張?zhí)K強
摘要:地震發(fā)生時,可能會對人們的生命和財產(chǎn)安全造成損害,這就需要設(shè)計者和建設(shè)者積極學習先進的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念,立足現(xiàn)實,明確建筑設(shè)計的合理性,使受力結(jié)構(gòu)均勻受力,減少地震帶來的破壞。
關(guān)鍵詞:建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震性能
一、引言
良好的抗震性能可以保證建筑在遭遇地震時保持良好狀態(tài),供居民逃生,甚至在震后繼續(xù)供人使用;即使在較大地震中,建筑的基本結(jié)構(gòu)也不會受破壞,可以在震后維修使用,不會對居民財產(chǎn)安全造成更大的損失;最重要的是可以保護居民的生命安全。由此可知,抗震性能結(jié)構(gòu)設(shè)計有重大意義,需引起重視。基于此,文章分析了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能,以供參考。
二、建筑工程中抗震設(shè)計的原則
(一)注重材料對工程的影響
目前,要提升建筑的抗震性能,就要考慮建筑工程材料與工程結(jié)構(gòu)的密切聯(lián)系。如果施工材料質(zhì)量差,就會降低建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,甚至可能引發(fā)安全事故,因此若要建筑結(jié)構(gòu)抗震性能得到保障,必須做好材料方面的工作,選擇質(zhì)量好、有韌性的防震材料,而且保證材料符合國家安全標準。施工人員也要做好準備工作,親自監(jiān)督施工,觀測地質(zhì),制訂行之有效的施工方案,做好施工質(zhì)量監(jiān)控,嚴格把控材料來源,從根本上保證建筑質(zhì)量,讓結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
(二)注重設(shè)計合理性
在建筑的抗震設(shè)計中,首先要注重建筑整體設(shè)計的合理性,然后根據(jù)專業(yè)知識將抗震設(shè)計和建筑設(shè)計應(yīng)用其中,并確保整個建筑工程科學、合理。在這一系列流程中,也需要保持建筑的獨特性,不能因此舍棄設(shè)計的初衷,針對房屋建筑做出指向性的研究,綜合考慮后確定最終的設(shè)計。總之,在建筑設(shè)計時,滿足設(shè)計理念和所要表達的內(nèi)容后,要關(guān)注房屋是否符合抗震標準,安全穩(wěn)定性如何,最終衡量整個建筑的質(zhì)量水平。
(三)注重抵抗性和穩(wěn)定性
要想讓建筑工程在遭遇地震后依然穩(wěn)定、安全,設(shè)計人員在設(shè)計之初要采取各種措施提高建筑工程的抵抗性和穩(wěn)定性,保證建筑具有很好的安全性能。在設(shè)計中,需要考慮的重點是結(jié)構(gòu)的抵抗性設(shè)計,并且在做抵抗性結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中推測出在其實際情況下的抵抗能力,確保地震發(fā)生時,可以降低損失,這是對抗地震破壞力的重要措施,因此也是設(shè)計師需要著重考慮的一點。
(四)嚴格監(jiān)控現(xiàn)場施工狀況
在施工現(xiàn)場,各種因素都與建筑工程的抗震性有關(guān)聯(lián),所以在建筑工程中對結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要跟隨時代發(fā)展,運用先進理念,及時反饋工程建設(shè)中存在的問題,并作出合理準確的判斷,逐漸完善工程并充分實現(xiàn)設(shè)計理念。對可能出現(xiàn)的問題做好緊急預(yù)案,嚴格管理工程施工,合理調(diào)配工作人員,促進施工工作效率和質(zhì)量的提升。在建筑設(shè)計時,需要注意查看土質(zhì)情況,根據(jù)不同的土質(zhì)情況進行不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計,提升設(shè)計的實用性。
(五)提高人員管理水平
在工程建設(shè)中,施工人員的專業(yè)水平以及工程管理的效果直接關(guān)系抗震性能能否實現(xiàn)。建筑工程在開展設(shè)計工作時,不僅要仔細考量施工過程中出現(xiàn)的各種問題,并進行完善,而且還要有專業(yè)的管理人員進行監(jiān)管,保證施工的正常進行。現(xiàn)場的管理人員應(yīng)制訂嚴謹?shù)氖┕び媱?,也給日后的學習工作給予規(guī)范性指導。施工人員必須服從管理,嚴格按照計劃施工,加強對建筑抗震性的關(guān)注,團結(jié)一致,共同實現(xiàn)工程目標。
(六)利用計算機科學制作圖紙
計算機技術(shù)發(fā)展迅速,而且可以被應(yīng)用到各個領(lǐng)域,在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中也可以使用這項技術(shù)。通過計算機可以精確計算建筑結(jié)構(gòu)的抗震數(shù)據(jù),保證在設(shè)計中抗震性能的良好性,滿足建筑工程的需求;利用計算機技術(shù)還可以估算在負載情況下的建筑結(jié)構(gòu)的性能并做出圖紙,模擬地震發(fā)生時的建筑狀況。
三、提高建筑工程抗震性能的基本設(shè)計方法
(一)設(shè)置防震縫
抗震性能設(shè)計一直都秉持著預(yù)防為主的理念,如果建筑在設(shè)計工作中不能滿足抗震性能要求,那么可以利用防震縫的設(shè)置解決這個問題。防震縫可以分解建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu),分散地震力,減少建筑局部受到的沖擊。在設(shè)置地震縫時應(yīng)保證防震裂縫與上層建筑相互分離,并在其兩側(cè)設(shè)置好預(yù)留寬度,這樣就可以在地震來臨時解決建筑受力不均勻和結(jié)構(gòu)不規(guī)則的問題,而且即使建筑的其他部位在使用過程中有損傷也不會影響剩余部分。
(二)做好墻體設(shè)計
為了預(yù)防建筑工程的結(jié)構(gòu)在建設(shè)過程中出現(xiàn)裂縫或者坍塌,必須做好墻體的設(shè)計,通過設(shè)計墻體逐漸優(yōu)化建筑的抗震性能。為了實現(xiàn)抗震目標,可以在設(shè)計時用縱向和橫向設(shè)計墻體的方式。在墻體設(shè)計過程中,設(shè)計者還要注重細節(jié),如在縱向設(shè)計時應(yīng)時刻注意地震的作用是否會使墻體結(jié)構(gòu)縱向移動,或者出現(xiàn)裂縫或坍塌的情況;設(shè)計剪力墻時也要考慮橫向設(shè)計中墻體是否足夠均勻,如遇到地震,是否可以降低損傷,避免在橫向位置出現(xiàn)問題。此外,墻體結(jié)構(gòu)的承載力也十分重要,只有保證墻體的數(shù)量嚴格按照國家規(guī)范執(zhí)行,才能保證墻體足夠安全和穩(wěn)定,保證墻體有足夠的剛度承載受力。若墻體數(shù)量過少,則其可能在地震中坍塌,造成安全事故。
(三)做好屋頂設(shè)計
在做屋頂設(shè)計時,也要考慮到建筑工程的抗震性能。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計者應(yīng)注意屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)是否合理,是否符合國家安全規(guī)范,考慮整個建筑的自重、承載力與屋頂之間的關(guān)系,保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,必要時在足夠安全的基礎(chǔ)上減輕屋頂?shù)闹亓?,并遵守設(shè)計要求。當然,在建設(shè)過程中,也要考慮到建筑的美觀性,不能一味地只注重安全,導致建筑失去了原本的設(shè)計初衷和理念,應(yīng)該將兩者結(jié)合,做出最好的設(shè)計方案。
(四)做好減震設(shè)計
在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)中,延性結(jié)構(gòu)體系是重中之重,任何設(shè)計者都會注重這方面的設(shè)計。延性結(jié)構(gòu)體系在建筑工程的結(jié)構(gòu)中具體有兩方面的作用:一方面是在地震災(zāi)害發(fā)生時,不會嚴重變形,造成安全事故;另一方面是建筑物設(shè)置了減震設(shè)計,可以增大非彈性狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性,充分吸收地震過程中釋放的能量,并且不會造成大的損耗。這樣不僅保證了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,當?shù)卣饋砼R時也可以降低地震的不良影響。
(五)注重建筑選址和防線
在建筑設(shè)計中,建筑的選址與建筑的使用壽命及抗震性能有緊密的聯(lián)系。地震的能量是巨大的,通常會對建筑物造成損害,要想從根本上提升建筑的安全性和穩(wěn)定性,確保建筑在地震時依然穩(wěn)定良好,就需要在選址上下功夫,注意建筑建設(shè)位置的合理性。如果建筑物發(fā)生地震時位移比較明顯,那么土地的不同和建筑結(jié)構(gòu)的不同也會對建筑造成很大的影響;如果土體的結(jié)構(gòu)無法優(yōu)化,建筑結(jié)構(gòu)本身也有很大的影響,嚴重時候還會造成建筑物變形。因此,建筑設(shè)計者在設(shè)計之初,就需要對土地進行實地考察,注意其是否能夠滿足設(shè)計的要求,地震來臨時土地是否可以充分釋放地震的能量,并嚴格考慮地形、地貌。
(六)削弱地震能量
從建筑在地震時受到損害的程度來看,削弱地震能量可以減少地震帶來的損傷。因此,為了減少地震能量,應(yīng)該做好建筑的位移控制,設(shè)計人員在設(shè)計時應(yīng)分析地震可能會對建筑物造成的位移,采取有效的方法降低地震力帶來的影響。同時,為了避免地震發(fā)生時造成的破壞,可以對基礎(chǔ)設(shè)計建筑下層位移的延性比進行定量分析。
四、結(jié)論
綜上所述,在建筑工程結(jié)構(gòu)中,應(yīng)該設(shè)計有效的方法,提升建筑的抗震和塑性能力,以便降低地震對建筑損害,因此加強對建筑結(jié)構(gòu)地震倒塌能力的研究,也是建筑工程要考慮的內(nèi)容之一,有重大意義。
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