姹絲
摘 要:建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是建筑物的護身符。由于現(xiàn)代建筑物更加龐大,功能更加豐富,尤其公共建筑人口密度更大,疏散困難,所以要加強建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計進行仔細分析,提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,預(yù)防地震災(zāi)害帶來的損失。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震設(shè)計
我國的抗震設(shè)計近年來有很大發(fā)展,但是依然有不足的地方。我們要在嚴格按照建筑抗震規(guī)范要求的基礎(chǔ)上上,科學(xué)地合理地進行建筑抗震設(shè)計,保證建筑物的穩(wěn)定性和可靠性,促進我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計向著高水平方向發(fā)展。
一、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則
1、要盡最大的可能性安排許多的抗震的防線,使得多個延展性比較好的分體也可以形成完整的抗震的結(jié)構(gòu)和體系,運用這樣一個具有延展性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行一定的合作,也可以使得這樣的框架形成一個良好得結(jié)構(gòu)。在經(jīng)過了級數(shù)較大的地震之后,隨后還會有余震。如果只設(shè)計了第一道防線,那么余震很可能會給建筑物再帶來很大的風(fēng)險,也有可能會造成建筑物的倒塌。如果設(shè)計得當(dāng),可以在很大程度上對建筑物抗震的程度進行提高。
2、采取相應(yīng)的措施在可能出現(xiàn)的薄弱部位加強其抗震能力。對于薄弱部分判斷基本的因素是構(gòu)件承載能力,在發(fā)生地震的過程之中,構(gòu)件并沒有一定強度的安全的儲備,因此在設(shè)計的過程里面,還需要進行樓層實際承載能力和設(shè)計上計算的承受彈力的比值也在一個均勻的變化趨勢。而且不能過分的重視局部的強度和承載力對整體的協(xié)調(diào)程度。從整體式進行抗震性能的手段進行加強,效果比較明顯的手段是對層次的設(shè)計,還可以對變形的能力進行轉(zhuǎn)化。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的措施
建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的強弱同建筑物業(yè)主及周邊環(huán)境有非常直接的聯(lián)系,不好的抗震能力會直接威脅到建筑物周邊行人的人身安全,周邊建筑和設(shè)施或多或少也會受到影響,切實提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力顯得十分重要。通過自身多年的親身實踐與切實觀察,對提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能提出筆者自己的一些建議,主要包括謹慎選擇抗震結(jié)構(gòu)、合理布局減少地震能量以及設(shè)置多重抗震防線等,現(xiàn)具體闡述如下:
1、謹慎選擇抗震結(jié)構(gòu)
審慎選擇抗震結(jié)構(gòu)是有效提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的重要保障,通過選擇強度較優(yōu)、剛度較高的建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,能最大限度的降低建筑結(jié)構(gòu)的變形概率,保障建筑物的安全性能。另外,設(shè)計員要認真仔細的分析抗震結(jié)構(gòu),要進行抗震結(jié)構(gòu)分析時要保證其全面性,部分非結(jié)構(gòu)構(gòu)件也要在分析中得到體現(xiàn),尤其是注意對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度和強度等方面的分析。對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主題部分也要進行必要的考究,針對易出現(xiàn)安全隱患的短柱部位要進行相應(yīng)的措施,加強短柱部位的抗震能力,防止安全問題的出現(xiàn),在整體性原則的指導(dǎo)下統(tǒng)籌結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
2、合理布局減少地震能量
在防震設(shè)計中采用以位移為基點的結(jié)構(gòu)設(shè)計和定量分析能有效的減少地震災(zāi)害的能量輸入,增強建筑物的抗震效果。通過對設(shè)計的定量分析,反復(fù)核算構(gòu)件的總承載力,控制強震感下建筑下層的位移延性比,滿足建筑物在受地震侵害時的結(jié)構(gòu)變形要求。在建筑施工中地基要盡量選在堅硬的場地,要盡量避開地震的活躍周期范圍,減少余震同建筑結(jié)構(gòu)的共振,降低建筑物對地震能量的輸入,降低地震帶來的破壞。
3、設(shè)置多重抗震防線
進行抗震設(shè)計時設(shè)置多重抗震防線可以最大限度的降低地震侵害帶來的危害。在進行設(shè)計工作時,可以將一些延展性能良好的構(gòu)件納入到抗震防線體系中,將其視為第一道抗震防線,將另一些建筑構(gòu)件作為第二、第三道防線,在第一道抗震防線遭破壞后,利用其他防線抵抗地震的后續(xù)沖擊力,保障人員生命安全。
4、對材料和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進行的選擇
在地震經(jīng)常發(fā)生的地區(qū),對于建筑材料以及建筑結(jié)構(gòu)類型的選擇至關(guān)重要,需要高度重視。通常,對于高度在150米以上的建筑,主要結(jié)構(gòu)類型為框架筒、筒中筒以及組合筒,它們在高層建筑中應(yīng)用比較廣泛。在國外一些地震高發(fā)地區(qū),主要的建筑材料為鋼結(jié)構(gòu),在我國主要是以鋼筋混凝土和混合類型為主的結(jié)構(gòu)模式。對于這種結(jié)果內(nèi)筒,在地震中,所受到的力量為80%左右。鑒于整個結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵和核心為鋼筋混凝土,因此,結(jié)構(gòu)變形的極限即為混凝土結(jié)構(gòu)變形的標(biāo)準(zhǔn),要以此為基礎(chǔ),絕對不能超過。在彎曲變形的條件下,側(cè)向位移增大,依靠鋼結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對位移幅度的減少,但是效果不顯著。一般情況下,為了提升結(jié)構(gòu)剛度和強度,可以加強混凝土的剛度來實現(xiàn),也可以增設(shè)伸臂結(jié)構(gòu),以促進抗震效果的提升。
5、對于軸壓比和短軸進行的相關(guān)設(shè)計
針對建筑機構(gòu)抗震設(shè)計,為了實現(xiàn)抗震效果的提升,要減小柱的軸壓比,同時,增加其截面的面積。對于軸壓比的降低,其目的是將柱子設(shè)置于偏心受壓的狀況中,防止縱向受力鋼筋脫離受拉屈服,出現(xiàn)混凝土破損的情形。對于柱本身,其具有較大的剛度和強度,但是,與之相適應(yīng)的是結(jié)構(gòu)的延性發(fā)生變化,出現(xiàn)延性較差的情況,一旦發(fā)生地震,整個結(jié)構(gòu)在消耗地震能量方面就顯現(xiàn)的十分差,結(jié)構(gòu)發(fā)生變形、受到侵害的幾率就大幅上升。因此,在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,墻柱若梁是比較常見、有效的設(shè)計模式,主要是梁的延性較好,能夠?qū)⑦m當(dāng)?shù)淖冃慰刂圃诤侠淼姆秶鷥?nèi),極大降低了柱子達到屈服強度的幾率,在具體設(shè)計的時候,可以對軸壓比進行合理范圍內(nèi)的增大。另外,通常情況下,在高層建筑的底層,柱子的長細比控制在4,但不是以此作為短柱的唯一判斷標(biāo)準(zhǔn)。因為,短柱的關(guān)鍵影響因素為柱的剪跨比,當(dāng)其數(shù)值被控制在2的范圍,才能將其判斷為短。
6、對抗震設(shè)計的級別進行不斷提升
在近些年,地震發(fā)生的頻率較高,給整個社會帶來巨大損失。對于地震災(zāi)害的研究,將50年作為一個探索周期,而小型地震再次發(fā)生的時間間隔為50年,這種地震的危害已經(jīng)超過了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計安全烈度概率的60%以上,而中型地震周期為475年,概率達到10%,而大型地震周期為2000年,概率達到2%,為此,要將建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級進行適時調(diào)整,提升到新的等級,對抗震設(shè)計進行全面、科學(xué)、合理的設(shè)計,實現(xiàn)較為穩(wěn)定的抗震效果。.
7、重視建筑結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則性和對稱性
在建筑的平面布置之中就要堅持抗震的理念的設(shè)計,適宜采取比較規(guī)則的抗震的結(jié)構(gòu)的方案。不能采取不規(guī)則的設(shè)計方案。所有的建筑的額抗震的設(shè)計還要符合設(shè)計的規(guī)定,對平面不規(guī)則或豎向不規(guī)則,或平面、豎向都不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu),應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計算模型;對凹凸不規(guī)則或樓板局部不連貫時,應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)的實際剛度強度變化的計算模型;對薄弱部位應(yīng)乘以內(nèi)力增大系數(shù),應(yīng)按規(guī)范的有關(guān)規(guī)定分析彈塑性變形。要采取多種多樣的措施保障抗震的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)性。
結(jié)束語
總之,建筑物的抗震性設(shè)計應(yīng)引起重視,使其設(shè)計與技術(shù)進一步提高,以確保人們的安全。在建筑開發(fā)項目設(shè)計與施工的各個具體環(huán)節(jié)之中,相關(guān)部門也要根據(jù)自身的職責(zé)做好相應(yīng)的工作,確保建筑物的工程質(zhì)量與抗震性能,監(jiān)理單位更應(yīng)該嚴格地做好監(jiān)理的工作,而勘察單位就應(yīng)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
[1]陳教洪.談概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J]建材與裝飾,2013,(5).
[2]黃鶴,王佳蕾.建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計理論及方法[EB/OL].www.sy2005.com.
[3]楊甲奇.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計若干問題的探討[J].建筑工程,2014,(2).