建筑结构设计中抗震设计存在的问题及解决对策

河南建材
2023年第3期
建筑结构设计中抗震设计存在的问题及解决对策
张罡
大同市华青建筑设计有限责任公司(037000)
摘要:为了减少地震破坏,避免人员伤亡,减少经济损失,相关从业人员应增强建筑结构的抗震设计意识和设计能力,在设计建筑结构时,应做好抗震设计,使建筑更好地抵御自然灾害,确保人们生命财产安全。

因此,文章主要分析了建筑结构设计中抗震设计的一些要点。

关键词:建筑结构设计;抗震设计;概念设计
1建筑结构抗震设计的重要性
地震是一种特殊的地质灾害,其产生的时间跨度大、不确定因素多,目前的技术水平很难对其进行精确的预报,无法进行有效的防范。

在抗震设计中,仅仅依靠地震理论远远不够。

在结构抗震设计时,应保证其基本功能,并对其进行加固,以提高结构的抗震能力。

根据抗震设防烈度的不同,其影响因子的大小也不尽相同,所以在实际运用时要特别重视。

对大多数建筑物来说,均匀合理布置能有效地防止结构中的薄弱环节,从而确保建筑物的总体结构稳定。

抗震设计的主要目标是在发生地震时,即使建筑物内部部分失去了支撑功能,其他结构仍可以保持稳定性,以防止整体结构变形对建筑物的破坏。

在建筑物的抗震设计中,要确保建筑物的整体结构的合理性,保持其强度、刚度、稳定性等基本特性。

必须对结构的受力进行严格控制,以保证结构的整体稳定。

合理分布建筑物的结构强度,可提高建筑的均匀度,防止因地震引起的建筑物结构损坏。

2建筑结构设计中抗震设计存在的问题
2.1未明确认识抗震设计的实际意义
地震等自然灾害的频繁发生给居民的人身安全带来了严重的危害。

因此,在设计建筑结构时,应注重抗震结构设计,提高建筑结构设计的抗震效果。

但就目前的建筑设计而言,设计人员没有完全认识到抗震设计的意义,抗震结构设计工作还不够完美,使建筑结构设计中的抗震作用不能充分发挥。

2.2无法有效验证地震效应
建筑工程抗震结构设计的验证方法有抗震结构模型试验、地震反应检测试验和建筑震害研究试验三种。

但是,我国幅员辽阔,地形复杂,大大增加了抗震结构设计的难度。

在高层建筑工程中,抗震结构设计完成后,无法对抗震效果进行有效检测。

为了了解抗震效果,只能采用抗震结构的模态试
验,但这种试验与建筑物的实际抗震效果存在一定
误差,抗震性能的准确性和有效性有待提高。

地震
监测设备相对落后,无法进行实时地震监测,获取
的数据不完整,影响了建筑工程抗震结构设计效
果。

2.3适用性问题
进行抗震设计时,要考虑抗震设计对整个建筑
工程的适用性,对建筑施工场地的周边环境和构造
细节进行实地考察,了解各种因素对建筑场地抗震
效果的影响,充分发挥抗震性能。

如果没有做好场
地调查工作,建筑结构抗震设计的实际效果就达不
到施工要求,一旦工程的抗震结构设计适用性出现
问题,就会对整个建筑结构的安全性能产生负面影
响[1]。

2.4抗震意识有待提高
提高建筑结构的抗震性能,设计人员的专业技
能水平和抗震意识非常重要。

但就现阶段我国建筑
工程抗震设计而言,设计人员抗震意识不足仍是普
遍存在的问题。

一些建筑设计人员为了提高建筑的
整体美观,忽视了建筑的抗震结构设计,大大降低
了建筑的安全性和稳定性。

因此,设计人员应积极
提高专业技能水平和综合素质,增强抗震意识,根
据施工区域地形做好建筑抗震结构设计工作,提高
建筑抗震性能。

3提高建筑结构抗震设计水平的有效措施
3.1选择基础良好的建筑场地
施工现场的选择对施工项目的总体质量有很
大的影响。

在建筑工程的前期,必须充分重视工程
建设的选址,设计人员要尽量避开易断裂的地壳、
土质松软、容易发生泥石流的区域,选择基础良好
的场地。

要在地势比较平缓、土质比较稳固的地方
进行施工,避免地基的沉陷。

在选定施工场地时,不
要把建筑物建在大面积的深坑杂填地上,更不要把
综
合
论
述
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建筑物建在有可能发生崩塌的山丘上。

3.2合理布局建筑结构
在建筑结构设计时,必须遵守相关的抗震设计规范,确保结构的整体合理性,并保持其强度、刚度、稳定性等基本特性。

设计人员应该尽可能地保证结构的刚性和重量的分布,并保证建筑物的平面和三维结构具有一定的规律性。

在保证建筑使用功能的前提下,应尽量避免平面的设计太过复杂,必须合理布局水平和竖向结构,如对称性、竖向规律性。

在建筑物的结构设计中,设计人员应对建筑立面和平面进行全面地分析和改进,既要最大限度地确保建筑物使用功能,又要最大程度保证抗震参数指标。

为保证建筑物在不改变使用功能的前提下具有更高的抗震延性,必须对有关的延性因素进行科学有效的分析,从而作出合理的结构布置。

如框架剪力墙结构,采用框架与剪力墙相结合的方法来提高其抗震延性,使建筑物既具备框架较大的空间,又具备了剪力墙的良好抗侧力性能。

3.3建筑物的质量要小
房屋质量与其抗震能力有很大的关系。

地震来临时,建筑物所受到的地震作用与其结构刚度成正比,构件质量越大,即刚度越大,其吸收的地震影响力越大。

所以在结构设计时,必须要妥善处理这两方面的关系,提升整体抗震性。

总之,设计人员必须清楚地认识到当发生地震时,房屋的重量越小,其结构越完整,而越重的建筑物则越易损毁,因此在确保建筑物正常运作的前提下,尽量减少建筑结构的整体质量。

3.4科学设置防震缝
防震缝是根据抗震要求,为防止建筑物受到损坏而设置的竖向结构缝。

在设计时,要充分考虑到建筑物的总体状况,合理划分建筑物,将原有的不规则结构划分为若干独立的规则单元,并根据建筑物的高度设置相应的隔震缝,以提高建筑物的抗震性能。

在设计时,要注意隔断结构的两端,在设计防震缝时要严格按规范要求,否则会影响抗震效果。

3.5完善建筑立面、结构竖向布置抗震设计
结构体系的外形设计和结构刚度的变化均会使楼层发生较为严重的变形。

主体结构竖向布置的过程中,结构侧向刚度自下而上逐渐减小。

为规避软弱层,应采取有效的措施避免上、下层刚度发生突变。

框架结构的楼层与相邻上层的侧向刚度比应在0.7以上,与相邻三层的平均侧向刚度比需在0.8
以上。

在框剪结构中,楼层与相邻上层的刚度比在
0.9以上,底层嵌固层的刚度比在1.5以上。

结构中
需尽量规避软弱层,层间受剪承载力应在上一层的
8成以上。

结构上部楼层的收缩部分到室外地面的
高度与房屋高度的比值若超过0.2,则上部楼层收进
后的尺寸要为下部楼层水平尺寸的75%。

上部楼层
的尺寸不得超过下部外挑水平尺寸的110%,规定
外挑尺寸在4m以内。

楼层的重力需沿高度均匀分
布,上部楼层的重力应在下部楼层的1.5倍以内[2]。

4建筑结构的体系选择
4.1保证结构体系的承载能力
建筑结构体系的赘余度、变形能力及内力重分
配等功能是建筑结构抗震设计的工作要点。

地震发
生时,其中部分构件出现问题,只要其余构件的承
载能力能够对竖向承担荷载,就会使整个建筑处于
稳定状态。

4.2建筑结构体系地震作用传递路径
在建筑结构抗震设计的过程中,对于竖向构件
的设置应使其在垂直重力的荷载作用下压应力近
乎均匀。

对于建筑的盖梁体系布置,尽量保证以最
短的路径将垂直重力荷载传递到竖向的构件墙与
构件柱上。

对于转换体系的布置,要保证建筑上部
结构对构件垂直重力荷载的传递在转换层进行不
多于两次的转换过程。

除此之外,明确确立对建筑
物的整体抗侧力体系,完善并保证抗侧力的组成部
分的连通性。

4.3建筑结构体系应具备适当的强度和刚度
适当的强度与刚度的建筑结构体系分布是避
免突变及部分削弱导致部分出现的有效途径。

在建
筑框架结构设计环节,应保证建筑节点的质量。

针
对薄弱部位,及时进行抗震能力的防御。

5结语
面对地震等自然灾害对建筑结构的影响,建设
者必须明确抗震结构设计的重要性,遵循抗震结构
设计的基本原则,针对目前建筑结构抗震设计中存
在的问题,采取相应的解决措施,提高建筑结构的
抗震性能,为人们提供更加安全的生活环境。

在建
筑工程的抗震设计中,应从安全、实用、技术等角度
考虑,设计出既安全又美观的建筑物,还要提高建
筑物的抗震能力,以应对可能发生的地震灾害。

在
今后的工程建设中,只有不断地强化抗震设计,才
能将地震危险降低到最小,从而保证房屋结构的安
综合论述
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全。

当地震发生时,建筑物的结构会经历许多相对复杂的变化。

建筑结构的抗震设计要充分结合建筑的规划设计、建筑结构的抗震经验和建筑工程的相关理论,提高建筑结构的抗震强度。

参考文献:
[1]孟茹.探析土木工程结构设计中的抗震设计[J].居舍,2018
(24):134.
[2]金果,李伟建.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用研
究[J].四川水泥,2019(12):35.
综
合
论
述
无人机测绘在应急救灾中的应用
郭仓1张满满2柴伟杰1杭芬1贾凯华1
1河南建筑职业技术学院(450064)2河南测绘职业学院(451464)
摘要:随着科技的进步,测绘技术发生翻天覆地的变化,近几年无人机因具有机动灵活、高效、直观、精度高、时效性强等特点,给测绘工作带来了新的突破,不仅测绘精度高,同时也提升了测绘安全性和效率,已经成为测绘应急保障的重要手段。

基于此,文章以某地洪灾为例,介绍了无人机在抗洪抢险中影像获取流程。

关键词:无人机;应急救灾;测绘
我国幅员辽阔,各种自然灾害(洪水、泥石流、地震等)频发,对人们的生命安全造成危害、财物安全带来损失。

以最高实效性取得灾区受灾情况,为抢险救灾提供实时灾区数据成为测绘行业肩负的责任与义务。

以全站仪为代表的传统测绘方式已经不能满足新时代应急保障测绘的要求。

现阶段,随着科技的进步,无人机技术的发展,C O R S等移动测量系统已经能够满足应急测绘数据快速获取、处理的任务要求。

1无人机的发展过程
1917年第一架无人机诞生,20世纪50年代开始应用。

现阶段,市面存在的无人机约50种,300多个型号[1-2]。

我国在无人机领域的研发有着悠久的历史,从2000年以后无人机技术取得飞速发展,因其强大的可靠性及安全性,迅速占领民用市场,大疆系列无人机各种性能已经处于世界领先水平。

目前,以无人机为平台,通过搭载高分辨相机获取地表影像,借助北斗导航定位系统,利用智能化飞控系统,实现航线,自动拍照,自动返航等功能,并已大量应用于抗洪救灾、智慧城市建设、自然灾害监测与评估等领域。

2无人机测绘的优势
无人机测量作为一种新的科学技术,在测量中的应用有着广泛前景,表现出了高效性、直观性、高精度、时效性强等特点。

2.1高效性
采用传统方法进行测绘相关工作时,人力测量是最主要的测量方式。

因为地形地貌影响,造成测
量周期较长,效率低。

通过无人机进行测量时,一架
无人机可以达到10~20个人的测量效率,改变了传
统方式测量时,测绘人员天天跑外业的局面。

明显
缩短了测量时间,提升了测量效率。

2.2直观性
无人机采集的数据通过内业解算,获得地面三
维模型,通过裸眼3D技术在三维模型采集点,测区
状况可以清晰直观显示,点云的多少可以通过过滤
自行控制。

2.3精度高
以无人机为平台通过搭载高精度相机可以高
质量完成测绘工作。

通过选择合适的高分相机,采
用仿地飞行技术,控制外业航拍高度,和设置合理
的航拍重叠度,在测区按照一定密度布置像控点,
借助内业数据处理软件对整个测区的点进行了空
三平差,使获取影像数据更加可靠。

2.4实效性强
应急救灾中不确定因素很多,此时就要做好应
急测绘工作。

常规测量方法受,多方因素影响,无法
快速获取测区的地形地貌特征,应用无人机航测技
术,因为其是远程操控、隐蔽性较强,在遇到突发状
况可以快速撤离,降低了人力、财力、物品的损失,
所以无人机测绘在应急事件时有着实效性强的优异表现,因此应急测绘是一项快与准的技术[3-4]。

3无人机航测系统的组成
无人机航拍系统有两个组成部分:①图像信息
159。