建筑物的抗震設計范文
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導語:如何才能寫好一篇建筑物的抗震設計,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
隨著現代化社會經濟的快速與發展,城市的建設腳步也在迅速加快,建筑行業的發展也是非常迅速,尤其是水工建筑物的建設規模有很大提高,水利工程事業也是大規模的興起。而水工建筑物抗震設計作為水利工程能常運行并發揮綜合效益的基礎保障,對水工建筑物的抗震度要求也越來越高。但是受地震資料匱乏以及對地面運動特性的認識不足和對地震產生機理認識不充分等條件的限制,使得我國在對預測地震動特性的水平上還存在很大的不足。本研究主要從抗震設計的基本原則和指導思想入手,重點分析了水工建筑物抗震可靠度設計規范、結構與材料的選擇、筑物場地、地基的選擇以及單項安全系數法和多項安全系數法。
1、水工建筑物抗震設計的的基本原則和指導思想
任何一個設計的基本原則都是為了保證結構在設定的作用下實現預期的功能目標,水工建筑物抗震設計的的基本原則也是如此,就是為了能夠保證水工建筑物的抗震安全,以水工建筑物的結構能夠滿足相應的抗震功能目標要求為目的。因此,水工建筑物抗震設計的的基本原則和指導思想主要體現在以下幾點:第一點,在水工建筑物抗震設計中要嚴格按照建筑物和工程的不同等級設定其需要承受的作用、設防標準以及實現預期功能目標的安全裕度,確保工程及工程中的建筑結構的分類設防能夠按其所發揮重要的作用。第二點,應該嚴格針對水工建筑物進行多級設防,也就是說要根據建筑物的不同功能設計出不同的抗震設防水準。第三點,是在確定水工抗震設防標準時一定要重點考慮到,在水庫進行蓄水的情況下,正常蓄水位淹沒的水體下的物理環境在發生改變的情況下,會不會在庫壩區引發地震,即水庫地震。因此,必須結合我國國情,從我國國情和水工建筑物特點出發,建立分類防的抗震設防標準體系,把確保水工建筑的安全放在第一位。
2、水工建筑物抗震設計的基本規范
我國的水工建筑物抗震設計目的主要是為了最大程度的降低地震帶來的破壞并在一定程度上實現對次生災害發生的有效防止,以減輕地震給我國帶來的經濟損失。在我國水工建筑物抗震設計的基本規范具體體現在以下幾點:首先,Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度的水工建筑物的抗震設計主要可以應用在混凝土重力壩、碾壓式土石壩、進水塔、溢洪道、平原地區水閘、水電站壓力鋼管以及地下結構的抗震設計上。其次,在水工建筑物的抗震設計烈度為Ⅵ度時大可不必進行抗震計算,而在水工建筑物的抗震設計烈度高于Ⅸ度時,就必須對水工建筑物的抗震的安全性應進行專門研究論證后,根據具體的審查結論進行水工建筑物抗御設計。最后,就是要嚴格按照水工建筑物的工程場地基本烈度以及水工建筑物自身的重要程度進行工程抗震設防類別。
3、水工建筑物場地以及地基選擇的思考
對于我國這樣一個農業發展大國來說,水工建筑物的場地選擇對于農業發展來說是非常重要的,水利工程關乎我國農業發展的命脈,因此水工建筑物的場地選擇具有非凡的意義。在進行水工建筑物場地的選擇時一定要盡量避開那些巖體結構復雜、有軟弱結構面、有夾泥層的場地,,對于初步選中的場地以及場地的周圍環境應該進行細致的地質勘查工作,并對勘察得到的數據進行專業的統計分析和綜合比對,如果選擇場地的勘察結果存在邊坡穩定性條件較差等特點,就必須對不穩定邊坡在設計烈度的地震作用下可能產生的危害做出正確的評估,并采取相應的、具體的處理措施。最后,綜合上述工作的結果對所選擇的場地構造活動、地基以及邊坡等系列因素進行綜合分析和評價,保證所選擇的場地是符合水工建筑物的要求。在進行水工建筑物場地地基抗震設計時一定要對周圍的地質條件、水文條件以及建筑物的基本型式、荷載等因素進行綜合考慮,確定烈度之后再根據建筑物的使用年限以及各建筑部分的重要性,制定建筑物的抗震烈度并根據這一標準進行設計,以保證水利建筑物的地基能夠在相應的設計烈度的地震作用下不發生滲透破壞、失穩破壞,避免對建筑物產生有害的變形。
4、水工建筑物抗震結構與抗震材料的思考
水工建筑物抗震結構與抗震材料的設計與選擇,直接關系到水工建筑物整體結構的抗震性能。一般情況下,對于建筑的抗震材料來說,大都采用抗震性能較高的材料。水工建筑物的地面抗震結構與地下抗震結構宜為剛度大而慣性小,大多采用結構剛度與質量分布宜自下向上逐層遞減,切記頭重腳輕和某一環節的突變。鋼筋混凝土結構就是符合這較高抗震要求的結構,例如在唐山大地震中,鋼筋混凝土煙囪卻無一倒塌,而砌石閘墩、素混凝土煙囪、磚煙囪等其他結構都有不同成都的坍塌,所以說,采用抗震性能高的鋼筋混凝土材料,無論是從其方便施工、耐久、防滲還是承載能力上來看,抗震性能較高的材料都會在一定程度上避免或者降低地震帶來的危害。
5、水工建筑物抗震設計難點的思考
安全、科學的水工建筑物抗震設計作為水利工程能常運行并發揮綜合效益的基礎保障,人們對水工建筑物的抗震度提出的要求也是越來越高,關注度越來越大。但是,由于地震資料匱乏,可供研究的樣本數量太少。另一方面,由于人們對地面運動特性的認識不足、對地震產生機理認識不充分,加之地震發生的原因比較復雜等一系列的原因,嚴重限制了抗震設計的發展,使得我國在建筑物抗震設計上還存在一定的難度,并在對預測地震動特性的水平上還存在很大的不足和局限性。
6、單一安全系數法與多項安全系數法的比較
從表現形式上看來,單項安全系數法與多項系數法都可以對材料特性、大壩級別、荷載組等影響因素進行考慮,只是在抗剪斷公式中存在很大的差別。在抗剪斷公式中,單一安全系數法不能對粘聚力以及摩擦系數的特性同時進行考慮,而多項系數法則是可以對不同的材料的粘聚力以及摩擦系數的特性同時進行考慮。但是從二者的功能上來看,由于抗震問題復雜、樣本太少、影響因素較多、系數太多等因素,大多數情況下大壩設計中的安全系數都是經驗系數,因此,完全依賴理論計算大壩安全系數是很困難的。
結束語
綜上所述,由于地震的形成因素復雜,產生的機理不明確,因此們很難對其進行準確的預測。我國作為一個農業發展大國,水利工程更是關乎我國農業發展命脈的基礎工程。水工建筑物抗震作為一項長期而又復雜的工程,抗震概念設計提高水工建筑物抗震能力的有效措施,無論是結構與材料的選擇、筑物場地、地基的選擇還是單項安全系數法與多項安全系數法的選擇,對于水工建筑物抗震設計這樣一個十分復雜的問題都是非常重要的。
【參考文獻】
[1]朱伯芳.關于水工建筑物抗震設計的幾點思考[J].水利水電技術,2010(09).
篇2
關鍵詞:房屋建筑;抗震設計;分析
Abstract: With the development of the construction industry and the people's living standards improve, the safety requirements for buildings are also gradually increased. China, as a large earthquake in the country due to the distribution of a large earthquake zone, and many cities in the earthquake zone, which requires us during the building construction to give full consideration when designing earthquake-resistant houses. The following pair of housing construction in seismic design are discussed, aimed at strengthening the seismic design.Keywords: buildings; seismic design; analysis
中圖分類號:TU8 文獻標識碼:文章編號:
引言
地震是地殼構造急劇運動的一種表現形式,一種破壞性的自然現
象,大地震往往對人類社會造成難以抵御的沖擊,給經濟建設和人民生命財產帶來嚴重危害。在人口稠密、工業發達的城市,地震破壞尤為強烈。大地震會給人類社會造成巨大的損失,如何避免和減輕地震災害,是當前社會和經濟發展中必須首先考慮的問題之一,尤其對城市震害的預防及其對策更具有特別重要意義。以下對磚混結構房屋和高程建筑抗震設計要點進行綜述。
1對建筑物進行抗震設防的標準
對于建筑物來說,設置抗震性的標準基本上可以概括為“小震不壞,大震不倒,修而可用。”在我國,一般以7度為抗震設防的始點。地震會直觀的破壞建筑物的結構,且地基不同,受影響的情況也會不同。在一般情況下,巖石或半巖石及密實的地基是較好的地基,而土質松軟及粘性土都不是好的地基選擇。在建筑物進行選址時,要避免在斷層或其交界地帶上進行建設,而多選擇地勢較平坦和開闊的地方。
2對于兩種不同建筑的抗震設計分析
2.1磚混結構
第一是要適當的對磚房使用范圍進行控制,同時采取適當的抗震措施。值得注意的是,在地震區的房屋在體型上要求簡單規整,且在平立面最好不要有突出的部位,使得質量及剛度可以分布勻稱。
第二是對磚墻的強度及整體性要有高要求。在這種條件下,就要求房屋的縱橫墻間距及房間平面的尺寸不太大,對于門窗孔的位置安排要適當,才不會破壞對于縱橫墻的拉結結構。對于各種設備及管道的設置,埋設墻內不是最好的選擇。在施工過程中,要對磚墻的砌筑質量有個整體把握,盡量嚴格做到橫平豎直和砂漿飽滿,還要注意不要使用較低標號的砂漿及磚。我們有時候會在磚墻內加鋼筋混凝土的框格就是為了提高磚墻的延展性,加強抗震。
第三是對于樓蓋的整體性和水平剛度要予以重視。如果房屋使用預制的鋼筋混凝土做板時,最好在板的端部預留鋼筋,使得建筑可以相互拉結。最好還可以再在板上鋪設直徑為4mm的鋼筋網,而且現澆一定程度的混凝土,使得房屋成為裝配的整體式結構,進而保證樓蓋的水平梁功能,可以使橫向水平的地震力能夠有效傳布到各縱橫墻上,與此同時也穩定了縱橫墻。在樓蓋的建筑過程中,最好讓其的受力形式為連續的梁板結構。
第四是對于樓蓋及磚墻間和磚墻與磚墻的聯結要加強,在此時,最常采用的是縱墻(或橫墻)進行承重的方案。需要注意的是此方案不適用于對縱橫墻間進行拉結且底層是內框架多層的磚混結構的房屋。如果條件允許的話,最好在每層樓蓋的水平處進行現澆鋼筋混凝土的圈梁且要其與磚墻進行拉結。在縱橫墻的交接處的砌筑上,最好做到同時砌筑,對于磚墻連接處,要防止少放及錯放抗震的鋼筋。
第五是對于圈梁在多層的磚房中的重要的抗震作用要重視。在圈梁的制作工程中,要注意采用現澆的鋼筋混凝土,把縱橫墻進行圈結和封閉,防止不利拉結。
第六是在懸挑結構及突出的構建的抗震處理要多加注意。在做挑出墻面的雨棚、陽臺和挑檐板等一集突出無眠的小屋及女兒墻時,要注意挑出及突出部分要適宜。在這些構件的建筑中,除了保證它本身的強度外,也要注意其與主體的聯結。
2.2高層建筑
隨著不斷加快的城市化進程,城市的建筑用地逐漸變得緊張,而為了緩解這種壓力,現在的建筑一般以高層為主。由于高層本身的特點,在防風及抗震方面的要求比中低層的建筑要高。在對高層建筑的設計中,整體設計的理念是至關重要的,從而才能保證建筑整體性及連續性,起到好的抗震作用。在高層建筑中,各建筑部件間連接要可靠,才能對建筑物的承載能力及穩定性起作用。當地震來臨時,使地震波沿可以傳導的方向來傳才會符合延展性的要求。要使得建筑物實現整體的剛性,就要做到以下幾個方面:
第一:在高層中要采用鋼筋混凝土的框架結構、框架與剪力墻結合的結構及剪力墻結構,才能保證較好的抗震作用。其中,剪力墻的采用對于建筑物的剛度有很大的影響,能有效減輕地震對建筑物的破害,所以在建筑物的高度較高時,最好采用剪力墻結構。
第二:對于在地震區的高層建筑物,最好不要采用磚石來構造,因為在地震等級超過八度時對建筑物的破壞很嚴重。且對于用內框架的建筑物,在地震度在十度時會造成房屋的全部倒塌,對居民的生命安全是有很大威脅的。因此,對于處在地震區上的建筑不要進行磚石結構及內框架結構的設計。
第三:在建筑平面布置及抗側力結構平面布置上最好滿足規則及對稱的要求,且建筑物平面的形狀要具良好的整體性。對于縱墻橫墻沿平面方向的布置絕對不能比對齊墻體的布置少。對于樓梯間來說,盡量不要在房屋的兩端及拐角處安置。對于建筑的立面及豎向剖面的設計上力求規則,使得結構側向剛度可以均勻發生變化,在墻體的沿豎向布置要做到上下連續,可以有效避免剛度突變。在豎向抗側力的結構截面及材料強度等級上的設計要遵循自下而上、逐漸減小,才能避免這些構件承載力的突變。
第四:為了保證抗震強度,還要加強對薄弱環節的控制。對于在鋼筋混凝土工程中框架結構中邊柱及角柱要加強,這就要求我們要考慮扭轉產生的影響。在框架柱的頂部位置和梁、柱的交接點區域內,要加強箍筋的作用,進而保證建筑物的延展性,同時也能防止在混凝土變得酥裂之后鋼筋變得屈曲造成破壞。對原準備采用剪力墻結構體系的地方要相對加強強度,主要有:內外墻、縱橫墻、樓板和墻體連接處,而且還包括位于頂層端的開間縱墻、山墻及電梯間等,在這些部位上的墻體配筋要適量大,不要配單排的配筋。
第五:對于樓、電梯間抗震的能力要盡量提高,才能保證人員可以安全疏散。在高層建筑中,地震在樓、電梯間的破害很是普遍。為了確保地震中的垂直交通不會中斷,要采用鋼筋混凝土做的筒狀的樓,而樓梯本身最好使用現澆式樓梯,才能保證足夠的安全度,若采用的是預制樓梯,對于構件間的聯結上要注意加強。
第六:在填充墻方面,要注意在取材方面,采用強度高且自重輕的材料,要與框架緊密聯結,使得填充墻可以與主體結構一塊抗震。另外,可以采用變形強度較大的材料來做填充墻,亦或在構造上進行在主體框架和填充墻間設置些柔性的接頭來進行處理,使得主體結構在變形的過程中不會對填充墻造成影響。
在的建筑物的設計方案明確之后,對建筑物進行抗震性能測試也是很有必要的。現在經常使用的方法是能力譜法,即對建筑物的彈塑性進行分析,通過繪制的曲線對比分析,得出建筑物在抗震方面所存在的不足之處,在源頭上加強對建筑物抗震能力的控制。
3結語
近些年來,地質災害頻繁發生,使得建筑設計者與抗震方面的專家合作密切。現在建筑設計已經是建筑的抗震設計非常重要的一個方面,兩者有著很密切的關系。建筑設計對于建筑的抗震有重要的基礎性作用,因此,要高度重視建筑設計對于抗震設計的重要性。在建筑的設計者對建筑進行設計規劃時,對于建筑的抗震性要給與充分考慮,從選址到定型,要進行詳盡的力學分析,采取一些結構上的方法來更好地解決建筑在地震中的變形問題,且要善于采用新的抗震材料及工藝,不斷對建筑物的抗震能力進行提高。
參考文獻
[1]張海民,孔德領.基于位移的高層建筑結構防震設計分析[J].黑龍江科技信息,2009,(13).
[2]張斌,王志瑋.多層砌體結構房屋抗震設計[J].價值工程,2011,(21).
[3]朱海濤.房屋建筑抗震結構設計初探[J].規劃與設計,2013,01.
[4]曾煒.房屋建筑抗震設計要點綜述[J].民營科技,2009,(07).
[5]丁柏峰.關于有效提高建筑架構抗震性能措施的分析探討[J].黑龍江科技信息,2010,(25).
篇3
關鍵詞:建筑方案設計;建筑物抗震;作用分析
中圖分類號: TU2 文獻標識碼: A
前言:在建筑方案設計中,建筑物的抗震設計是一個非常重要的環節,它和人們的生產生活有著非常密切的關系。現有的研究和經驗表明,在建筑方案設計中全面貫徹抗震設計的主要內容,將二者結合到一起,能夠有力的提高建筑物的抗震能力。
1、建筑方案設計在建筑抗震設計中的幾個主要設計問題分析
1.1建筑體型設計問題
建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空間形狀的設計。震害表明,許多平面形狀復雜,例如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。海城地震和唐山地震中有不少這樣的震例。而平面形狀簡單規則的建筑(包括單
層和多層建筑)在地震中都未出現較重的破壞;有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜ss和不規則,例如相鄰單元的高差過大、出屋面建筑部分的高度過高、有的建筑裝飾懸伸過大過高,這些沿高度形狀上的變化,在地震時都會造成震害,特別是在建筑結構剛度發生突變的部位更易產生破壞。在歷次地震中工業與民用建筑都有此類震例。
所以,在建筑體型的設計中,應盡可能的使平面和空間的形狀簡潔、規則;在平面形狀上,矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說,都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體形,盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼,在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度
比較均勻地分布,避免產生因體形不對稱導致質量與剛度不對稱而引起建筑物在地震時發生對抗震極不利的扭轉反應。在建筑方案設計中,特別是高層建筑的建筑方案設計中,為了建筑立面美觀和藝術上創意,復雜的建筑體型是難以避免的,但是,在設計時一定要把建筑藝術、建筑使用功能同結構抗震安全很好的地結合起來。
1.2 建筑平面布置設計問題
建筑物的平面布置在建筑方案設計中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離,內墻的布置,空間活動面積的大小,通道和樓梯的位置,電梯井的布置,房間的數量和布置等等,都要在建筑的平面布置圖上明確下來;而且,由于建筑使用功能的不同,每個樓層的布置有可能差異很大。因此,這就帶來一個建筑平面布置的多樣化如何同時考慮結構抗震要求的問題。一個比較突出的問題是,建筑平面上的墻體(包括填充墻、內隔墻、有相應強度和剛度的非承重內隔墻)布置不對稱;墻體與柱的分布不對稱,不協調;造成建筑結構質量與剛度在平面上分布的不對稱,不協調;使建筑物在地震時產生扭轉地震作用,對抗震很不利。根據抗震設計審查結果統計,有的城市在建筑平面布置上不合理的達17%,在墻體設置上不符合抗震要求的達24%。
1.3地展力問題
在高層建筑方案設計中,除了考慮垂直荷載和水平荷載外,還要考慮地展力。往往由水平地震力產生的內力,成為設計控制的主要因素。高層建筑的結構體系有多種,當地震烈度低于8度時,只要建筑物體型合理。垂直剛度均勻,九層以下的高層建筑,仍可采用鋼筋混凝土框架結構。然而,由于高層建筑結構體系自身的柔性較大。加上設計師在建筑方案設計時因商業要求,無法建筑結構上進行合理的設計,從而引起建筑結構設計不合理,造成這類建筑抗震性能先天不足,加上臨街一面底層抗震墻設簧減少,引起底層的側移剛度比縱橫墻較多的第二層要小,這種結構的建筑物其地震傾覆力矩主要由鋼筋砼框架柱承擔,使得底層鋼筋砼框架柱的承載能力大為降低,當地震時,因為下柔上剛,從而危及整座建筑的安全。如何才能克服這些閑難就是建筑方案設計者所面臨問題。
1.4 缺乏理論指導和經驗
建筑抗震設計中缺乏科學規范的理論指導,缺乏實際經驗的積累;我國對地質地震的認識尚不夠完善,對地震的成因,預測,防治研究不夠深入,地震防治規范不夠科學。因此,在進行建筑結構抗震設計時候,缺乏一定的科學依據,或依據的是不完善的理論。因此,難以在建筑結構設計中完美融合防震設計理念。設計中,沒有能夠深入研究地震對建筑結構破壞的層次和順序,難以做到重視主體的設計而兼顧細節問題。沒有能根據實際情況靈活變通的運用抗震設計準則。
2、建筑方案設計和抗震設計的關系分析
建筑方案設計對建筑抗震起重要的基礎作用。建筑的結構設計難以對建筑方案設計有很大的改動,建筑方案設計已經初步形成了,建筑結構就必須按照原則服從建筑方案設計的要求。設計師在建筑方案能夠全面的考慮到抗震設計的要求,那么結構設計人員按照建筑方案
對結構部件進行科學、合理的布置,保證建筑結構質量與結構剛度均勻分布,結構受力和結構變形共同協調,提高建筑結構抗震性能和抗震承載能力;如果建筑方案沒有考慮到抗震的要求,直接給結構抗震設計帶來更大的難題,建筑布局設計限制結構抗震布局設計。為了進
一步提高結構部件抗震承載能力,就必須增大結構構件的截面面積,這樣又會造成很多不必要的浪費。所以,在建筑抗震設計的過程中建筑單位要對建筑體型設計、建筑平面布置設計、屋頂建筑抗震設計等問題加以關注。
3、在建筑方案設計中考慮抗震問題的作用
3.1體型設計中能夠避免質量和剛度分布不均
建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設計。震害表明,許多平面形狀復雜,如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡單規則的建筑在地震中未出現較重的破壞,有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜和不規則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結構剛度發生突變的部位更易產生破壞。因此在建筑體型的設計中,應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規則:在平面形狀上,矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體型,盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布,避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。
3.2屋頂建筑的抗震設計作用
屋頂建筑的抗震設計人員常被人們忽視,這是因為屋頂并不是結構承重的重要部分。所以人們并不重視這一方面的設計。事實上恰恰相反。屋頂建筑是建筑方案設計的非常重要的一部分,根據現在一些地震的破壞來看。屋頂建筑是地震破壞最嚴重的地方之一。在這一部
分的設計中應該盡量降低屋頂建筑的高度,在材質上選擇用高強輕質的建筑材料和輕型的建筑造型,保證屋頂建筑的結構質量和剛度的均勻分布,這樣就能保證地震作用沿結構方向的均勻傳遞。同時在設計的過程中,要注意屋頂建筑與整體建筑的重心應該保持一致,這樣能
夠顯著提高屋頂建筑的抗震穩定性。減少地震過程中扭轉、變形等情況對建筑物自身的破壞。
結語:
總之,建筑方案設計在建筑的抗震設計中非常重要,二者之間有著非常密切的關系。因此,對于建筑方案的抗震設計,我們要有足夠的重視并且使其能夠發揮它的作用。從而保證建筑的抗震能力,保障人們的生命財產安全。
參考文獻:
[1]蔣山.淺談建筑方案設計在建筑抗震設計中的作用,[期刊論文]中國房地產業,2011年10 期
篇4
關鍵字:抗震設計 房屋建筑 建筑結構 結構設計 應用論述
中圖分類號: TU8文獻標識碼: A
地震嚴重威脅了人們的生命和財產安全,由于地震具有不可預知性,我們只能夠在增強自身危機意識基礎之上,增強我們所使用建筑物的抗震能力??拐鸶拍钤O計是建筑提升其抗震能力的基礎,因此,將抗震概念設計融入到建筑結構設計之中去是當前的一大趨勢。
一、抗震對于房屋建筑的重要性
我國的經濟騰飛發展。為了滿足人民日益增長的物質需要,國家投入了大量的資金以便能夠加強國內基礎設施的建設,而人們的生活需求也日益提高。人們希望國家、企業等能夠建造出跨度較過去更大的空間結構。因為在新時代,人們認為擁有高的高度、美的造型、安全的建筑才更適應這個新時代的審美。為了滿足人們的這一新需求以及綜合考慮到抗震需求,技術人員根據結構、建筑的使用材料以及各種施工技術都提出了新的對策。
建筑的基本功能是供人們居住,隨后才是審美價值的體現。 就建筑的基本功能來說,其能夠供人居住的首要前提是安全,包括使用安全以及建筑物自身的安全。 也就是說,建筑物只有在保證了自身安全的前提之下,才能夠供人們使用。 因此,在建筑物的設計和建設過程中,往往需要對影響建筑安全性的因素作全方位考慮。地震作為一種不可預知的自然災害,其對建筑物安全性能的影響極大。而建筑物的安全一旦遭受威脅,必然會出現倒塌事件,從而砸傷和掩埋生命,給人們帶來物質和精神上的雙重損失。因此,建筑物在建設初期就必須做好抗震的準備工作,從根本上確保人們的生命和財產安全。
抗震原則的采用使得建筑的抗震性能得以大大提高,即使是在人口密集的城市或是城市周邊,重大的地震災害所造成的傷亡人數已呈下降趨勢。然而,雖然這種設計原則的主要目的是保護人們的生命安全,但它在中小震發生時導致建筑的部分使用功能喪失的可能性極大。尤其是在當下經濟高速運轉的模式下,建筑物內的裝修、技術裝備等等費用已然超過建筑物本身的建筑費用。這種經濟損失是無法預估的。因此,抗震設計的合理性對于房屋建筑的重要性不言而喻。
二、抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用
房屋建筑的結構設計在整個房屋建筑施工中造價比重較大,建筑的結構設計中心理念在于“實用、經濟和安全”,抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用基于這一中心理念而產生。由于地震的不確定性和破壞性特點,因此在房屋建筑結構設計中應用抗震設計體現了設計的安全概念以及對自然災害的預防措施。下面筆者從提高房屋建筑結構的抗震力和降低地震作用對房屋建筑的影響幾個方面論述抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用。
1、 建筑設計應重視建筑結構的規則性
建筑結構的設計應該重視其規則性,綜合現代建筑在地震中的若干表現來看,建筑結構規則性一直都對抗震能力產生著極其重要的影響。 某一年,某一地方發生了地震,地震發生時,某地有兩幢間隔并不遠的高層建筑,一幢高層建筑是馬那瓜的中央銀行大廈,另外一幢高層建筑為十八層高的美洲銀行大廈。當時的馬那瓜地震強度被估計為八度,兩幢高層建筑中,一幢在地震過程中遭到了嚴重的破壞,在地震后被拆除,而另一幢只有輕微的損壞,在地震以后稍微修理便可以繼續使用。 兩幢高層建筑在地震中的表現引起了人們的關注,經過研究發現,在地震中破壞較輕的建筑立、平、剖均比較對稱和規則,其結構側向剛度以及材料強度和質量分布都是連續、均勻的,而另一幢高層建筑則相反。 所以,可以認為,建筑設計應該重視建筑結構的規則性。
2、房屋建筑結構的抗震力的提高
房屋建筑結構設計盡量做到規則、對稱,以降低地震作用導致的房屋建筑變形度以及避免地震作用力集中導致房屋建筑扭曲的狀況發生。房屋建筑的整體結構設計中要多加幾道抵抗防線,以提高房屋建筑結構的抗震力,同時建筑結構受力設計要明確,防止存在建筑結構局部薄弱。最大程度的減少房屋建筑結構自身重量,從而減小房屋建筑對地基的壓力,達到緩解地震沖擊作用對建筑體的影響力。注重房屋建筑結構空間的統一性,在房屋建筑結構的平面上強化連接,建筑的豎向結構剛度要達到能支撐整個建筑重力。對建筑結構抗震功能的保證,在房屋建筑結構設計中要特別注意做到以下幾點,在房屋建筑結構設計中要考慮地基的穩定性因素,挑選對抗震有益的地基,防止地基變形影響抗震功能。同一房屋建筑結構單元要設計在性質一樣的地基上,要把地基最大潛力融入房屋建筑的結構設計,有利于發揮地基的抗震功能。
3、合理選擇建筑的結構體系
抗震結構體系是抗震設計應考慮的關鍵問題,結構方案的選取是否合理,對安全性和經濟性起決定性作用。
合理選擇建筑的結構體系要求所選擇的建筑結構體系不僅要有合理的地震作用傳遞途徑以及明確的計算簡圖,還要求建筑結構體系的傳力路線、傳力合理以及受力明確,這些都應該與不間斷的抗震分析相符合。
合理選擇建筑結構體系還應該對由于部分構件或者部分結構的破壞而導致的整個建筑結構體系喪失對重力荷載或者對抗震能力的承載能力。 其中,有內力重分配功能以及贅余度功能是抗震概念設計的一個重要原則。堅持這一重要原則的重要性在很多建筑物地震后的實際情況中都得到了很好的印證。
4、降低地震作用對房屋建筑的影響
目前最被工程界認可的一個辦法是在建筑基礎與建筑的主體部分之間加設一個隔震層,有的設計師在建筑物的頂端部分加設一個“反擺”。此反擺的作用是能夠在地震時使建筑物的位移方向相反,由于建筑物在地震時受到震動使得阻尼作用加大,降低了加速度,降低地震的作用。根據試驗得知,如果對“反擺”設置合理,那么對降低地震作用的概率可達 65%,也能最大限度地減少建筑物內的物品受損程度。這一方式在國內外正被廣泛地研究,并應用到了實際的工程建筑中,不負眾望地取得了較好的成效。
5、保證建筑的剛度。
在建筑結構的設計過程中,合理地設計和確定建筑物的剛度非常重要。因此首先要考慮到的是采用大量的鋼筋混凝土。主要是在已有的鋼筋混凝土之上使用“鋼結構”對其進行進一步加層加固。加固分為兩種情。如果所需要進行加層的建筑結構的體系是鋼結構,而國家規定:上部是鋼結構、下部是鋼筋混凝土兩種不同的體系結構是不符合抗震規范的。因為上下兩部分結構的剛度以及阻尼比不一樣,是屬于不合理的設計。假設屋蓋的部分是采用鋼結構,而鋼筋混凝土仍然是作為整個建筑結構的抗側力的主要體系,則必須根據相關的規定進行抗震設計。
假如建筑結構剛度一旦過硬,那么在地震時建筑結構所需承受的地震作用就大,則后果嚴重,并且會對建筑材料造成大量的浪費;而如若建筑結構剛度過柔,那么在地震時建筑結構會過大的變形,影響到建筑的本身的強度以及正常使用功能。
6、提高結構構件的延性
結構的變形能力取決于組成結構的構件及其連接的延性水平。對各種建筑結構采取的抗震措施進行規范,從根本上對各類建筑結構的構件延性水平進行提高是抗震概念設計在建筑結構設計中應用的重要問題。這里所指的抗震措施主要有:采用水平向和豎向混凝土構件加強對砌體結構的約束,從而使配筋砌體在地震中建筑物產生裂縫以后不會散落和倒塌,從根本上使建筑物在地震時不致喪失對重力荷載的承載能力。
抗震設計在房屋建筑設計中的應用主要是為了能夠保證人類的生命安全及財產安全。根據抗震設計原則進行設計的大部分建筑基本都可以在地震作用下保證人類的生命安全。但是近些年來,由于美國、中國、日本等等許多國家相繼發生“破壞性地震”,這些都不是傳統的抗震設計思想所能夠解決的。因此許多國家都開始深刻地反思當前抗震思想在房屋建筑設計中的應用方法。
參考文獻:
[1]宋海燕. 談抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用[J]. 山西建筑,2013,27:38-39.
篇5
關鍵詞: 房屋結構設計;抗震技術;應用;創新
中圖分類號:TU318文獻標識碼: A
0引言;隨著社會經濟的高速發展,建筑設計的發展也日新月異,同時對建筑抗震的要求也越來越高。然而,對建筑物抗震設計的分析,根據不同情況,也需要進行不同的分析。所以,在房屋結構設計中必須考慮抗震技術的應用,在各個環節體現出來,涵蓋梁、柱、墻體和地基基礎等,房屋整體抗震性能提升了,承受地震的能力才會增強,人們才能更放心地居住。
一.房屋結構設計中應用抗震技術的必要性
1.作為當今世界主要自然災害之一,地震以其破壞力大、不可預測而給很多房屋建筑工程結構帶來嚴重的破壞。國家的抗震規范中對建筑物抗震設計的要求為: “小震不壞、中震可修、大震不倒?!奔丛谛≌鹣虏荒芷茐慕ㄖ?、中震時建筑可以維護加固、大震時建筑不倒。根據這個標準,我國在建筑物建設時不斷探索和實踐,取得了較大的進步,地震時因為建筑物不牢固而造成的人員傷亡也在不斷下降。盡管在控制人員傷亡方面有進步,反映了人們進行房屋結構設計以生命安全為主要目標的原則,但是很多房屋建筑在經歷小震后建筑物會出現很大的損壞,很多原有的建筑物功能也不能再發揮作用。在當今社會條件下,很多房屋建筑內的技術配備和裝修花費比建筑物本身的價值要多得多,因此地震帶來的損失還是比較嚴重的。在這樣的背景下,進一步優化房屋抗震設計,在避免人員傷亡的同時保護房屋建筑功能已經成為一個亟待解決的課題,也是建筑設計單位必須考慮的問題。
二.抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用
作為房屋建筑結構中的最關鍵的地方,房屋結構設計合理才能保證房屋的安全,才能提高整個建筑的抗震性能。大多房屋在設計時都遵循“經濟、實用和安全”的原則,而抗震設計同樣也是以這條原則為基礎,結合地震本身的瞬時破壞和不確定性的特點,探討了保證安全和應對自然災害的設計思路。
2.1 房屋整體平面和豎向布局設計
在房屋結構設計中,一項最基礎的內容就是對構件的豎向和平面進行合理布置,因為墻、柱的平面位置會很大程度的影響其抗震性能。因此在設計中,為了增強房屋結構的抗震功能要遵循
以下原則: 豎向和平面構件簡潔整齊,剛度中心和質量中心重合。在豎向設計中,要杜絕頭重腳輕的現象出現,即盡量使房屋的中心降低,另外要減少錯落的豎向結構的設計。嚴格控制房屋結構豎向高度和剛度,保障其均勻性。另外為了避免鞭梢效應的出現,高出屋面的建筑部分要嚴格控制。總而言之各方面的設計均要考慮抗震性能,避免不規則的設計方案,如果因為建筑物的特殊要求而不得不進行嚴重不規則的設計時,一定要做好補救措施,即設置抗震縫,對建筑物進行劃分,使其形成一個個獨立個體,這樣才能達到要求。在保證房屋造型優美和滿足使用的同時,兼顧抗震能力是現代建筑的主要設計原則。
2.2 提高房屋結構的抗震能力設計
提高抗震能力需要綜合分析,考慮地基、抗防線、材料重量、空間等各種因素,具體可以按照以下幾點來設計: 1) 基礎要打結實?;A是所有建筑物防震最根本的部分,必須保持其整體穩定性,因此要優先使用抗震能力較強的基礎,不能使基礎變形過大。并且同一房屋的結構單元的基礎形式要一致,整體設計要充分發揮地基的抗震作用。2) 房屋結構設計要均勻、對稱,使得承受力能夠均勻分布,借助結構對稱來降低地震的影響力,防止受力集中而引發的部分扭曲坍塌現象的出現。整體結構的設計中,要采取多重保護措施來增加抗震能力,對于容易發生坍塌的薄弱環節要針對性地采取牢固措施,從而減少危險因素,防止安全事故的發生。3) 在進行房屋設計時,在保證建筑物牢固性的基礎上,要盡可能地減少自身的重量,從而減輕地基的壓力,這樣一旦發生地震,能夠有效緩解地震對建筑物的沖擊力度。延長屋內人員的逃生時間,同時也能對普通級別的地震起到很好的抵抗效果。4) 在設計的時候要注意各個環節不同平面上的連接,使其成為一個整體,空間結構相對統一。另外建筑的豎向結構的剛度必須要滿足能夠支撐整個建筑重力。
2.3 降低地震對房屋結構的破壞作用設計
在降低地震對房屋結構的破壞作用方面,使用最廣泛的就是隔震層。隔震層被安裝在房屋的主體和基礎部分連接的地方,有的設計師會添加一個反擺在建筑物的頂部,反擺的作用是在地震發生時偏移房屋至反方向。在反擺設置合理的情況下,能夠大幅度削弱地震的破壞作用。因為反擺在地震發生時,會產生阻尼運動,針對地震方向的加速度會產生一個相反的加速度,兩兩抵消從而使地震方向的加速度變小,最大限度的降低地震引發的房屋受損程度。目前這種方式的應用還不成熟,但是已經應用在建筑抗震方面的效果是十分明顯的。
2.4 房屋結構剛度設計
建筑物剛度的合理設計是房屋結構設計中的關鍵內容,所以選材的時候必須考慮鋼筋混凝土型號。特別要注意的是在使用“鋼結構”進行雙層加固時,要明確已有的鋼筋混凝土的剛度,保證上下兩層的剛度和阻尼比相同,如果不相同則會埋下安全隱患,必須杜絕這種情況的出現。假設鋼筋混凝土作為整個房屋結構抗側力的主要體系,屋蓋的部分則采用鋼結構,就必須要按照相關的規定對抗震進行設計。特別注意的是不能使房屋結構剛度過大,否則地震發生時,房屋結構將會承受太多的力,引發嚴重的后果。另外這樣也會浪費很多建筑材料。如果地震剛度不足的,房屋結構會特別容易變形,這樣嚴重影響到建筑的本身的結構強度以及日常生活中的正常使用功能。
三.抗震技術在房屋結構設計中的創新
在上文中,我們提到兩項新的技術: 隔震技術和消能減震技術。這兩項技術目前在國外正在嘗試使用,但是在國內建筑物中的應用還比較小,這也是本文在房屋結構設計中的創新之處,具體應用在房屋建筑工程中,將會大大降低地震對建筑物造成的損壞。下面針對這兩項新技術的具體應用,做進一步的闡述。
3.1 隔震技術
隔震技術的主要工作原理是使房屋結構的自振周期增長,從而減弱地震發生時對建筑物上半部分的作用。因此建筑施工人員在施工時必須采用先進的建筑施工設備,根據圖紙規范操作,熟練的應用架設和鋪設技術。建設過程中,要將底部和上層分割進行,鋪設隔震裝置時,要保證其穩定性,這樣才能更好的發揮作用。整個建設過程中,要實時采用精確度較高的儀器進行檢測,保證上層和底部建筑分割的有效性。隔震裝置的選擇也是要注意的地方,不能以次充好,使用假冒偽劣產品,要選用較高質量、壽命長、牢固的裝置,從而使其有足夠承載能力。除此之外,還要做好足夠的措施,對隔震裝置進行保護,并在以后的使用過程中進行定期保養,從而延長其使用壽命。
3.2 消能減震技術
阻尼元件設備能夠有效的保護房屋結構的重要部位,但是如果施工和安裝不合理,這些元件將不能發揮作用,因此必須合理的鋪設這些阻尼元件。消能減震技術在施工過程中,要把握好關鍵部位的安裝,特別是墻體內部的一些細節結構,必須安裝到位,保證每個環節都被加固。為了使內部結構更穩定,阻尼元件要選用架構兼顧類型的。選用安裝技術要統籌兼顧,把握關鍵環節的關鍵技術。
四.結束語;
綜上所述;房屋建筑的結構抗震設計是一項專業性要求較高的工作,需要有嚴格的技術保障??拐鸺夹g的應用是房屋結構設計的關鍵部分,在日常的工作中,要不斷實踐和探索,把握好抗震機理,這樣才能保證房屋在面對地震時屹立不動,保證人民生命財產安全。
參考文獻:
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關鍵詞:房屋建筑抗震設計加固措施
中圖分類號:TU973+.31 文獻標識碼:A
一、磚混結構房屋建筑的抗震設計
磚混結構房屋廣泛存在于我國的一些中小城市和農村地區。其抗震設計措施如下:
(一)基礎抗震設計
1、合理的選擇建筑布局和結構類型
在進行建筑設計之前,應對工程地質進行詳細勘察,查明地基土質情況、分布范圍、承載力大小、地下水位等水文地質條件,然后按照安全可靠、經濟合理、技術先進、方便施工等要求,進行全面分析,權衡利弊,確定合理的建筑布局和結構類型,以便使上部結構與地基相互影響,特別是對軟弱地基和不均勻地基尤其如此。
2、注意減輕結構自重
地基壓縮變形大小與上部荷載值成正比。因此,減輕結構自重是降低基底附加應力,減少沉降的有效措施,對于基礎,可以選用自重輕,覆土少的基礎形式,如寬基淺埋,空心基礎,薄殼基礎甚至箱形基礎,或設置地下室、半地下室,采用架空地板,取代室內填土。對于上部結構,可以選用預應力、輕鋼結構和單位容重小的輕質墻體材料,以減輕對地基的壓力,減少地基沉降。
3、科學的布置建筑體型
建筑平面形狀應力求簡單,縱墻拉通,避免轉折多變,凹凸復雜。建筑立面應盡量避免高低參差,荷載差異大,或開設過大的門窗洞,削弱墻體,使房屋建筑質量重心與剛度中心基本一致,提高房屋自身抵抗不均勻沉降的能力。在長度較長的建筑適當位置、平面轉折、高低參差、荷載差異大、地基或基礎類型改變的部位,設置沉降縫或連接走廓,從屋頂到基礎斷開,把建筑劃分成若干個剛度較大,長高比較小,自成沉降體系的單元。
(二)伸縮縫的設置
伸縮縫應設在因溫度和砌體干縮變形可能引起應力集中、砌體產生裂縫可能性最大的地方,嚴格按照《砌體結構設計規范》要求設置伸縮縫,裂縫寬度不宜小于30mm。
(三)上層建筑構造的抗震設計
1、結構體系設計必須合理
結構體系要合理,合理布置縱墻和橫墻,應優先采用縱橫墻共同承重的結構體系。多層磚混房屋的主要承重構件是縱橫墻體,縱橫墻共同承重的房屋既能比較直接地傳遞橫向地震作用,又能直接或通過縱橫墻的連接傳遞地震力??v橫墻布置宜均勻對稱。平面內對齊貫通,上下連續,減少磚墻、樓板等受力構件的中間傳力環節,做到傳力路徑簡單明確合理,不中斷 樓板要有較大的水平剛度,盡量采用現澆鋼筋混凝土樓板,不宜采用預制樓板。
2、建筑平面和立面布局要科學
建筑平面和立面的規整性是整個結構設計中一個十分基礎、重要的內容。建筑平面、立面宜盡可能簡潔、規則,使各部位受力均勻,減少薄弱環節。如果無法改變建筑的布局,那么可以通過設置防震縫將復雜的建筑分成規則的單元,減輕震害。樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處,因為房屋兩端外墻角容易發生破壞,并且樓梯設在盡端也不利于人員的疏散。樓梯間的橫墻由于樓梯踏步板的斜撐作用而引來水平地震作用,破壞程度比其他橫墻要嚴重,所以樓梯間橫墻宜貫通房屋全寬。
3、合理選擇砌體
由于砌體本身的抗壓強度低,抗彎、抗拉強度更低,所以在地震設防地區,多層磚混砌體房屋由于組成的基本材料和連接方式決定了其脆性性質,變形能力小,導致房屋的抗震性能較差,但水平配筋砌體墻承載力隨著配筋率的增加而增加,其變形能力也與之成比例提高,比無筋砌體墻的變形能力也提高1倍以上。
二、磚混結構房屋建筑的抗震加固措施
重點部位需要增設抗震柱,如在轉角和內外墻交接處及大的洞口兩側、樓(電)梯間增設抗震構造柱。構造柱可提高砌體墻的極限變形能力,增強內外墻連接的整體性,使砌體墻在遭遇強烈地震作用時約束砌體的坍塌崩裂,阻止砌體突然倒塌,剛度退化慢。構造柱與墻體的連接處應砌成馬牙槎,先砌墻后澆構造柱混凝土,沿墻高度每隔500mm設2ф6拉結筋。構造柱縱筋應穿過圈梁,保證其上下連續性,墻內的柱距不宜大于層高且不宜大于4.2m。
三、整體鋼筋混凝土澆筑結構房屋的抗震設計
由于鋼筋混凝土框架結構或框剪結構等結構形式的房屋比砌體結構有較好的延性性能和整體變形能力,因而在我國大部分抗震設防地區的房屋建設中得到廣泛的應用。
(一)整體鋼筋混凝土澆筑結構房屋抗震設計的注意事項
必須做好細部構造,使非結構構件成為抗震結構的一部分,在計算分析時,充分考慮非結構構件的質量剛度強度和變形能力。要選用合理的抗震結構,加強結構的主體剛度,以減小主體結構的變形量,防止非結構構件的破壞。設計過程中,應充分考慮非結構構件對主體結構的影響,并考慮可能出現的短柱,在設計中予以加強。對于裝修改造工程的設計,必須嚴格遵守國家有關規定,不得損壞原有建筑結構,要確保結構安全。
(二)整體鋼筋混凝土澆筑結構房屋的具體抗震設計
1、 抗震柱的設計
(1)注意調整柱端截面設計內力
框架結構的變形能力與框架的破壞機制密切相關,實驗研究表明,梁先屈服,可使整個框架有較大的內力重分布和能量耗散能力,柱一般在軸向壓力作用下,其延性通常比梁的要小,如果不采取“強柱弱梁”措施,柱端很可能比梁端先出現塑性鉸。因此適當調整柱計算內力并增大配筋,使塑性鉸首先出現在梁端,抗震性能較好。對于一、二、三級框架節點的上下柱端,其組合的彎矩設計值之和∑MSc應按下式調整:
∑Mc=ηc∑Mb
(2)剪力的調整
由于抗震規范規定的柱端彎矩增大措施只能適度推遲柱端塑性鉸的出現,而不能避免出現柱端塑性鉸,因此對柱端也應提出強剪弱彎要求,避免柱底部在彎曲破壞之前出現剪切破壞。對于一、二、三級框架柱的柱端截面組合的剪力設計值V應按下式調整:
V=ηVc (Mcb + Mct )/ Hn,
(3)要增加柱的延性
軸壓比越大導致柱的抗壓強度儲備越低,在地震時混凝土容易壓碎而導致柱的破壞,限制柱軸壓比可提高柱的延性。
2、 抗震架梁的設計
在框架結構設計中,應力求做到在地震作用下的框架呈現梁鉸型延性機構,為減少梁端塑性鉸區發生脆性剪切破壞的可能性,對梁端的剪力適當調整,使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力,做到強剪弱彎。梁端截面組合的剪力設計值V應按以下公式調整:
V=ηVb (Mbl + Mbr)/ln+ VGb,
同時框架還要符合:
V=1.1(Mbual + Mbuar)/ln+ VGb,中,ηVb為梁端剪力增大系數,一級框架取1.3,二級取1.2,三級取1.1。Mbl 、Mbr 、Mbual 、Mbuar 分別為梁左右端截面組合的彎矩設計值和實配的鋼筋按標準值計算的所能承擔的彎矩值。VGb為重力荷載代表值作用下,按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值。
四、整體鋼筋混凝土澆筑結構房屋的抗震加固措施
(一)增設鋼筋混凝土抗震墻
將原框架結構改變為框架-抗震墻結構、壁式框架結構,從而減少框架構件的受力、降低軸壓比要求,減少加固工作量。新增抗震墻承受較大的豎向荷載與水平地震作用,為減少基礎尺寸、方便施工,可采用短樁+承臺托換技術。
(二)增設鋼支撐
在框架柱間設置鋼支撐,以增加結構的抗側剛度,減小地震作用下的結構變形。在結構中放置消能支撐,利用地震作用下消能元件的耗能吸收地震能量,從而起到保護結構構件的效果。
總結:近年來我國相繼發生了幾次破壞力較強的地震災害,地震災區許多房屋損壞或倒塌,給人民的生命財產造成了巨大的損失。因此需要在房屋建筑結構中強化抗震設計與加固,不斷的總結經驗和優化設計,提高建筑的抗震能力,最大程度的降低因地震造成的損失。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑結構;抗震設計;問題;要點
1前言
地震對建筑結構的破壞程度是建筑結構抗震設計的基礎礎,建筑結構抗震設計是經過長期結合建筑結構的實踐經驗總結出來的一種設計思想和設計方法總結出來的一種設計思想和設計方法。地震作為一種相對隨機的振動機的振動,不僅具有不確定性、隨機性、而且還具有一定的復雜性雜性,因此按照目前的測定技術,要想對建筑物所遇到的地震參數和地震特性進行準確有效的預測參數和地震特性進行準確有效的預測,還不能找到很準確的預測方法預測方法,在建筑結構抗震設計當中還不能對建筑結構的空間作用間作用,所使用的建筑材料,建筑的結構性質以及外部環境等因素進行準確的分析因素進行準確的分析,還不能對建筑結構的性能起到有效提高的作用高的作用。
2建筑結構抗震設計中的關鍵問題
2.1選擇合理的建筑結構體系
建筑結構體系對于整個建筑結構的安全性來講至關重要要,建筑結構體系作為建筑結構設計的重要內容在進行選擇時一定要保證結構體系選擇的科學性和合理性務必要嚴格按照如下措施進行照如下措施進行。(1)繪制簡單的圖紙并明確計算繪制簡單的圖紙并明確計算,在對建筑物結構體系進行設計時將建筑物房間的主要受力點放在主梁上行設計時將建筑物房間的主要受力點放在主梁上,確保重力在垂直的情況下用最短電腦時間在垂直的情況下用最短電腦時間,最短距離將重力傳輸到主要的受力部位要的受力部位。另外,在采取豎向構件內部機構布置方案對建筑房屋的內部結構進行布置時建筑房屋的內部結構進行布置時,一定要確保豎向構件壓應力的均勻性力的均勻性。(2)確保較高的結構體系強度和結構體系高強度的合理性性,對于建筑結構體系來講建筑結構體系的強度是決定建筑結構體系好壞的關鍵結構體系好壞的關鍵,在建筑結構抗震設計過程當中,保證建筑結構最薄弱部位抗震強度設計的合理性筑結構最薄弱部位抗震強度設計的合理性,才是建筑結構全面提升抗震能力的前提面提升抗震能力的前提。因此,在進行建筑結構框架設計時,一定要保證節點構造的完整性一定要保證節點構造的完整性,最大限度的分散房梁和房柱頂端的塑性頂端的塑性,合理的提升結構框架最薄弱部位的抗震性。
2.2抗震的場地的選擇
建筑物所處位置的抗震性是建筑物抗震設計的重要依據據,因此,在對建筑物進行抗震設計和建設時設計人員應根據建筑物所在場地的抗震性和有助于抗震設計的場地進行建設設,最大限度的避開能夠對抗震設計造成影響的區域。如地震震,地表運動對地面造成破壞的地段。故此故此,在選擇抗震地段時,一定要選擇土質軟弱,土地液化和地質元素分布比較不均衡的地段化和地質元素分布比較不均衡的地段,對于確實達不到上述要求的地段要求的地段,在施工前期就要對地面進行科學合理的抗震設計計,對建筑物的地基進行穩定,對地面的強度進行強化。另外外,對于存在滑坡和地裂隱患的場地,要做好全面的保護措施施,科學有效的對建筑物的建造地面進行穩定處理。如果建筑物的地基是打在在粘性土質區域和土層分布很不均勻的區域域,在對建筑物進行地基建造時還應對地基進行加固或者采取樁基的施工手段取樁基的施工手段,以此來進一步提升建筑物基礎和建筑物上部結構的抗震性上部結構的抗震性。
2.3重視建筑平面布置的規則性
按照設計方案進行建造的建筑物在發生地震等自然災害當中的安全系數是很高的當中的安全系數是很高的。就當前建筑平面布置來講建筑的平面布置是符合抗震概念設計原理的平面布置是符合抗震概念設計原理的,設計方案不符合設計要求就不能夠被審核通過要求就不能夠被審核通過??拐鸱桨冈O計是一項要求非常高的工作的工作,不僅要嚴格按照抗震設計規范要求進行,對于不規則平面和出現豎向不規則情況進行空間模型計算還要對其他的各種因素進行綜合考慮各種因素進行綜合考慮。對稱性是我國建筑物的顯著特征對稱性是我國建筑物的顯著特征,建筑物的對稱性對于建筑物抗震設計來講非常重要建筑物抗震設計來講非常重要。當地震發生時設計遵循對稱原則的建筑物可以將地震產生的沖擊力轉移到建筑物兩端原則的建筑物可以將地震產生的沖擊力轉移到建筑物兩端,讓建筑物兩端的抗震設防裝置發揮出抗震作用讓建筑物兩端的抗震設防裝置發揮出抗震作用,不難看出,建筑物的對稱性能夠很好的分散地震產生的沖擊力筑物的對稱性能夠很好的分散地震產生的沖擊力。所以在對建筑物抗震設計時務必要保證建筑物的對稱性合理保證將建筑物的對稱性落實到實踐當中筑物的對稱性落實到實踐當中。
2.4建筑抗震的加固
工程抗震設計要求是建筑物地基抗震設計工作進行的前提提,因此相關人員務必要做好抗震設計施工前的準備工作;做好對建筑物關鍵部位的抗震裝置安裝工作好對建筑物關鍵部位的抗震裝置安裝工作。另外,對竣工后的建筑物進行抗震加固時的建筑物進行抗震加固時,應采用加設阻尼的方法,對建筑物的結構重新設置消能減震裝置的結構重新設置消能減震裝置。消能減震裝置不僅可以在建筑的上部結構當中使用也可以在建筑物的各個部位使用以在建筑物的各個部位使用,在建筑物的隔震夾層當中也可以使用以使用,所以消能減震裝置在高層建筑結構和鋼結構當中的應用是非常廣泛的應用是非常廣泛的。
3建筑結構抗震設計需要注意的事項
要想設計出抗震性能較高的房屋建筑要想設計出抗震性能較高的房屋建筑,相關人員在建筑實際設計時首先要做好以下幾點實際設計時首先要做好以下幾點:(1)務必要保證建筑物在布局設計上的科學性與合理性務必要保證建筑物在布局設計上的科學性與合理性,保證主要受力物所處的受力點在同一個水平面上保證主要受力物所處的受力點在同一個水平面上,保證受力物能夠承受住來自地表的壓力物能夠承受住來自地表的壓力,從而削減地震沖力對建筑物的影響的影響。(2)建立一個完善的抗震體系建立一個完善的抗震體系,在建筑物當中設計抗震防線線,以此來消減地震所產生的壓力。另外,在進行抗震防線設計時要根據地震的不同等級來設計計時要根據地震的不同等級來設計,在地震發生時人們就可以依仗防線來保障自身的安全了以依仗防線來保障自身的安全了。(3)在對建筑物的房梁在對建筑物的房梁、墻體和房柱等節點部分采取對應的抗震等級設計時應根據地震的等級不同來進行設計的抗震等級設計時應根據地震的等級不同來進行設計,以此來確保建筑物內部混凝土的鋼筋結構不會在地震的沖擊下受到嚴重的影響到嚴重的影響。
4結語
綜上所述綜上所述,進一步加強建筑結構抗震設計的研究和討論,對于房屋建筑抗震來講意義重大對于房屋建筑抗震來講意義重大;就我國建筑抗震結構的設計與發展來講雖然進步很大計與發展來講雖然進步很大,但是仍有許多不足之處,還需要相關人員在建筑結構抗震設計當中進步的完善和提高相關人員在建筑結構抗震設計當中進步的完善和提高,嚴格按照規范要求和設計原則進行科學合理的設計按照規范要求和設計原則進行科學合理的設計,確保建筑物在地震當中的抗震功能的可靠性和安全性在地震當中的抗震功能的可靠性和安全性。
參考文獻:
[1]黃鶴.關于建筑結構抗震設計若干問題分析[J].低碳世界,20152015(35).
[2]楊甲奇.關于建筑結構抗震設計若干問題的探討[J].門窗,20142014(2).
篇8
關鍵詞:建筑結構;抗震設計;相關問題;
中圖分類號:TU318 文獻標識碼:A
引言:由于開發商對于建筑物的地震破壞原因和破壞程度沒有足夠的了解,導致建筑物在抗震設計方面存在十分大的困難。所以,我們不僅要追求建筑物的造型美觀,還有考慮建筑物的抗震設計。要為人們營造一個安全舒適的生活環境。針對地震問題我們要在房屋結構找突破點。只有設計出抗震、牢固的建筑結構,才能保障人類的人身安全。
一、房屋建筑結構設計相關因素分析
建筑物按建筑結構分類可分為:砌體結構、磚混結構、鋼筋混凝土結構、鋼結構等。建筑物結構形式的確定,與其抗震能力是密切相關的。相關的科學研究表明,在遭遇相同等級的地震災害后,采用鋼結構的建筑物受損壞的程度明顯要低于鋼筋混凝土結構的建筑物。日本也是一個多地震的國家,其鋼結構的房屋建筑占全國建筑的半數以上,也是其在遭遇地震后人員傷亡較少的主要原因之一。目前,我國的建筑抗震系數系統依舊是不完善的,不能確保結構設計人員準確、有效地應用。歷次地震災害表明,影響抗震系數的因素是很多的,比如其抗震的等級、建筑物的類別、場地類別、建筑物總高度等。為了促進其實際工作的需要,應對各種相關因素和相關參數展開一系列的優化分析,得到一個最優的設計方案。房屋建筑的抗震性能與許多因素有關系,比如其建筑的體型設計。汶川地震震害表明 , 許多平面形狀復雜 , 例如平面上的較大外凸和凹陷、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。海城地震和唐山地震中有不少這樣的震例。而平面形狀簡單規則、傳力途徑明確的建筑在地震中都未出現較重的破壞;有的甚至保持完好。上述情況表明,很多損害嚴重的建筑物的設計方案不是很合理,如果能夠選擇一個好的設計方案,震后損失可能會減小很多。
二、建筑結構抗震設計的要點
在我國,對于建筑物抗震設計的要求是采取“三水準設防、兩階段設計”的標準。在這種標準的影響下,建筑結構設計經歷了柔性設計、剛性設計、結構控制設計和延性設計四個階段。但是由于地震產生了很多不確定因素,導致建筑結構存在非常大的偶然性和復雜性,甚至還有計算模擬與實際情況的不符的情況出現,導致計算結果誤差很大。所以,我們不僅要考慮建筑物良好的概念設計,還要提高建筑結構抗震性能。具備完善的建筑結構體系。一個良好的建筑體系,對于建筑業是十分有必要的。在實際的建筑抗震設計時,要注重依賴建筑結構體系的協同工作,從而使建筑物中的每個構件都能夠共同工作。所以,這就需要建筑結構構件在允許受力的情況下不僅能夠具有良好的耐久性,還要能夠在高壓,強力的作用下共同工作。在砌體結構的建筑中避免建筑結構單純的依靠建筑結構自身剛度來承受載荷。充分提高建筑物材料利用率的協同工作。從建筑物抗震設計經驗表明,材料的利用率越高,結構的協同工作能力也就越高。
三、建筑結構抗震設計中的主要問題
1、建筑結構體系的合理選擇。建筑結構設計中最主要的一方面就是結構體系的選擇,它的合理選擇決定著建筑物的安全性。對于建筑結構體系的合理選擇應注意以下兩個方面的設計:(l)體系應具有合理的地震傳遞途徑和明確的計算簡圖。在這個過程當中,房屋內部結構的布置,應使得更多的受力在主梁上,并且使垂直重力以最短的路徑傳遞到主受力部位;豎向構件的布置,要讓豎向構件的壓應力接近均勻(2)建筑體系應具有合理的強度。一個良好的建筑物必須要有合理的強度進行支撐,一些建筑的薄弱部位要由合理的強度防止:在框架結構設計方面,要保證節點不受破壞,要使梁、柱端的塑性盡可能的分散;對于容易出現的薄弱環節,必須提高薄弱部位的抗震能力。
2、抗震場地的選擇??拐饒龅氐倪x擇直接影響建筑物的抗震設計工作,應選擇有利的抗震場地,要避開對建筑抗震不利的地段。地震對于地面的危害是十分巨大的。地震造成的地裂和地表錯動,直接使得房屋倒塌,結構損壞。所以,選擇抗震場地不能選擇易液化土地、軟弱場地、狀態明顯不均勻等場地;如果不能避免不理的場地,可以采用適當的抗震措施進行加強強度:對于地震時有可能存在的地裂或者滑坡的場地,必須采取科學合理的措施進行穩定;如果地基需要建立在最近填土和土層十分不均勻或者軟弱粘性土層時,必須采用樁基、地基加固和加強基礎和上部結構的處理措施。
建筑工程選址應注意的問題:四川汶川地震的震害情況表明,那些建在斷裂帶上和斷裂帶沿線的建筑物都完全倒塌,破壞極其嚴重。因此,建筑物建設地點的確定是極其重要的,它是決定建筑物抗震性能的前提條件,只有正確的選址方案,才能保證建筑物滿足建筑抗震設計的相關要求,保證其安全性、可靠性。選擇建筑場地時應根據工程的實際需要和工程地質、地震活動情況等相關資料,選擇對建筑物抗震有利的地段,避開對抗震不利的地段,嚴禁在地震斷裂帶及斷裂帶沿線附近建造甲、乙、丙類建筑物。應避開地震時可能發生山體滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等次生災害地段。汶川地震發生時,北川老縣城發生規模較大的山體滑坡,王家巖山體在地震作用下瞬間崩塌,崩塌的山體傾瀉而下瞬間摧毀山下及周邊的建筑物,北川老縣城的 5個街區的大部分建筑物被厚厚的土體掩埋,造成大量人員傷亡。這樣的結果不是靠提高抗震設防等級、提高建筑物的抗震性能和措施所能避免的。所以避開此類危險地段,才能避免因選址不當所造成的嚴重的人員傷亡和財產損失。
3、重視建筑平面布置的規則性。在建筑平面布置方面,應盡可能的采用抗震概念設計原則,不能使用嚴重不規則的設計方案。有關資料表明,對于一些樓板布局不夠規范時,要采取相應的樓板計算模型;對于平面不規則、立體不規則的建筑結構,必須采用空間結構計算模型。結構的規則性具體分為三個部分:第一是建筑主體必須具備良好的抗壓能力,側力結構不能變形,要盡可能的均勻;第二是建筑主體抗側力結構的平面布置,建筑主體抗側力結構的布置要注重同一側的強度要均勻;第三是建筑主體抗側力結構的布置要與周圍的結構具有相同的剛度,必須保障良好的抗扭剛度??傊?重視建筑平面布置的規則性對于建筑的抗震設計十分重要。
建筑物平面設計應該注意的問題:建筑物的平面布置規則與否、是否對稱和具有良好的整體性,也是影響建筑物抗震性能的重要因素之一。例如酒店、公寓、商場、住宅、體育館等不同建筑物的使用功能不同,其平面布置也千變萬化,其柱距、開間、進深、隔墻的布置、樓梯的位置、電梯井的布置等也有很大差別,如果柱子、墻體等布置不對稱、不規則,使得平面剛度急劇變化,遭遇地震后,將發生嚴重的扭轉破壞。因此,建筑設計時,應使柱子和抗震墻(剪力墻)等抗側力構件均勻、對稱布置,剛度較大的樓梯間、電梯井應盡可能居中布置,不要布置在建筑物的轉角處。要盡可能作到使結構的質量和剛度分布均勻、對稱協調,避免突變,防止在地震作用下產生扭轉效應。
4、建筑物豎向設計應該注意的問題
建筑物的豎向布置設計也將對其抗震性能產生巨大的影響。近些年來,由于國民經濟的迅速發展,商場、寫字樓等高層、超高層建筑越來越多,其要求底層或下面幾層大開間、大空間,這就形成了建筑物下面幾層柱子和抗震墻(剪力墻)較少,層間質量和抗側剛度沿建筑物高度分布不均勻,在抗側剛度較差的樓層形成了對抗震極為不利的薄弱層,在地震作用下,引起較為嚴重的破壞。汶川地震中,有許多底層框架—抗震墻砌體房屋底層柱子直接破壞,建筑物由原來的 4 層直接變為 3層。主要原因就是,沿著建筑物高度方向,質量和抗側剛度發生突變,底層柱子較少,抗側剛度較小,地震作用下,底層柱子直接壞掉。所以,建筑物的豎向布置設計時,應盡可能使其沿豎向的抗側剛度分布比較均勻,抗震墻(剪力墻)并使其能沿豎向貫通到建筑底部,不宜中斷或不到底,盡量避免某一樓層抗側剛度過小,以避免在地震作用下,因薄弱層的存在引起建筑物的倒塌。
四、提高建筑結構抗震能力的建議
建筑結構抗震設計是在不斷的實例驗證中逐漸分析,日益總結歸納出來的。在目前的房屋建設當中,抗震設計是十分有必要的。所以,建筑抗震設計在建筑設計中應該引起十分重視。為了設計出高抗震性的建筑物,在我看來需要注意以三點:第一,科學合理的建筑布局是不可缺少的,于此同時還有保證各個主要受力物體處在同一平面,在地震來臨時要能禁得住壓力。在墻段沒有發揮作用之前,需要依照“強墻弱梁”的標準實施加強建筑物的承受力,防止地震強大的破壞力。第二,要按照不同的抗震等級,對梁、柱以及墻的節點使用相對應的抗震措施,確保建筑結構在地震作用下達到相關標準。為了保障鋼筋混凝土在地震作用下不受破壞,要科學合理的添加合適的化學試劑,加強混凝土的強度與剛度,還有注意構造配筋的要求,尤其是要加強節點的構造措施。第三,必須設置多層抗震防線,一個良好的抗震體系對于地震的壓力是十分重要的??拐痼w系就如果人類身體的三道防線,不同等級的地震采取不同的防線。第一層不行,還有多層防線保護。這樣的保護體系對于防震將是十分有效的。
五、結語
通過多年對于建筑結構抗震設計的研究,我國已經逐漸形成了自己的一套較為先進的、有效的抗震設計方法并日趨成熟,但是也有很多不足之處,需要我們在實踐中加以完善??傊?,要確保建筑結構中抗震設計能高效完成,應在遵循相關建筑抗震規范要求的原則上,進行科學的、合理的設計,確保建筑物具有穩定的、可靠的抗震性能,達到建筑物小震不壞、中震可修、大震不倒的標準。我們有理由相信,隨著相關技術人員抗震設計水平的不斷提高,我國的建筑工程結構抗震設計也會邁上更高的臺階。
參考文獻:
[l]倪廣林.對建筑結構抗震設計的若干思考田.山西建筑,2010.
篇9
[關鍵詞]地震;抗震設計;建筑結構設計;實證探討
文章編號:2095-4085(2015)07-0059-02
為了保證工程建設的施工質量與建設的速度,最大程度的降低地震這種自然災害對于建筑物的破壞,在建筑項目開發設計階段,應重視抗震結構的設計并將其放在一個十分重要的位置上。從建筑結構人手,逐步探究抗震設計在建筑結構設計中的應用,有助于幫助我們更好的改進現有的抗震設計,對于提升建筑物自身的抗震性能,增強其使用性有著重大的現實意義。
1.抗震設計的發展現狀
隨著城市化的進行,多層建筑物數量的增多,建筑結構設計中的抗震設計受到越來越多的青睞,我國抗震設計雖然取得了一些進步,但是仍然缺乏必要的理論支持與實踐借鑒,發展的速度較為緩慢。
我國建筑行業在進行抗震結構設計與施工時,較為普遍的采用框架與砌體兩種設計結構。這兩種建筑設計結構雖然在一定程度上能夠滿足建筑抗震性的功能需求,但是其自身依舊存在著一些不足??蚣茉O計針對地震發生時,建筑物承受橫向破壞力的情況,加強了建筑物橫向上的抗震性,增強了其在抗震性能,但是框架設計也對建筑物本身的結構造成了一些不必要的影響,致使建筑物的某些結構與功能發生變化,使得建筑物豎直方向上的抗震性能受到削弱,形成一個薄弱區域,從而影響建筑物的實際抗震效果,建筑物整體的抗震性得不到最為充分的發揮。在進行防震框架設計時,建筑開發項目的設計人員很難根據實際建筑需要進行防震框架的模擬,這就造成了框架設計抗震性能的模糊性與不確定性,開發設計者很難明確使用框架結構的建筑物的抗震能力,無法科學而全面的對建筑結構的抗震性能進行評估,導致框架設計在抗震結構中很難得到廣泛的應用。加之框架設計為了增強建筑主體結構的抗震性,在建筑物項目施工建設中普遍采用填充墻這種建筑結構,但是填充墻自身在地震發生時就是一種安全隱患,地震時所引發的豎直方向上的震動,極易導致填充墻的倒塌,極易給人們的生命財產帶來損失。因此要加強對填充墻的結構設計與質量監督,保證其質量,同時在竣工驗收之后,要對填充墻進行定期的檢查與維護,保證其一直處于良好的狀態,保證其抗震性得到最大程度的發揮。
隨著城市化進程的不斷加快,多層建筑逐漸興起,成為城市建筑的主流。多層建筑在滿足城市發展需要的同時,也給建筑物的抗震性能帶來了一定的困擾,形成一定的抗震隱患。多層建筑的大空間與砌體之間逐漸形成一種矛盾,即建筑物主體內存在的巨大空間很難依靠砌體結構滿足抗震性的需求,當代人在選擇居住環境或者居住環境時,更傾向于選擇大空間,為了滿足這種需求,建筑項目的開發者更多是采取降低墻體厚度的方式,相對性的增加建筑物的主體空間。這雖然滿足了人們的消費需求,但是無法滿足建筑物的抗震要求,所以在進行砌體設計時應該對空間大小與墻體厚度之間的比例關系進行全面的考量,科學的協調好二者之間的關系,在滿足建筑物功能的同時,增強建筑物的抗震性。
2.增強建筑結構設計中抗震設計的方法途徑
對建筑結構中抗震設計的提高與增強是一個復雜的過程,在這一過程中需要我們在相關理論的指導下,進行正確的探討,從而增強抗震設計的安全性,提高建筑物的抗震性能。這一目的的實現就需要我們從框架與砌體兩種結構出發,進行合理高效的設置。
2.1框架設計
建筑項目的規劃設計人員在建設開發項目的設計階段要根據建筑物主體構建布局進行全面的考量與綜合的判斷,從而使得抗震性設計能夠夠好的滿足建筑開發項目的實際需要,同時加強對建筑物自身剛性重要程度的認識,將建筑物的形變量有效地控制在合理的范圍之內,保證建筑物在地震過程中能夠承受較大的形變力量,從根本上提高建筑物主體的抗震能力與效果。在建筑物結構中建筑物的抗震性能扮演著重要角色,發揮著一定的作用,因此建筑項目的施工建設者需要對建筑物的非結構性構建進行科學的評估,以保證非結構建筑構件的抗震性能的發揮。為了達到這一目的,最大限度的提升框架結構的穩定性,在進行框架結構設計與施工的過程中必須要將保塑性鉸安置在框架梁的首端,以此來加強框架設計對于地震發生時豎直方向上作用力對建筑物的破壞。為了提升建筑物中填充墻的穩定性,減少因填充墻的損害降低建筑物主體抗震性能,因此當相關的設計與施工人員在進行填充墻設計和施工的時候一定要加強填充墻的墻體質量,最大限度的降低填充墻在地震中出現裂縫的可能性,同時按照科學的周期,對填充墻進行定期的檢修與維護,保證填充墻一直處于一種良好的狀態。
2.2砌體設計
墻體厚度作為墻體剛性與延展性的重要載體,其對建筑物的抗震性產生了極為重大的影響,通過對墻體厚度的科學合理設計能夠極大的提升建筑物的穩定性,從而能夠提升建筑物的抗震性能。例如在地震多發地帶開展建筑開發項目時,就需要建筑項目的設計者與施工者在設計與施工階段對墻體的厚度進行適當的增加,在進行多層建筑的設計施工的過程之中,開發建設單位不能只是一味的強調提升建筑物的高度,還需要充分的考慮到多層建筑的穩定性與安全性。為了加強建筑物主體的抗震能力降低地震對建筑物與人員的傷害,更好的保護人身與財產安全。在進行建設開發項目設計時要在國家相關法律與法規的指導下進行建筑物抗震性能的設計與施工,確保建筑物的設計與施工能夠符合國家性的技術要求。
3.結語
總之,建筑物的抗震性設計應引起重視,使其設計與技術進一步提高,以確保人們的安全。在建筑開發項目設計與施工的各個具體環節之中,相關部門也要根據自身的職責做好相應的工作,確保建筑物的工程質量與抗震性能,監理單位更應該嚴格地做好監理的工作,而勘察單位就應該如實出具勘察報告,從而確保房屋建筑的安全性。
參考文獻:
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關鍵字:建筑結構;抗震設計;優化;提升
引言
現階段人們還不能對地震進行有效的控制,當地震發生時,可以在很短的時間內摧毀城市的建筑物,對人們的生命財產造成比較嚴重的影響,和其他自然災害相比地震的危害程度更大。要想讓建筑物的安全性和可靠性得到有效提升,就需要優化建筑物的布局設計,讓建筑物的布局能夠更加完善,讓建筑物的抗震性能得到有效提高。這樣在地震災害中,建筑物的損失才能得到有效控制,從而來保證人們的生命財產,讓社會效益和經濟效益能得到有效提升。
一、建筑結構抗震設計的重要性
在地殼運動某些階段中,出現的一些急劇變化就是地震,它是一種由自然現象形成的。通過對相關數據的分析可知,全球每年所發生的地震次數上百萬次,大部分地震都發生在地球深處,因此所釋放的能力不大,人們憑自身很難察覺。但是每年能給人們造成危害的地震很少,但是一旦遇到特大、特級地震卻會對人們造成非常嚴重的危害,如08年的“汶川地震”。通過對相關的地震災害資料進行統計分析可知,地震中大部分的人員受傷和死亡都是因為建筑物倒塌而造成的。所以要想對地震造成的損害進行有效控制,就需要提升建筑結構中的抗震設計。
二、現階段建筑結構抗震性造成影響的主要因素
(一)抗震設計的標準化
在建筑結構的抗震設計中,現在采用的標準主要是根據我國針對各個地區出現地震自然災害的可能性和危害程度而進行的初步預測工作,之后確定出各個地區的設防性能強度。在對抗震標準進行設計中,主要的參考指標就是設防性能強度。只有通過對抗震強度進行精密、準確的預測和測量,才能讓抗震設計更加科學、實用和標準。建筑設計單位在實際的抗震設計中,應該要根據建筑物的實際使用功能和抗震設計的規范標準來進行,對建筑物的抗震性能進行有效的強化,這樣才能讓建筑物的抗震性能得到有效滿足。
(二)抗震設計的合理化
建筑物的抗震設計主要就是對建筑工程項目的結構體系進行科學和合理的設計規劃,同時選擇最合理的建筑抗震措施,讓建筑結構體系的抗震性能得到有效保證。這樣建筑結構在地震作用下才能減少損壞,讓人們的生命財產安全得到有效保證。一般情況下,與普通建筑結構相比,高層建筑結構的抗震設計標準要求更高,高層建筑的結構類型一般都是選擇剪力墻框架結構。剪力墻框架結構的強度比較好,在地震作用下,可以讓整體的建筑結構體系保持平穩,從而避免地震作用帶來的損失。由此可見,建筑結構抗震設計是否合理,會對建筑物的抗震性能產生直接影響。
(三)建筑物的施工質量
建筑物的施工質量會直接影響到建筑物的使用性能和使用年限。在地震的強烈振幅波及影響下,如果建筑施工的措施比較合理和規范,建筑物的抗震性能就能有效提升。所以在建筑物的實際施工建設中,要對施工質量進行嚴格的管理與控制,對施工中的每一個環節都應該要進行規范和監督,對質量監督管理和檢驗要進行不斷的強化,這樣建筑物的施工建設質量才能得到有效提升,最終讓建筑物的抗震性能得到有效保證。
三、提升建筑結構抗震設計的措施
(一)讓建筑物的整體性和剛度得到加強
建筑物是一種由橫向承重構建、縱向承重構建以及樓蓋組成的結構體系,所以建筑物應該要具備良好的整體穩定性和剛度,同時也應該要重視抗側力構件的布置情況以及結構質量的實際分布情況。鋼性樓蓋可以很好的讓各個抗側力構件根據自身的實際側移剛度來對地震作用進行科學的分配。現澆鋼筋混凝土屋蓋和樓板是比較好的抗震構件,其整體性比較好,同時水平的剛度也比較大,能有效避免散落以及滑移等問題。另外現澆鋼筋混凝土屋蓋和樓板還可以讓平面上墻體的實際要求變得寬松,可以對層間的變形進行有效控制。如果屋蓋和樓板的水平剛度較好,那么在對荷載進行傳遞時也會更加有效。在水平面上,如果上下墻體之間沒有對齊,屋蓋和樓板還能對水平力進行有效的傳遞,現澆的屋蓋和樓板還能有效約束墻體。故而若在實際的建筑結構中采用現澆屋蓋和樓板,可以讓建筑結構的整體穩定性和空間剛度得到有效提升,這樣建筑結構的抗震性能也就能得到有效加強。
(二)對抗震防線進行多道設置
在建筑結構中設置多道抗震防線可以讓其抗震能力得到有效提升。在建筑結構的抗震體系中,往往在地震作用下一些延性比較好的構建會先達到屈服強度,從而起到第一道抗震防線的作用。在第一道抗震防線屈服后,剩下的抗震防線才會依次屈服。所以如果在建筑結構中設置多道抗震防線,在某一道抗震防線失去作用后,其他抗震防線還能發揮出自身的抗震作用,最終讓建筑結構的抗震性能得到有效提升。
(三)合理選址
建筑物的建設地址也會影響到其抗震性能的發揮。如果在選擇建筑物施工建設地址時不合理,在地質不穩固的基層上進行地基的建設。在地震作用下,地面會出現錯動、地裂和地面的沉降,在地基不穩固地區這種破壞更加顯著,所以在實際的施工建設前,要對地址進行合理的選擇,這樣也能讓建筑物的抗震性能得到有效提升。在實際的選址時,應該盡量選擇在底層比較穩定的區域,盡可能避開地質不好的地帶,比如地下水空洞區、地下采空區以及斷層帶等。如果在選址時不能有效避開地質不好的地帶,就應該要根據實際情況采取有效的抗震措施。
(四)采用積極有效的減震技術
建筑結構設計中的減震技術就是利用建筑物以外的部件來讓建筑物的阻尼增加,讓地震傳遞的能量得到有效減弱,從而來有效降低地震帶來的損害。在社會不斷發展的過程中,人們的安全意識也得到了有效提升,建筑結構的設計理念在不斷的完善和更新,人們也開始更加關注建筑結構的隔震設計和減震設計。在實際的建筑結構設計中,不僅需要對建筑物的基礎部分進行有效的處理,同時也可以采用減震裝置和元件來讓地震傳遞的能量減弱,這樣人們的生命財產安全就能得到有效保證。在建筑物正式施工前就應該要對建筑物基礎進行隔震設計。
結語:
在社會科學技術不斷發展的過程中,依然不能對地震進行準確的預測,在自然災害面前,人類永遠都是最大的受害者。當各種自然災害發生時,不僅會對人們的生命財產造成比較嚴重的影響,同時也會對人們的心理造成難于撫平的創傷,地震就是各種自然災害中最嚴重的一種。提升建筑結構中的抗震設計是避免建筑物受到地震損害的一種有效方式,在實際的建筑結構設計中,設計人員應該要從建筑結構的整體入手,在保證建筑物的使用功能的基礎上,還要重視建筑物的安全性能,讓建筑物的整體質量和抗震性能得到提升,這樣才能讓人們的生命財產得到有效保證。
參考文獻:
[1]祁繼鑫.建筑結構抗震設計方式探討[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(1)
[2]李強.關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J].城市建設理論研究,2014,(10)
[3]馬嬋娟.淺論建筑結構規劃中的抗震設計[J].城市建設理論研究(電子版),2013,(5)
[4]吳亞林.淺談房屋建筑結構中的抗震設計要求[J].城市建設理論研究,2014,(9)