路盛越
摘 要:伴隨著我國近些年經(jīng)濟(jì)和城市化的飛速發(fā)展,我們出現(xiàn)了許多建筑工程項(xiàng)目,也因此,我們需要重視起建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)。我們都知道,地震往往能造成非常大的建筑安全事故,特別是現(xiàn)在樓層越搭越高,抗震設(shè)計(jì)愈發(fā)成為相關(guān)行業(yè)發(fā)展的重要話題。本文筆者將對相關(guān)問題進(jìn)行探討,希望能提供一定參考。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);問題
在對建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),抗震是必不可少的一環(huán),特別是現(xiàn)在人們生活質(zhì)量有所提升,人們在有的住的同時(shí)開始關(guān)注是否安全,因此我們在設(shè)計(jì)的過程中需要對防震、抗震等環(huán)節(jié)進(jìn)行充分考慮,從而保障人們的安全。接下來,筆者將從現(xiàn)狀開始分析,對相關(guān)問題具體討論。
一、我國建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
從當(dāng)前情況來看,我國已經(jīng)有了自己的抗震設(shè)計(jì)相關(guān)方案,但在和發(fā)達(dá)國家比較中我們發(fā)現(xiàn),建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)方案需要進(jìn)一步的提升,向其它國家學(xué)習(xí)。我們發(fā)現(xiàn),在歐、美、日等發(fā)達(dá)國家中,設(shè)計(jì)建筑構(gòu)件的承載力均會對高烈度的地震進(jìn)行預(yù)判,以中震為主要地震參數(shù)展開設(shè)計(jì),可見我國在設(shè)計(jì)情況中的問題。以美國為例,美國從不同地區(qū)的不同烈度出發(fā),運(yùn)用不等的延性系數(shù)展開設(shè)計(jì),我國大多數(shù)地區(qū)尚以“大震不倒,小震不壞”為目標(biāo),并不能很好的對建筑結(jié)構(gòu)抗震性進(jìn)行提升,想要讓建筑結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,我們需要將抗震設(shè)計(jì)方案和建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合,對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行革新[1]。
二、抗震設(shè)計(jì)思路
(一)保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。當(dāng)我們設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí),需要盡量保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性,并確保其能夠滿足抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)及原則。保證設(shè)計(jì)可以讓結(jié)構(gòu)承載力均衡分布,從而增強(qiáng)建筑的扭轉(zhuǎn)剛度,在發(fā)生地震的時(shí)候,當(dāng)高層建筑是規(guī)則對稱結(jié)構(gòu)時(shí),建筑本身會出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)力,從而保護(hù)自身,降低發(fā)生巨大破壞的可能,除此之外,我們在設(shè)計(jì)時(shí)還需要確保建筑可以對豎向壓力分布均勻,實(shí)現(xiàn)平立面對稱均勻,進(jìn)而讓抗震效果最佳,這樣才能夠讓建筑物在強(qiáng)震中保持堅(jiān)挺。
(二)對高層建筑層間進(jìn)行位移約束。我們都知道,建筑的體型會在很大程度上影響灘新區(qū)的建位移角,我們要在設(shè)計(jì)中盡量使用規(guī)則體型,同樣的,不同層高也會對彈性的位移造成影響,所以我們要加大寬、高的比例。在施工時(shí),施工人員要保證施工質(zhì)量,遵循施工的具體要求,并對材料的特征充分了解。需要對結(jié)構(gòu)位移約束的相關(guān)元素進(jìn)行考量,當(dāng)使用鋼筋混凝土進(jìn)行施工的時(shí)候,我們還要結(jié)合該地現(xiàn)實(shí)狀況,保證建筑穩(wěn)定及正常使用[2]。最后,高層建筑需要保證足夠剛度,從而在災(zāi)難發(fā)生時(shí)確保建筑結(jié)構(gòu)安全,讓層間位移可以承擔(dān)負(fù)荷。
(三)對地震產(chǎn)生的建筑扭曲進(jìn)行控制。在筆者看來,建筑結(jié)構(gòu)不均勻會影響到建筑抗震,讓建筑在強(qiáng)震中出現(xiàn)損壞、坍塌之類的問題,因此我們需要對建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行要求,預(yù)先考量地震來到時(shí)對出現(xiàn)的扭曲如何應(yīng)對。建筑剛度有問題出現(xiàn),譬如不對稱,便會發(fā)生震動(dòng)扭轉(zhuǎn),可見剛度需要對稱,需要注意的是,我們要關(guān)注建筑能否抗側(cè)力,對地震中的扭曲情況進(jìn)行控制。
三、設(shè)計(jì)抗震的相關(guān)要點(diǎn)
(一)對地基的場地進(jìn)行分析。場地地址問題可能會對地震建筑物損壞造成影響,所以我們需要重視地基的場地,盡量選擇開闊而平坦的中硬土質(zhì),盡可能的避開整體地質(zhì)不均勻或軟化土質(zhì)。條件有限時(shí)我們要施行相關(guān)措施,如上部結(jié)構(gòu)、地基剛度的加強(qiáng),這樣可以防止出現(xiàn)不均勻的沉降事件。更要靈活根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行分析,有時(shí)地基處是濕陷性的黃土地,這時(shí)我們要做好防水,防止地表水或管道水滲漏至坑底,致其變形濕陷。
(二)對抗震體系進(jìn)行分析。當(dāng)我們設(shè)計(jì)高層建筑的體型時(shí)不可過于復(fù)雜,要盡量保持對稱,進(jìn)行規(guī)則設(shè)計(jì),均勻分布剛度。同樣的,建筑材質(zhì)會對抗震延性造成影響,因此我們需要盡量選取輕質(zhì)的高強(qiáng)材料,讓結(jié)構(gòu)重量降低。如果高層建筑復(fù)雜,我們需要設(shè)置防震縫,而未設(shè)置防震縫時(shí),我們需要精準(zhǔn)分析發(fā)生地震時(shí)建筑的薄弱部位,提升其抗震性。防震縫可以讓高層建筑的結(jié)構(gòu)變得簡單,平均剛度結(jié)構(gòu)的獨(dú)立單元,讓單元的碰撞有所減輕,進(jìn)而提升整體抗震性[3]。
四、對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔震
(一)地基處使用隔震材料。隔離并耗散地震能量,保證建筑物基地穩(wěn)定,對建筑物基礎(chǔ)的部分進(jìn)行處理,減少向上傳遞的能量,降低建筑物在地震中的損害。以往中,我們在地基處鋪設(shè)粘土、砂或墊層,降低地震危害。近些年我們發(fā)現(xiàn)了許多原料為瀝青的新材料,這些新材料可以進(jìn)行使用并推廣。
(二)在建筑的基礎(chǔ)隔震。隔震層可以很好的在建筑結(jié)構(gòu)里阻隔地震能量,我們也可以設(shè)置效能器,減輕地震傳遞到上面的作用,進(jìn)而保護(hù)建筑的上部,同樣的,隔震結(jié)構(gòu)可以在發(fā)生地震時(shí),讓建筑的內(nèi)部設(shè)備與結(jié)構(gòu)構(gòu)建不被損壞,有時(shí)還不需要疏散內(nèi)部人員,可該裝置不可運(yùn)用在高層建筑中,這是因?yàn)檠b置會自動(dòng)加長自振周期,無法減震[4]。我們可以使用橡膠墊、混合隔震裝置,其中常用的有粘彈性、摩擦滑移等。
(三)在建筑層間進(jìn)行隔震。層間隔震大多適用老舊建筑,它操作相對便捷、成本較低,可以提升層間的抗震能力。但是它的減震效果不如其它設(shè)備,它能夠抗震的真實(shí)效果只是實(shí)際地震能量整體的十分之一至十分之三,無法最大程度實(shí)現(xiàn)抗震。層間隔震大多用橡膠進(jìn)行隔震,減輕地震傷害。值得一提的是,隔震層可以在水平地震時(shí)消耗地震的能量,對水平地震的損害進(jìn)行控制。
(四)選取抗震的結(jié)構(gòu)體系。想要讓地震對高層結(jié)構(gòu)的傷害有所減輕,我們可以選取具備優(yōu)秀延性的抗震墻和填充墻。在框架—剪力墻的體系里,剪力墻被破壞后抗震會轉(zhuǎn)化成框架,如果延性較低很可能使其受傷害,所以我們要設(shè)置科學(xué)的強(qiáng)度、剛度,保持其科學(xué)之后將精力放在建筑里的薄弱部分,保證抗震的性能,提高抗震的能力[5]。
總結(jié):
建筑的抗震情況會直接影響我們的生命和財(cái)產(chǎn)安全,我們要在設(shè)計(jì)抗震時(shí)充分考慮相關(guān)問題,提升建筑的安全程度。相信我國建筑在未來的抗震能力會越來越強(qiáng),從而更好的保護(hù)人民群眾。
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