不断深入,越来越多的人群跻身于大城市,导致城市人口密度剧增。同时大城市聚集的财富逐渐增多,这种情况下一旦发生地震,往往给社会造成不可估量的损失。为此经过众多建筑专家和相关部门研究形成了房屋建筑抗震规范,即要求房屋遇到小震时不会被破坏,中震时能够进行维护加固,大震时建筑不会倒塌,以将人们的损失降低最小,这足以说明人们对房屋建筑抗震的重视。

二、抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用

房屋建筑结构设计是整个工程建设的重要环节,关系着后期施工的能否顺利进行,为此相关单位应引起足够的重视,不但要保证房屋建筑结构设计的合理性与科学性,而且要求建筑结构设计严格遵守“安全、经济与实用”原则。而房屋建筑结构的抗震设计更应注重这方面的考虑。下面对抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用进行详细的探讨。

1.增强房屋建筑结构抗震能力

为增强房屋建筑结构抗震能力,要求房屋建筑设计单位设计过程中应重点把握以下内容:首先,结合房屋建筑结构要求,综合分析影响房屋地基稳定性的各种因素,从而选择抗震性能较强的地基,以防止地震中地基变形威胁房屋建筑安全;其次,相同房屋建筑结构单元地基设计时应保证地基性质相同,从而将地基与房屋结构紧密的融合在一起,以充分发挥地基的抗震潜能。而且房屋建筑设计应尽量做到对称、规则,以降低地震中房屋建筑扭曲程度;再次,应从房屋建筑的整体考虑,必要情况下可增设抵抗防线,以提高房屋建筑的抗震性能。同时对房屋建筑的受力情况进行充分的把握,防止某些结构的抗震性能不符合设计标准;最后,注重复合材料的应用以减少房屋建筑自身重力,减小地震对其产生的作用力。同时,设计的房屋建筑结构空间应保持统一,并加强其平面结构的连接,以提高房屋建筑结构刚度。

2.降低地震对房屋建筑影响措施

目前降低地震对建筑物影响的常用方法为:在建筑主体结构与基础之间设置隔震层,从而缓冲地震力的传播,降低地震的破坏力。另外,部分建筑设计时要求在建筑顶部设置反摆装置,即一旦发生地震该反摆装置和建筑物保持相反的方向移动,从而增加建筑物阻尼的作用,防止房屋建筑因位移过大造成破坏。经大量实践证明,反摆装置能有效缓解地震破坏,有效率达65%。而且该装置还能较好的保护建筑物内部物品,将地震的破坏能力降到最低。

3.严格按照地震设防标准设计

房屋建筑抗震设计应严格按照地震设防标准实施。目前依据建筑物使用价值可将建筑物分为甲乙丙丁四个类别,其中前两种建筑物要求应具备6度~8度抗震烈度,并且比本地抗震设防要求高一度;而对丙类建筑而言无论抗震设防还是采取的抗震措施,均应符合本地抗震要求;丁类建筑在符合本地抗震设计要求前提下,抗震设防可适当降低。因此,对房屋建筑进行抗震设计时应首先明确建筑物类别,进而根据规定采取对用的抗震设防烈度,一方面使房屋建筑抗震设计符合相关标准要求,另一方面,最大限度的发挥房屋建筑的经济和社会效益。

4.提高房屋建筑刚度

房屋建筑结构设计时应注重刚度的提高,即结合房屋建筑建造要求和用途,确定合理刚度以充分发挥其抗震性能。为此,房屋建筑设计时可参考以下内容认真落实。首先,目前钢筋混凝土结构具有较强的刚度和承载能力,被广泛应用在房屋建筑工程中,因此设计过程中注重钢筋混凝土的应用;其次,使用钢筋混凝土结构后可在其之上加装钢结构,以达到进一步对其进行加固的目的。另外,当遇到部分屋盖采用钢结构,而建筑整个抗测力体系仍主要依靠钢筋混凝土的情况时,仍需按照相关规范标准进行抗震设计。

另外,房屋建筑刚度并非越高越好,主要因为房屋建筑刚度高,其内部结构受到地震力的作用越大,房屋建筑在地震中的破坏程度越严重,而且建筑刚度越大相应施工成本会增加;而当房屋建筑刚度不足,地震中很容易因承载力不足而变形,从而房屋建筑安全带来较大威胁。

三、抗震设计在房屋建筑结构设计注意事项

除采取以上措施外,抗震设计在房屋建筑结构设计应用时还应特别注意以下几项内容:

1.建筑构件及连接点抗震设计

在社会发展推动下应用在建筑工程中的构件形式与种类日益增多,例如,玻璃幕墙、花岗岩、大理石板材等,不可否认这些构件很大程度上提高了房屋建筑性能,但设计时还应注重抗震方面的考虑,同时还应保证房屋建筑主体结构连接符合抗震标准要求。另外,房屋建筑设计过程中还涉及诸如壁橱、玻璃隔断、内隔断等非结构构件,为提高其在地震中的稳定性应将其与主体结构连接牢固,以防止其在地震中出现倒塌现象。

2.严格控制设计限值

抗震设计过程中严格控制设计限值包括两方面内容:其一,准确把握建筑层数与总体高度。实施证明房屋建筑抗震设计按照相关规定,将建筑的层数和高度控制要求范围内,可有效降低地震的破坏。例如,假设房屋建筑设置成8度的设防烈度,此时建筑层数应小于6层,如其为粘土砖多层房屋总体高度应低于18m;如房屋建筑框架为钢筋混凝土时,整个建筑物高度应低于45m。其二,严格控制局部墙体尺寸以及横墙间距尺寸大小。事实证明,如横墙之间具有较大距离时会消弱楼盖平面刚度,阻断地震力的传递,增加纵墙的侧向变形程度,减低地震承载力,最终使纵墙因稳定性差而倒塌破坏。另外,建筑局部墙体,例如内墙阴角等位置如不满足相关标准规定,受地震影响极易发生倒塌和开裂现象。因此房屋建筑抗震设计时应充分考虑上述问题,降低地震给房屋建筑造成的不良影响。

3.屋顶建筑抗震设计注意事项

房屋建筑抗震设计时不能忽略屋顶建筑抗震设计,设计时应认真把握以下内容:首先,在满足设计标准前提下最大限度的降低房屋建筑高度。同时注重轻型建筑材料的应用,并保证屋顶建筑刚度和质量均匀分布,使地震作用力通畅的传递;其次,保证房屋建筑下部重心和建筑重心保持一致,以增强建筑稳定性。

四、总结

为满足日益增长的人口需求,房屋建筑处在不断的设计与建设中。同时人们对房屋建筑质量要求不断提高,尤其更为注重抗震上的要求,因此,房屋建筑结构设计过程中应加强抗震设计,以提高房屋建筑抗震性能,使其在地震中的破坏降到最低。

参考文献:

[1]赵宏伟. 房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨[J]. 山西科技,2012,05:31-32.

[2]周定前. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居(下旬刊),2013,05:64-65.

篇3

中图分类号:TU318 文献标识码:A

1房屋建筑结构基础设计

1.1房屋建筑场地的选择

当地震来袭时,一定范围内会因地震引起的地质运动导致建筑物严重的破坏,所以,地质条件是抗震设计的重要因素。房屋建筑场地的选择非常重要,因为场地地质条件能够影响建筑在地震中的抗震性能。首先,房屋建筑场地应尽量选择在地质坚硬、地势开阔的地方,这些地方抗震性能较高。另外,建筑场地应避免山坡边缘、河岸等地,因为这些地方地质较软,在地震时易发生房屋坍塌或山体滑坡破坏建筑。如果房屋建筑无法避免此类地段,那么应采取有效的措施进行抗震处理。

1.2房屋建筑地基设计

房屋建筑地基设计是关键,因为地基是房屋建筑的基础,地基是否稳定可靠,关系着整个建筑的安全性,也是抵抗地震破坏的基础。因此在房屋建筑地基设计中需要注意几个问题:首先,在房屋建筑地基建造过程中,同一个房屋建筑必须建立在同一性质的地基上,地基应尽量采用天然地基或桩基,避免两种地基混用现象,这样可以增加房屋建筑的整体刚性,避免因地震力作用使地基出现不平衡现象,提高房屋建筑的抗震性能。其次,房屋建筑地基处理时采用的方法应一致,这样才能保证地基受力均匀。最后,地基设计过程中要注意沉降及承载力问题,将不均匀的沉降基础进行合理调整,尽量减少影响地基沉降的因素使其在承载力或是整体结构上达到规范性的要求。

1.3房屋建筑基础设计

房屋建筑的基础设计与地基设计同等重要,房屋建筑基础应按照有关规定深度进行埋设,尽可能增加其深度,因为基础埋设深度不足会影响建筑物的嵌固程度,增加建筑在发生地震时的振动幅度,导致房屋受损。因此,房屋建筑基础埋设要尽可能加深,在基坑回填时尽量夯实,加强建筑基础的稳定性。除此之外,处理好房屋基础与上部结构设计也非常重要,一般情况下,为了保证建筑结构的整体性,基础室外的地坪下尽量不设置内外交圈的基础圈梁,而是在建筑上部结构与基础之间设置构造柱作为连接的圈梁。如果基础土质刚度和强度不符合要求,应在基础底部设置圈梁,提高房屋基础的强度和刚度。

2房屋结构规则性设计

2.1房屋高度与宽度合理

房屋结构中高度与宽度比例是影响房屋建筑抗震性能的较大因素,通常情况下,房屋高度与宽度比值越大,其建筑结构的抗震性能越差,受地震灾害损害越严重。因为,当房屋建筑的高度与宽度比较大时,地震作用下产生的侧移和倾斜现象越明显,而且,房屋建筑的高度越高,受地震力的破坏程度越大,因此,要想使房屋建筑达到抗震要求,必须控制房屋高度与宽度的比例达到限度要求,在地震多发区,不仅其比例要达到限度要求,房屋建筑的高度也要有一定的限制,建筑过高会产生较大振幅,不利于保证建筑的抗震性能。

2.2建筑结构体系分布均匀

房屋建筑结构体系主要是结构刚度和质量的分布问题,在现有的建筑结构抗震设计中,建筑平面结构和立体结构都规则化处理,这种复杂化的结构特点易造成建筑整体刚度及质量分布不均,在地震发生时导致质量中心与刚度中心难以重合,在地震扭转力的作用下,建筑整体出现扭转现象,严重破坏房屋建筑的结构。所以,在建筑结构体系设计过程中要充分考虑这个因素,设计建筑平面与立面要简洁规整、尽量保证结构质量中心与刚度中心重合,减少地震时扭转力的破坏作用。当设计形体不规整的房屋建筑时要针对偏离结构刚心远端墙段进行抗震验算,避免因建筑立面顶部重、基础轻造成整体的重心发生偏移,最终造成鞭稍效应。建筑体系的强度与刚度要均匀分布,保持建筑结构体系的整体性。

2.3防震缝与纵横墙的合理处理

防震缝与纵横墙的处理也非常关键。首先,防震缝在布置过程中,应将建筑物分成几个单独的、规则的结构单元,防震缝两侧的结构应处于分离状态,合理科学的布置防震缝、伸缩缝以及沉降缝,其中后两个缝隙应以防震缝的要求为基础进行设置和布局。防震缝的设计应以房屋高度为参考,其宽度随房屋高度而变化,在防震缝两侧应布置墙。伸缩缝与防震缝联系紧密,其作用是防止砌体房屋在墙体干缩和温差变化的影响下产生裂缝,所以,伸缩缝一般设置在砌体墙体容易出现裂缝的地方。其次,横纵墙作为房屋建筑在地震中的主要承重构件,在抗地震作用中有着重要地位。地震中由于地震力的作用导致房屋墙体出现倾斜、倒塌现象,对横纵墙进行合理处理可减少此类现象的发生。横纵墙的抗震设计一般采用混凝土多层设计,要注意布置均匀、竖向连续、相同方向的墙体宽度适宜。横纵墙的合理布置可以避免因房屋刚性承重墙体少、间隔大、空间整体稳定性差的现象发生,而且合理布置横墙和纵墙可以在一定程度上可以提高建筑整体的抗弯、抗剪水平,在水平地震发生时作用更大。

3 房屋墙体与屋顶的防震设计

房屋建筑的抗震性能还与建筑的整体质量有关,建筑的质量越轻,其抗震性能越好,受地震灾害破坏程度越小,房屋的安全性也就越高,所以,应尽量减少建筑的整体质量,来减少地震对建筑的破坏程度。在建筑整体设计中,房屋屋顶与墙体设计在不影响建筑整体稳定性的前提下减轻质量。首先,房屋建筑墙体质量减轻能够使建筑围护结构变轻,墙体的质量控制主要通过建筑材料控制,选取一些强度好、质量轻的材料建造墙体,达到减轻质量的目的。其次,屋顶设计中,也要选用一些材质较轻的材料,尽量减少屋顶增加对建筑无用的沉重的附属物,不仅增加建筑物的质量,还增加了建筑物的高度,不利于控制建筑结构高度与宽度比例,影响房屋的抗震性能。如果为了建筑物美观,可设计选用一些较矮的、较牢固的、质量较轻的材料,既不影响建筑的外表美观,又不影响建筑的抗震性能。

结语

综上所述,随着地震灾害的频繁发生,房屋建筑结构抗震设计已成为当今建筑设计的关键。尤其在地震多发区,房屋建筑抗震设计的好坏已经直接影响建筑的整体安全与稳定,因此,加强对房屋建筑抗震设计的研究对保证居民人身安全和财产安全具有重要意义。

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