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浅谈结构抗震设计的能力设计法

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摘 要:进入二十一世纪以来,我们在进行建筑工程施工的过程中,所涉及到的各方面标准要求越来越高,这主要是由于人们对于建筑工程自身所具有的舒适性、环保性、安全性等多个方面的关注度在不断的提高。所以,将结构研究的理念融入到建筑工程的发展中,能够为建筑工程设计的发展提供较大的促进作用。本篇文章主要针对结构抗震设计的能力设计法进行了全面详细的阐述,以期为其他建筑工程发展的过程中提供参考。

关键词:建筑结构设计;结构概念;应用

在当今经济不断发展的情况下,人们逐渐认识到了建筑工程的安全性、环保性等各方面的指标所具有的重要性,所以,提出了越来越严格要求,这也是建筑行业未来发展的一个主要趋势。所以,不断的对建筑工程结构等各个方面的主要性能进行强化已经成为了建筑工程性能提升的一个关键因素。下文主要针对抗震设计的能力设计进行了全面深入的探讨。

一、结构概念应用于建筑结构设计当中的意义

(一)具有更全面、更立体、更精准的先进意义。

1. 在目前普遍采用的概率极限状态理论前,我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算等阶段。现行的GBJ68-84《建筑结构设计统一标准》则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则。概率理论虽具有一定的先进性,但也有一定的局限性,比如在运算过程只能视作近似概率法,带有一定的局限性。

2. 结构概念设计是指不经复杂的数值计算,从整体角度来确定建筑结构的总体布置和结构措施,其主要依据为整体结构体系和结构子体系之间的力学关系,相对刚度关系,结构破坏机理,实验现象和工程经验所获得的结构设计原则和设计思想,。高质量的设计工作要求我们着眼在具体空间结构体系整体研究上。

(二)对建筑的抗震能力起到关键作用。

为了能够最大限度的提高建筑工程自身的结构精确性,在进行结构元素进行应用的过程中,还应当考虑到结构自身所具有空间作用、材料材质和性能、性能变化等多个方面的相关因素。所以,建筑工程自身在进行设计的过程中,务必要从结构概念这一方面来解决相关问题,而并不是仅仅依据计算的方式来取得相应的结果,而利用结构概念,能够最大限度的避免各个结构部位的脆弱部位出现问题,导致建筑工程的结构在在遭遇地震等自然灾害后无法为建筑工程提供相应的抗震作用。而在进行隔震环节设计的过程中,使用悬挑隔震的方式能够在一定程度上较低小地震所带来的应力影响。

(三)掌握和运用结构概念的设计方法,是提高设计水平的一种有效途径。

二、建筑结构设计中的结构概念应用

(一)拓宽设计思路的应用。

建筑结构的设计公式在进行建筑工程结构的设计过程中,没有对建筑工程自身的实际计算数据进行清晰的认识,过于重视控制解,并且还忽略了对建筑工程自身的概念设计方式。而以往传统的设计计算方式从本质上来说,其结构自身有着较大的缺陷,这一缺陷很可能导致建筑工程的结构出现致命性问题。而工程结构设计师在建筑结构设计的过程中,如果过分的对结构抗力加以重视,那么及极有可能会导致混凝土自身的等级不断提高,钢筋配置量也在不断的提高,最终促使整个建筑工程的工程造价被极大的提高。而建筑工程的结构设计师在进行结构设计工作的过程中,还存在着不重视配筋率因素,促使混凝土结构大小超标。

比如抗震设计,传统的方法先是根据初定的尺寸、混凝土等级算出结构刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。这样将会增加结构的刚度,反而使地震作用效应增强。

(二)在建筑抗震结构设计中的应用。

通过在设计中应用结构概念,从宏观上控制结构的抗震性能,保证建筑具有足够的抗震能力应充分考虑以下环节:

1. 基础是整个房屋、建筑物的组成部份和基本承重结构。它将房屋的全部荷载与基础自重均匀地传达给地基。所以基础工程必须具有足够的抗震性能。根据地基的地质、水文、冰冻等条件;上部结构材料及施工等因素,采取不同的基础砌筑。

2. 重视建筑物结构的设计,在进行建筑结构抗震能力测试时,应尽可能充分发挥构件的延性,实现结构整体足够的延性和变形能力,从而有效降低地震的作用,提高建筑结构的抗震能力。

3. 避免不合理设置导致对主体结构的不利影响,强调结构空间整体性,重视对非结构构件的处理,充分利用其对主体结构的有利影响。

4.保证建筑材料的优质性,抗震性能的高低主要取决于建材质量的好坏,包括钢材的抗拉强度、构造柱、芯柱、圈梁等各类构件要求的不同,都会影响房屋的抗震性[5]。

三、结构概念在建筑结构设计中应用原则

(一)合理选择结构方案的原则。

只有建筑工程自身合理结构形式,才能够使得建筑工程自身的结构体系实能够更加的完善,并且在一个结构单元中,要尽可能的避免大量使用其他不同的结构体系,其建筑工程自身所具有的受力特性等各个方面的因素都必须要完全将各个方面的受力形式完全表达出来,从而促使传力更加的简捷。所以,在针对建筑工程结构进行设计的过程中,务必要根据工程自身的设计需求、地质环境、施工条件等多方面因素来对结构进行综合性的分析,从而促使这几者之间能够相互的结合在一起,确定出最佳的工程结构方案。

(二)精选计算简图的原则。

结构简图是整个建筑工程进行结构数据计算的一个重要基础,如果所使用的结构简图计算不当,那么就有可能促使整个建筑工程的结构出现重大的质量问题。因此必须通过分析结构简图采取恰当的结构计算,选择合适的计算简图。另外,计算简图通过相应的构造措施来保证。实际结构允许与设计简图有偏差,但应在误差允许的范围内。

(三)正确分析计算结果的原则。

正确分析计算结果必须通过一定的建筑结构设计软件,目前市场上有关软件种类繁多,而不同的设计软件所计算出的结果也不尽相同,选择合适的设计软件,还应对计算结果认真分析,慎重校核,做出合理判断,这就要求设计师对程序的设计原理及技术条件有广泛的了解。

四、结语

综上所述,在建筑工程规模不断扩大的情况下,其中所涉及到的相关技术性越发的复杂,而由于技术所产生的不稳定因素也在不断的加多,促使工程设计字工程自身的要求越发严格,而在建筑工程结构设计的过程中,大量运用结构的概念设计,能够促使建筑工程结构安全性、可靠性、经济性能够得到持续不断的强化。而建筑工程的设计师也应当自觉的担当起革命工作的执行者和推动者这项任务,持续不断的提升结构工自身所具有的创新,促使结构设计能够更多的被应用到建筑工程中。■

参考文献

[1] 刘慧芝,李福来.浅析建筑结构设计中的概念设计与技术措施[J]. 河北省中小企业服务中心,2009( 4) .

[2] 袁明.浅谈结构概念设计[J].江西省建材科研设计院, 2008( 2).

[3]包乐琪,郭玉霞,陈旭坤.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富导报.2011(14)