行業(yè)資訊
建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)
隨著全球自然災(zāi)害的加劇,我國建筑行業(yè)開始持續(xù)的關(guān)注建筑抗震的設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì),在應(yīng)對災(zāi)害時(shí)具備特別關(guān)鍵的作用。只有確保建筑構(gòu)造的抗震性,才可以保證建筑的安全穩(wěn)定,從而保障人們的人身安全與財(cái)產(chǎn)安全。
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的重要性
地震災(zāi)害是危害最大的自然災(zāi)害之一,同時(shí)也是對建筑工程結(jié)構(gòu)傷害最大的危害,如何提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能已經(jīng)成為困擾眾多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的難題。在人類史上,發(fā)生的地震災(zāi)害都造成了嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,如唐山大地震、汶川地震等。隨著全球化、城市化發(fā)展進(jìn)程的加快,許多國家、城市高層建筑的數(shù)量不斷的增加,城市人口密度也在不斷的增加,過多的人和財(cái)富都集中在一個(gè)區(qū)域,一旦該區(qū)域發(fā)生地震災(zāi)害,其在成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失是不可估量的。地震是一種自然災(zāi)害,現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)手段并不能夠完全準(zhǔn)確的預(yù)測地震災(zāi)害的方法,并且也沒有相應(yīng)有效的防止對策。針對地震這種不確定、危害性的大自然災(zāi)害,世界各國的地震工程界都進(jìn)行了深刻的反思———如何利用現(xiàn)有的抗震思想和技術(shù)降低地震給建筑帶來的損失。目前,全球90%以上的國家進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)堅(jiān)持的原則為“小震不破壞建筑結(jié)構(gòu)、中震建筑可加固、大震建筑不倒”,該抗震原則的廣泛推廣和應(yīng)用,在很大程度上提高了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是,在小、中地震災(zāi)害發(fā)生時(shí),會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)建筑部分結(jié)構(gòu)功能喪失的現(xiàn)象,由于建筑內(nèi)的技術(shù)裝備、裝飾等費(fèi)用超過建筑結(jié)構(gòu)本身的費(fèi)用,其造成的經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的,由此可見加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的原則
2.1 抗震的防線要盡可能性地安排
抗震防線要盡可能地安排,這樣讓多個(gè)延展性相對好的分體也能夠產(chǎn)生完整的抗震的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng),應(yīng)用這樣一個(gè)具備延展性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)施一定的合作,也能夠讓這樣的框架產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)良的結(jié)構(gòu)。在通過了級數(shù)相對大的地震以后,隨后還會(huì)有余震。假如只設(shè)計(jì)了第一道防線,那么余震非??赡軙?huì)給建筑物再帶來非常大的風(fēng)險(xiǎn),也許會(huì)導(dǎo)致建筑物的倒塌。假如設(shè)計(jì)合理,能夠在很大程度上提高建筑物的抗震強(qiáng)度。
2.2 構(gòu)件間的可靠連接要獲得保障
確保每一個(gè)構(gòu)件最大限度的發(fā)揮承載力,提高建筑物抗震功能,重點(diǎn)是增強(qiáng)構(gòu)件間的連接,讓其可以跟地震時(shí)大變形的延性要求和傳遞地震力時(shí)的強(qiáng)度要求相符。
2.3 房屋要有足夠的豎向剛度
設(shè)計(jì)時(shí),構(gòu)造沿縱、橫兩個(gè)方向的整體豎向剛度要充分,房屋基礎(chǔ)的整體性要相對強(qiáng),方便抵御地震產(chǎn)生時(shí)也許會(huì)形成的地面裂隙穿過房屋和地基不平均沉降所導(dǎo)致的危害。
3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
3.1建筑場地的選擇
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該選擇合適的建筑場地,這是做好建筑抗震設(shè)計(jì)的首要工作,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡可能的選擇開闊、平坦的地段作為建筑工程的建設(shè)場所,同時(shí)保障建筑工程現(xiàn)場范圍內(nèi)土地具有足夠的硬性和密度,保證其硬度和密度能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)的荷載承重要求。在進(jìn)行建筑場地選擇時(shí)應(yīng)該盡可能的避免河岸邊緣、采空區(qū)、山岳、軟土等地段,主要是因?yàn)樯鲜鰣龅赝馏w的凝結(jié)度、堅(jiān)硬度以及密實(shí)度等,不能夠很好的抵抗地震災(zāi)害過程中對土地造成的影響,出現(xiàn)土地承載力不足的問題。同時(shí),還應(yīng)該盡可能的避免將建筑場地選擇在容易發(fā)生山體滑坡、泥石流以及地陷等危險(xiǎn)地段,這樣能夠有效的降低地震災(zāi)害給建筑結(jié)構(gòu)造成的危害,顯著提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。
3.2抗震結(jié)構(gòu)的選擇
選擇合適的抗震結(jié)構(gòu)對于提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能具有至關(guān)重要的作用,通過選擇剛度合適、強(qiáng)度優(yōu)的建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,以保證建筑結(jié)構(gòu)既經(jīng)濟(jì)又有足夠的安全性。在選擇抗震結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面: (1)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面、細(xì)致的分析,同時(shí)還應(yīng)該考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性,特別是注意非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度等; (2)抗震結(jié)構(gòu)必須具有足夠的承載能力、良好的變性能力以及消耗地震能量的能力,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布能力較好,能夠有效的吸收與消耗地震能量; (3)抗震結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有明確的計(jì)算簡圖與地震作用傳遞途徑,樓屋蓋梁系布置過程中應(yīng)該盡可能的選擇垂直重力荷載,這樣能夠以最短的路徑將地震荷載傳遞到柱、墻等豎向構(gòu)件上,在進(jìn)行轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)布置時(shí),應(yīng)該盡可能的保證其能夠?qū)ι喜拷Y(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳來的垂直重力荷載進(jìn)行一次或者兩次轉(zhuǎn)換,真挑剔抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系由支撐結(jié)構(gòu)、剪力墻、框架結(jié)構(gòu)等組成; (4)在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該盡可能的避免出現(xiàn)由于部分構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)受損,導(dǎo)致整個(gè)抗震結(jié)構(gòu)喪失對重力荷載的能力或者抗震能力,因此應(yīng)該保證抗震結(jié)構(gòu)具有內(nèi)力充分配功能以及足夠的贅余度,即使在地震過程中建筑部分構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)退出工作,其他構(gòu)件依然能夠承擔(dān)豎向荷載,避免出現(xiàn)建筑整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或者失效的現(xiàn)象; (5)在進(jìn)行建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該從建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能出發(fā),保證建筑結(jié)構(gòu)的底層結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及樓蓋等能夠形成一個(gè)有機(jī)的整體,保證建筑整體連接過程中力傳遞的合理性,在地震災(zāi)害的沖擊力作用下始終以一個(gè)整體進(jìn)行抵御,這樣能夠有效的防止出現(xiàn)建筑單一結(jié)構(gòu)抵抗性不足造成的建筑整體結(jié)構(gòu)崩塌的現(xiàn)象;(6)建筑結(jié)構(gòu)在受到地震作用時(shí),為了提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能應(yīng)該保證結(jié)構(gòu)能夠抵擋來自所有方向的作用力,保證主軸方向上具有足夠的穩(wěn)定性、剛度以及強(qiáng)度抵抗地震災(zāi)害帶來的作用力,并且建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越好、剛度越強(qiáng)、強(qiáng)度越高,則建筑結(jié)構(gòu)抵抗平面方向上地震沖擊力的能力越強(qiáng)。
3.3建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算工作
建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)對于提高建筑的整體抗震性能具有至關(guān)重要的影響,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該對建筑結(jié)構(gòu)需要承受的作用力進(jìn)行明確、清晰的計(jì)算,同時(shí)完成對不同建筑結(jié)構(gòu)類型在地震沖擊力作用下需要具備的荷載作用承受參數(shù)的計(jì)算工作,模擬地震災(zāi)害發(fā)生過程中的建筑結(jié)構(gòu)抗震模型,采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)的各參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工過程中各種受力參數(shù)的科學(xué)性和合理性,能夠顯著的提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。
3.4多重抗震防線的設(shè)置
通過設(shè)置多重抗震防線,能夠有效的提高建筑的抗震性能。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該選擇具有良好延展性的構(gòu)件作為第一道抗震防線,同時(shí)設(shè)置其他的抗震防線,形成完整的抗震防線體系,當(dāng)?shù)谝坏揽拐鸱谰€破壞之后,其他抗震防線發(fā)揮作用,以便于提高建筑的整體抗震性能,為人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全提供可靠的保障。
4結(jié)束語
綜上所述,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)位置之一。所以,在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí),設(shè)計(jì)人員一定要把建筑物的抗震能力放在關(guān)鍵的部位實(shí)施考慮。另外,在詳細(xì)施工的過程中,施工企業(yè)也要使用合理的方法,盡量提升建筑物的抗震能力,從而為保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全作出實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)。
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