行業(yè)資訊
抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念分析
目前我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速,越來越多的高樓大廈拔地而起,人們對其安全問題關(guān)注度也越來越高,除了一些常見的施工質(zhì)量問題,地震問題對建筑物的影響也開始更多地在學(xué)術(shù)研究中出現(xiàn)。我國地域遼闊,不同地區(qū)的地質(zhì)條件各不相同,不僅給施工帶來了一定難度,對于其抗震性能設(shè)計也提出了更為嚴(yán)苛的要求。因此要,根據(jù)不同的建筑物類型對不同區(qū)域中的地震反應(yīng),結(jié)合地震破壞模式來完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念,采用相應(yīng)的技術(shù)手段有效提升建筑物的抗震性能,保證其穩(wěn)定性和可靠性。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震;設(shè)計理念
地震是一種突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)難,其地震等級不同會對各建筑物造成不同程度的損壞。由于其不可抵制性,人們很難對其采取有效的應(yīng)對措施?,F(xiàn)今社會的地震預(yù)測系統(tǒng)并不十分準(zhǔn)確和全面,而劇烈地震所造成的嚴(yán)重后果卻又是人們所不能承受之痛,它不僅會使房屋破壞倒塌,而且會威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全。因此,建筑行業(yè)設(shè)計人員必須加強(qiáng)對抗震設(shè)計的研究,如加強(qiáng)延性材料應(yīng)用、選擇合適的結(jié)構(gòu)形式等,使建筑結(jié)構(gòu)的剛度、延性以及承載力符合抗震規(guī)范要求,努力提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力,完善建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計理念,并擴(kuò)展其實(shí)際應(yīng)用范圍。
1抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計需遵循的主要原則
1.1由局部到整體
每個建筑物構(gòu)成部分極其復(fù)雜,涉及不同的專業(yè)工程和建筑構(gòu)件,它要求的不僅僅是某一部分不受地震破壞,更重要的是保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性,這就需要結(jié)構(gòu)能夠收集以及傳遞慣性,在水平方向上可以進(jìn)行分區(qū)??拐鹪O(shè)計時,要按照每個子結(jié)構(gòu)抗震能力,由局部到整體設(shè)計抗震措施,從而保證整個建筑物結(jié)構(gòu)符合抗震設(shè)計要求。
1.2結(jié)構(gòu)形式合理
地震的作用力在結(jié)構(gòu)之間是可以互相傳遞的,在抗震設(shè)計時要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,當(dāng)結(jié)構(gòu)模型受到類似地震的作用力出現(xiàn)位移時,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反映出的結(jié)構(gòu)不同部位的受力和破壞情況,選擇合理的結(jié)構(gòu)形式,設(shè)置相應(yīng)的抗震防線,保障建筑物的穩(wěn)定性和剛度。
1.3剛?cè)峤Y(jié)合
建筑物在遇到地震時,其承受的作用力是雙向的,為了抵抗不同方向的作用力,在抗震設(shè)計時要適當(dāng)增強(qiáng)水平面主軸兩方面的結(jié)構(gòu)剛度,保證剛度與抗震能力相適應(yīng),剛度過大,吸收地震力大,造成浪費(fèi),剛度過小會使結(jié)構(gòu)變形,設(shè)計要求剛?cè)峤Y(jié)合,既要保證結(jié)構(gòu)平衡,又能減少建筑物受力變形。
1.4建筑形體及其構(gòu)件規(guī)則
建筑物形體對房屋規(guī)則性有很大影響,進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)盡量選擇簡單對稱的結(jié)構(gòu)形式,其能有效避免平面和豎向的不規(guī)則,提高抗震性能??筛鶕?jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,盡可能地將慣性能力聚集在一起,保證抗側(cè)移剛度。特別是在對建筑基礎(chǔ)等重點(diǎn)薄弱部分展開設(shè)計的時候,由于對抗震性能要求比較高,抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和水平位移一般要比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求高,這樣的建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)則性強(qiáng),分布也比較均勻。
2建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)
2.1合理選擇建筑抗震場地
地震是一種自然的地質(zhì)破壞現(xiàn)象,而地表的穩(wěn)定性影響著該地塊建筑物的抗震性能。地震發(fā)生時,加之地表性質(zhì)不穩(wěn)定,建筑物的抗震性能無法有效發(fā)揮作用,建筑物結(jié)構(gòu)便會遭到嚴(yán)重破壞。選擇建筑場地時要注意檢測建設(shè)土地的土壤硬度和密度,選擇開闊、平坦而且地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的地段,避免河岸邊緣、采空區(qū)、地震斷裂帶以及山岳軟土地段,保證場地符合建筑結(jié)構(gòu)載荷要求,從而保障建筑物的承載力和穩(wěn)定性。
2.2優(yōu)化設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)造型
建筑物的結(jié)構(gòu)造型也影響著其抗震性能,設(shè)計人員要考慮到建設(shè)場所大小和周圍環(huán)境限制,基于對稱性和規(guī)則的原則提高美學(xué)效果,提升造型設(shè)計的美感,運(yùn)用抗震設(shè)防技術(shù)加強(qiáng)建筑物的抗震能力,防止建筑結(jié)構(gòu)遭受外力破壞,在保證建筑物質(zhì)量的同時,提升其藝術(shù)觀賞性。
2.3以建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)為依據(jù)
建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計需要以相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為依據(jù),根據(jù)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息設(shè)計抗震措施,從而保證建筑不同部件的剛度與強(qiáng)度,保證結(jié)構(gòu)不受外力作用破壞。因而設(shè)計人員一定要認(rèn)真分析、計算結(jié)構(gòu)所承受外力,根據(jù)抗震規(guī)范要求和結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計模擬地震時對建筑物的破壞情況,采用有效的抗震設(shè)計方案來保證建筑的抗震性能。
2.4設(shè)置多道抗震防線
地震發(fā)生時的作用力來自各個方面,不同等級地震的威力不同,為此設(shè)計者需要綜合考慮各種情況開展多維度的抗震設(shè)計,選擇延展性強(qiáng)且剛度好的構(gòu)件,在各構(gòu)件受力薄弱部位增設(shè)抗震措施,在保證建筑物結(jié)構(gòu)滿足抗震規(guī)范要求的基礎(chǔ)上更加完善抗震機(jī)制和體系。經(jīng)過重重抗震防線,地震破壞力會逐漸減弱,從而更好地保證了建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。
3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念的應(yīng)用
3.1合理提高抗震設(shè)計等級
地震級別分為小震、中震、大震。有關(guān)研究得出,以50年一周期為例,小震出現(xiàn)率為100%,其破壞力超過抗震設(shè)計強(qiáng)度的概率為62%,中震的概率為10%,大震的概率為2%,故對于地震多發(fā)地帶應(yīng)適當(dāng)提高抗震等級。根據(jù)建筑使用類別,甲類和乙類建筑抗震等級要提高一級,丙類建筑要滿足當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防要求,丁類建筑可以適度降低要求,但必須滿足當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn),確保建筑的抗震穩(wěn)定性。
3.2嚴(yán)格選擇結(jié)構(gòu)體系
抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求是穩(wěn)定性和適應(yīng)性強(qiáng),建筑物的剛度必須能夠承受相應(yīng)的荷載,緩沖地震沖擊力,避免局部受損破壞結(jié)構(gòu)形態(tài)。因此,要根據(jù)其受力特點(diǎn)和傳力途徑,選擇合適的結(jié)構(gòu)體系,保證建筑物的整體協(xié)調(diào),有效避免建筑物傾斜或局部受損。
3.3選擇優(yōu)質(zhì)抗震材料
有些建筑材料強(qiáng)度高、延展性好,有較強(qiáng)的吸收能力,可緩解地震作用力,特別是對于維護(hù)高層建筑的抗震性能效果良好。在抗震設(shè)計理念中加強(qiáng)延性材料的使用可以極大地減少建筑物抗震成本投入,保證整個建筑的延展性,從而提高建筑物的抗震性能。
4結(jié)束語
綜上所述,建筑物的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計需考慮的因素有很多,提升建筑物抗震性能不僅要維護(hù)建筑物的安全性和穩(wěn)定性,還需要保證其美觀性,為用戶提供安全感和滿足感。因此,抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計者要優(yōu)化設(shè)計理念,根據(jù)時代變化改進(jìn)抗震設(shè)計措施,在不斷的經(jīng)驗(yàn)積累中提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計質(zhì)量,保障建筑工程質(zhì)量,保證使用者的生命安全,使我國建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。
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