有关建筑结构性能设计分析与研究

有关建筑结构性能设计的分析与研究

摘要当今社会发展形势下，建筑结构性能及设计受到越来越多的关注，通过针对建筑结构的抗震性方面的分析与研究，进一步总结了建筑结构的抗火性能的分析过程及研究结果，提出一些建设性建议，这些都会为我国建筑结构资料的完善与改进创新奠定良好基础。

关键词建筑结构性能设计分析研究

随着国民经济的发展和综合国力的不断提高，人们对建筑这个特殊商品的要求越来越严格，不管是建筑的外观造型、与环境的协调关系，还是建筑的结构安全、可靠方面都有了较高的要求。建筑结构的性能设计引起了建筑界的广泛关注，尤其是抗震性能设计和抗火性能设计。对建筑结构来说，地震对建筑物的破坏作用是通过地基传递给上部结构的，引起地基的开裂，导致建筑结构发生坍塌，抗震性能的强弱直接影响地震对建筑物的破坏程度。在建筑设计阶段，考虑抗震性能，采取一定的措施使建筑物承受更高的地震力，从而减少损害。随着各类工程的大量兴建，建筑防火设计成为工程建设和使用中确保质量安全和财产安全的重要环节，防火设计直接关系到建筑使用的安全。由此可见，建筑的抗震和防火性能设计对保证建筑物的建造和使用安全有着重大的意义。

一、建筑结构的抗震性能分析与研究

地震对建筑物的危害是巨大的，建筑物的抗震性能就显得尤为

重要，可以从场地选择、结构设计和基础设计等三个方面来提高建筑物的抗震性能。

地震造成建筑物的破坏，除了震动引起结构破坏以外，场地的选择也是一个关键的因素。在选择建筑物的场地时要做到以下几点：选择开阔平坦或者密实均匀的场地，有利于建筑物抗震；避开像软弱场地土、高耸的山丘、河岸以及边坡边缘等对建筑物抗震不利的地段；避开像容易发生滑坡、地陷、泥石流和地表错位等的危险地段，当无法避开时，要采取有效的抗震措施。

建筑结构包括砌体建筑结构、钢筋混凝土结构、型钢混凝土组合结构和钢结构，建筑物本身是一个复杂庞大的系统，各种结构构件共同工作，在遭受地震作用后，各个构件的破坏机理与破坏过程十分复杂，因此，针对不同的建筑结构应该采取不同的抗震设计。就钢筋混凝土框架来说，为提高它在地震中的存活能力，采用引进高强钢筋来提高框架的弯曲屈服变形能力和抗弯承载力的措施，极大框架柱与框架梁之间的变形差，实现合理的破话机制，防止倒塌出现。对于钢结构而言，它的抗压、抗拉、抗剪强度均很高，并且还具有良好的延展性，可以通过结构的塑性变形吸收与消耗地震能量来抵抗地震的破坏，钢结构还具有自重轻的特点，这也大大减轻了地震作用的影响。

建筑结构的地基测算和基础设计也是关系抗震性能的重要因素。在基础设计中，注意基础的选型，加强其整体的刚性；建筑物基础的埋深不能太浅，可以增强地基土对建筑物的嵌固作用；另外，

还要加强基础与上部结构的整体性，增强安全储备。

二、建筑结构的抗火性能分析与研究

在火灾高温的作用下，建筑结构材料的性能发生劣化，构件会发生强烈的结构内力重分布，结构变形明显加剧，进而造成结构的承载性能极大减弱，危及结构的安全，甚至造成结构发生局部或者整体的倒塌。同时，随着社会经济等方面的高度发展，一些新的事物或者生产资料进入人类生活圈，越来越多的事物终究会提高安全隐患发生的可能性，都会导致大量的火灾或者其他潜在危害的发生。因此，如何合理准确的进行结构抗火设计，建立一整套科学、实用、可靠的建筑结构抗火设计方案，越来越受到工程界和学术界的关注。

关于建筑物的抗火性能，首先要加强对加固混凝土结构的抗火设计和研究，深入研究火灾下不同约束条件、不同受力状况的混凝土的爆破机理，降低火灾的损害程度。其次，加强对火灾引力的次内力以及悬链线效应的研究，增加悬链线的设计内容，增强等效荷载。最后，应加强建筑物火灾扑救方案的研究，开展抗火能力评估，建立抗火能力档案，保证居民的安全。

三、结论与总结

建筑结构的性能设计与国民经济息息相关，它不仅是一项重大的科学技术，更是一项基本国策，由于人们对建筑产品的要求越来越高，如何在建筑结构的经济性与可靠性之间找到结合点，是今后建筑结构性能设计的关键所在。由于地震和火灾对建筑物结构的破

坏最为严重，也是发生较为频繁的事故，因此本文主要探讨了建筑结构的抗震和抗火性能的相关问题，提出了提高建筑物结构抗震抗火性能的措施，针对不同的结构构件做了有关抗震抗火性能的简单介绍。旨在降低地震和火灾对建筑结构的破坏，吸取前车之鉴，重视建筑结构性能设计，为人们提供安全、舒适的人居环境。

参考文献：

[1] kowalsky m j, priestley m j n, macrae g a. displacementbased design of rc bridge columns in seismic region .earthquake engineering and structural dynamics, 1995,24, (24) :1623-1643 .

[2] miranda e, garcia j g. evaluation of approximate methods to estimate maximum inelastic displacement demands .earthquake engineering and structural dynamics, 2002,31, (31) :539-560 .

[3] 薛彦涛,黄世敏,姚秋来,葛学礼,曾德民,尹保江,荣维生,于文. 汶川地震钢筋混凝土框架结构震害及对策[j]. 工程抗震与加固改造, 2009, (05) .

[4] 刘华新,张旭,邢颖. 建筑结构基于性能设计的研究与发展[j]. 辽宁工学院学报, 2005, (02) .

[5] 刘海波. 房屋结构性能设计基础理论的探讨[j]. 中国商界, 2010, (02) .

[6] 张丽萍,刘晓青,陈春燕. 结构性能设计及其应用研究[j].

水电能源科学, 2008, (05)

[7] 季静,黄超,韩小雷,郑宜,何伟球. 基于性能的设计方法在超限高层建筑结构设计中的应用研究[j]. 世界地震工程, 2007, (01) .

[8] 李涛,王应生. 性能设计方法与现行规范方法的比较[j]. 工业安全与环保, 2009, (11) .

[9] 万海涛,韩小雷,季静. 基于性能设计方法的钢筋混凝土柱构件分析[j]. 中南大学学报(自然科学版), 2010, (04) .

[10] 贺清龙,陈涛. 性能设计中设防标准与设计参数的确定[j]. 施工技术, 2008, (s2)

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