陳欣
【摘要】地震的破壞力極強(qiáng),而且具有突發(fā)性,給人類(lèi)生命安全和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大的威脅,近年來(lái)地震災(zāi)害頻發(fā),人心惶惶,建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)得到了眾多國(guó)內(nèi)外有關(guān)工程的重視。然而人們還未全面的了解到地震中建筑被破壞的原因,這就大大阻礙了抗震設(shè)計(jì)研究的進(jìn)程。本文就建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究中的若干問(wèn)題展開(kāi)討論。
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);抗震;若干問(wèn)題
隨著當(dāng)代社會(huì)水平的發(fā)展,不論是小城鎮(zhèn)還是大城市都涌現(xiàn)出越來(lái)越多的高層建筑,而建筑的安全問(wèn)題就成了一個(gè)最關(guān)鍵的問(wèn)題。遇到地震這種破壞力極強(qiáng)的自然災(zāi)害,對(duì)高層建筑無(wú)疑是致命的打擊。
一、地震中建筑物遭到破壞的原因
(一)建筑材料質(zhì)量問(wèn)題
材料為建筑之根本,質(zhì)量低劣的鋼筋水泥等材料會(huì)直接導(dǎo)致建筑物堅(jiān)固度不夠,遇到地震這種自然災(zāi)害更容易倒塌,破裂。
(二)根基不穩(wěn)
地震時(shí)若根基不穩(wěn),會(huì)導(dǎo)致沉降不均勻從而致建筑物傾斜倒塌,選擇適宜的基地是建造房屋的基礎(chǔ)。如汶川大地震中,北川縣有多幢鄰河房屋發(fā)生整體下陷,因?yàn)猷徦牡貛临|(zhì)松軟,在遭遇外界破壞時(shí)土結(jié)構(gòu)易發(fā)生位移。
(三)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
建筑物構(gòu)件之間若不牢固,會(huì)影響建筑的整體穩(wěn)定性,遇到地震房屋會(huì)扭曲變形倒塌。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較復(fù)雜的建筑相對(duì)來(lái)說(shuō)更易遭到破壞。因此,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范抗震要求。
(四)施工問(wèn)題
如地基打不穩(wěn),少放錯(cuò)放鋼筋,泥漿不夠粘稠,偷工減料等問(wèn)題會(huì)極大的影響建筑的牢固程度。遇到地震各種質(zhì)量問(wèn)題都將暴露。保證施工質(zhì)量也是建筑過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
(一)結(jié)構(gòu)體系
在選擇抗震建筑物的結(jié)構(gòu)體系中,應(yīng)注意一下幾個(gè)問(wèn)題:(1)應(yīng)具備一個(gè)思路清晰的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖。(2)在建筑的薄弱部位應(yīng)相應(yīng)的加強(qiáng)加固,采取多重措施進(jìn)行保護(hù)。(3)在建筑物內(nèi)部應(yīng)在主梁上多受力,確保一條最短最有效的地震傳遞路徑,使各部位受力強(qiáng)度合理。(4)應(yīng)設(shè)計(jì)多條抗震防護(hù)路線,以做到有備無(wú)患。(5)應(yīng)保證建筑結(jié)構(gòu)部件的質(zhì)量,才能保證整體建筑的抗震性。(6)盡可能采用混凝土材料或鋼結(jié)構(gòu),這類(lèi)材料柱斷面尺寸較小,質(zhì)地較柔,有更好的抗震性能。
(二)合理控制抗震建筑的高寬比
建筑的高寬比是總高度與最小寬度的比值,它是關(guān)于抗震建筑的承載能力、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、抗震強(qiáng)度等的一個(gè)重要參數(shù)。事實(shí)上,建筑的高寬比并非有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的限制范圍,只是在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)來(lái)規(guī)范要求,確保萬(wàn)無(wú)一失。
而抗震建筑的高度應(yīng)有一個(gè)適宜的限度,因?yàn)樵诘卣鹬?,建筑物越高,不可預(yù)測(cè)因素越多,建筑物的高度設(shè)計(jì)的不合理,其安全性能、抗震能力等都得不到保證,合理的設(shè)計(jì)建筑物的高度很是關(guān)鍵。
(三)正確合理的選擇材料
單純從抗震角度考慮,建筑材料應(yīng)具備質(zhì)地輕、質(zhì)地均勻、抗震性能強(qiáng)的條件。其中鋼結(jié)構(gòu)和混凝土材料較符合抗震要求。
目前來(lái)說(shuō),鋼結(jié)構(gòu)是所有材料中最符合抗震設(shè)計(jì)的要求,其質(zhì)地輕,材料均勻,具有很好的延展性,美中不足的是鋼的材料費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用較高,在經(jīng)濟(jì)方面不合理。
而混凝土結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格公道結(jié)構(gòu)的整體性能也較合理,但它也有難以解決的漏洞:該材料可以抗短時(shí)地震,當(dāng)時(shí)無(wú)法承受長(zhǎng)時(shí)間的地震沖擊,長(zhǎng)時(shí)間的沖擊力會(huì)使混凝土開(kāi)裂,產(chǎn)生無(wú)法修復(fù)的損傷,無(wú)法保證建筑的絕對(duì)安全。
若能合理的搭配鋼材料和混凝土材料的比例,既能達(dá)到抗震效果,又能確保經(jīng)濟(jì)上合理。
三、加強(qiáng)建筑抗震的策略
(一)選擇適宜的建筑場(chǎng)所
應(yīng)選擇較平坦的,對(duì)抗震有利的場(chǎng)地構(gòu)建房屋,避開(kāi)地質(zhì)松軟,地勢(shì)較洼,鄰水,斜坡等不利地勢(shì)。還應(yīng)盡量保證地基性質(zhì)的一致,檢測(cè)土質(zhì)的黏性,剛度等因素,保證地基均勻,堅(jiān)固。
(二)選擇適宜的結(jié)構(gòu)布置
首先從抗震角度考慮,選擇一種最合適的結(jié)構(gòu)形式,其次從防震程度,房屋高寬度,材料,場(chǎng)地等多方面因素來(lái)綜合考慮,盡可能保證構(gòu)件之間的連接完整,合理,流暢,堅(jiān)固力求最大可能的發(fā)揮建筑材料的作用。
(三)合理的外形布置
建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能做到簡(jiǎn)單,層次分明,結(jié)構(gòu)布置應(yīng)符合抗震設(shè)計(jì)的要求,對(duì)建筑的薄弱部位加強(qiáng)措施,保證建筑外形規(guī)則簡(jiǎn)單。還應(yīng)嚴(yán)格遵守高寬比要求,保證建筑的抗震性能。
(四)設(shè)置多道抗震防線
設(shè)置多道抗震防線可避免因部分結(jié)構(gòu)遭到破壞而使整個(gè)建筑喪失抗震能力。設(shè)置多道防線應(yīng)滿足一下要求:第一道防線應(yīng)盡量選擇較好的抗震構(gòu)件,從而使其盡可能的吸收地震的破壞力,其次第二道第三道防線再發(fā)揮相應(yīng)的作用,這種多層次防護(hù)體系有效的提高了建筑物的整體安全性。
四、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要意義
(一)減輕地震災(zāi)害的破壞程度
建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是通過(guò)加固建筑和建立防護(hù)來(lái)減少破壞的一種方法。保證建筑物在地震中將損失降到最低,減少人員傷亡,最大程度的保證了人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。
(二)做好震前防御
建筑防震是地震預(yù)防工作中的最有效的措施,研究表明地震中房屋倒塌是威脅人們生命安全的最大因素,發(fā)生地震時(shí)大多數(shù)人都在室內(nèi),建筑安全才能保證人們安全,建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)對(duì)抵御地震災(zāi)害具有里程碑的意義。
(三)為防震設(shè)計(jì)提供依據(jù)
數(shù)據(jù)證明在地震中由于建筑物的破壞造成人員傷亡的比例超過(guò)了百分之九十,具有防震設(shè)計(jì)的建筑在地震中有效的減少了人員傷亡的比例,這些數(shù)據(jù)參數(shù)是防震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要依據(jù)。
五、建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)的前景發(fā)展
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的特點(diǎn)由單一向完整性過(guò)渡,這種發(fā)展趨勢(shì)更加合理。隨著當(dāng)今科技水平的提高和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)更加科學(xué),安全,合理。近些年來(lái)自然災(zāi)害頻發(fā),人們對(duì)自身安全也憂心忡忡,建筑物的抗震設(shè)計(jì)也顯得日益迫切。現(xiàn)近,建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)影響在日益增大,引起了國(guó)內(nèi)外眾多人士的高度重視,目前的模擬抗震實(shí)驗(yàn)也獲得了初步成功,得到了廣泛應(yīng)用。
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