基于性能的建筑结构抗震设计方法.pdf

基于性能的建筑结构抗震设计方法基于性能的建筑结构抗震设计方法导言导言高层建筑逐渐成为我国的主要建筑形式，究其原因，主要是高层建筑能够节省土地资源，还可以为居住者创造更加优质的生活环境。但如何保证高层建筑结构的质量和稳定性，成为居民关注的话题。因此，本文对基于性能的建筑结构抗震设计进行研究，其意义十分重大。基于性能的建筑结构抗震设计的主要目标基于性能的建筑结构抗震设计的主要目标地壳板块高强度运动是地震产生的根本原因，地震具有非常强的破坏力，且很难预测和控制，以突发性为主，故高等级地震产生的影响非常巨大。以唐山地震和汶川地震为例，唐山地震死亡人数接近 30 万人，整个唐山市几乎成为废墟，而汶川地震也同样如此，据震后统计，汶川地震死亡人数接近 8 万，所造成的直接经济损失高达几百亿元。自此之后，国家十分注重建筑结构的抗震设计。房屋建筑工程抗震设防管理规定 建筑工程抗震设防分类标准等有关规定的出台，要求各建筑企业必须做好抗震结构设计，确保建筑物的抗震性能。基于性能的建筑结构抗震设计方法基于性能的建筑结构抗震设计方法1.1.选择建筑场地选择建筑场地在进行建筑结构抗震设计过程中，建筑场地关系到建筑的抗震效果。比如：在设计条件相同的情况下，位于地势起伏较大地区的建筑，其建筑结构抗震效果偏低，而位于地势平坦地区的建筑，其结构抗震效果较好。因此，在地震发生后，建筑被破坏程度存在明显的差异。有鉴于此，设计人员应该重视建筑场地的选择，并通过调研的方式，对施工环境地质条件加以明确，同时查阅相关资料并勘探建筑施工现场，使建筑结构抗震设计效果得到充分发挥。比如：如果建筑所处的区域多软土和黄土，则建筑结构抗震性能偏低，如果建筑所处区域的土层为黏土，则有助于提升建筑结构的抗震性能。设计人员需要在设计过程中，考虑地质条件，一旦发现建筑所在地的地质条件较差，应采取有针对性的措施，对地基土层进行加固处理，确保建筑地基与抗震设计要求相符，只有这样，才能对地震进行有效抵御。2.2.建筑地基设计建筑地基设计地基基础是建筑结构的重要组成部分，保证地基基础的质量，才能确保建筑结构的抗震性能，因此，建筑结构设计人员在设计过程中，应该考虑地基基础质量对建筑结构抗震性能的影响，并在实际设计阶段，采取有效的措施，处理地基基础，使地基基础的强度满足建筑要求。表现在以下方面：（1）在建筑结构设计阶段，设计人员应准确计算地基的承载力，如果建筑类型为高层或超高层建筑，还要考虑基础的填埋深度，以提升嵌固效果。（2）就高层浇筑来说，其地基基础深度不足，会对建筑结构抗震性能产生不利的影响，一旦发生地震，建筑振幅较大容易倒塌。为了使建筑结构抗震性能得到强化，建议设计人员不断增强建筑结构的防御能力，保证建筑结构的刚度和稳定性。比如：现阶段，在建筑工程领域广泛应用的钢筋混凝土结构就有助于建筑结构强度的提升。此外，在一些软土地基中填补沥青层，可以改善软土地基存在的固有问题，建筑物抵御地震的能力会随之增强。3.3.承载力结构设计承载力结构设计在设计建筑结构时，承载力十分关键，因此，设计人员应该结合建筑工程实际情况，做好承载力结构的设计工作，具体表现在以下方面：（1）在地震发生时，想要确保建筑物不会丧失基础功能，建筑结构必须稳定和安全，只有这样，才能使居民人身财产安全得到保证，同时，也会降低灾后维修的难度。（2）建筑结构在地震时会受到作用力的冲击，很容易发生变形，为此，应保证建筑结构构件安装和设计的合理性，以提升结构的承载力强度，从而使建筑物的性能得到保持。（3）如果建筑物所处区域发生强度高于 6 级的地震，通常情况下，建筑结构抗震性能较差的建筑物会倒塌。为避免此类情况的出现，要求设计人员在设计过程中，必须重视结构竖向重力荷载和侧向力荷载的设计。基于性能的建筑结构抗震设计基于性能的建筑结构抗震设计做好建筑结构抗震设计，是保证居民人身和财产安全的重要措施。为此，设计人员应该基于性能结构设抗震设计理念和承载力设计方法，合理进行建筑结构抗震设计，为达成设计目的，设计人员应做好以下方面的工作。1.1.对混凝土结构性能目标标准进行准确的划分对混凝土结构性能目标标准进行准确的划分设计人员应结合建筑施工要求、工程施工成本以及主客观因素划分建筑结构性能目标。比如：如果施工要求较高，且工程施工成本充足，设计人员在设计过程中需要考虑不同等级地震对建筑结构的影响，并依据当地实际情况，确定结构性能目标。一般情况下，公共建筑和超高型建筑结构抗震等级要高于普通建筑，并且，地震多发区的建筑结构抗震等级高于普通地区。比如东北地区的建筑结构抗震等级普遍低于四川省，究其原因，主要是四川省位于地震带，年平均地震次数多。2.2.明确建筑结构抗震性能水准明确建筑结构抗震性能水准在建筑结构抗震设计过程中，设计人员应加强设计控制，严格遵守有关标准，这是保证建筑结构设计质量的关键。比如：设计人员在确定建筑结构抗震性能水准时，应该依据关键构件、普通构件以及耗能构件在地震状态下的预计损坏程度。设计人员可以结合工程实际情况，合理选择关键构件，现阶段，以下构件是常用的关键构件：（1）底部加强部位的竖向构件；（2）水平转换构件和与其相连接的竖向支承构件；（3）连体结构的竖向构件；（4）大悬挑结构的悬挑构件和支承构件；（5）腰桁架；（6）各层的长短柱；（7）扭住变形大部位的构件；（8）结构工程师根据工程具体情况认定的结构件。结束语结束语综上所述，我国每年都会发生地震灾害，尤其是南方一些省份，地震频发，对当地发展造成了极为严重的影响，同时也威胁了居民的健康财产安全。如果建筑结构抗震设计不合理，致使建筑倒塌，产生的后果不可估量。有鉴于此，文章提出建筑结构抗震设计建议，以增强建筑的防护能力。