劉雋
【摘要】近幾年,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)建筑的需求也越來(lái)越多,如果建筑結(jié)構(gòu)抗震性能不佳,一旦發(fā)生強(qiáng)烈的地震,將必然會(huì)導(dǎo)致人員傷亡和一定的財(cái)產(chǎn)損失。所以,提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能必須受到高度的重視。本文作者首先從場(chǎng)地的選擇入手,建筑結(jié)構(gòu)選擇在有利的抗震場(chǎng)地,有些避免不了的地方則需要采取有效的措施進(jìn)行處理,使之場(chǎng)地更加堅(jiān)固,更加具有抗震性能;再次,從提高建筑物結(jié)構(gòu)規(guī)則性、增強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性、保證建筑物的剛度以及到建筑物的施工管理等層面來(lái)說(shuō)明如何提高建筑物的抗震性能。
【關(guān)鍵詞】建筑物結(jié)構(gòu);抗震性能;選擇場(chǎng)地;概念設(shè)計(jì)
1前言
我國(guó)處在多地震帶,是多地震國(guó)家,地震給人們帶來(lái)人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。例如:2008年四川汶川地震,造成我國(guó)重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。地震中,導(dǎo)致重大人員傷亡的主要原因是建筑物的倒塌,倒塌現(xiàn)象較嚴(yán)重的是學(xué)校,有的甚至一地震房屋就倒塌了,使大量學(xué)生在地震中死亡,建筑物的質(zhì)量沒(méi)能得到保證,這是造成大量學(xué)生死亡的主要原因。由此看來(lái),提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震性能是非常有必要的,建筑物的抗震性能好,可以在地震發(fā)生的時(shí)候延緩時(shí)間,可以減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。所以,提高建筑物的抗震性能的意義非常重大。
地震造成建筑物受損的主要原因有:首先,強(qiáng)烈的地震可能導(dǎo)致建筑物地基塌陷,使地基失效,導(dǎo)致建筑物抗震性能下降;其次,強(qiáng)烈的地震引起地面變形,使建筑物的重心偏移;再次;地震強(qiáng)烈的震動(dòng),變形大,使連接處斷裂,造成建筑物抗震性能較差。所以,建筑物的設(shè)計(jì)人員必須對(duì)建筑物的抗震性能進(jìn)行深入的研究,采取各種措施提高建筑物的抗震性能,減少地震給建筑物造成的危害。
2建筑場(chǎng)地的抗震性選擇
如果施工條件相同,而施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件不同,這樣便導(dǎo)致地震對(duì)建筑物的損壞程度也是不一樣的,加強(qiáng)建筑物結(jié)構(gòu)的抗震性能就必須選擇好的建筑場(chǎng)地,避開(kāi)對(duì)抗震性不利的場(chǎng)地,減輕地震災(zāi)害帶來(lái)的損失。有些也可以根據(jù)地點(diǎn)特點(diǎn)采取抗震措施。
2.1場(chǎng)地類別的確定
建筑的場(chǎng)地類別問(wèn)題一直是建筑界所關(guān)注的焦點(diǎn)。一般建筑場(chǎng)地類別的劃分可以分為兩種,包括土層等效剪切波速和場(chǎng)地覆蓋層厚度。
2.2建筑場(chǎng)地選擇的原則
2.2.1首先我們要選擇對(duì)建筑抗震性能有利的地方,例如:寬闊、平坦、堅(jiān)實(shí)的場(chǎng)地。風(fēng)化的基巖、堅(jiān)實(shí)的砂土層以及不含水的粘土層都是良好的建筑場(chǎng)地,避開(kāi)軟弱土、山丘、和陡坡這些不均勻的地段。
2.2.2如果根據(jù)設(shè)計(jì)要求無(wú)法避開(kāi)山丘、陡坡這些不利的地段時(shí),則需要根據(jù)抗震設(shè)防類別采取適當(dāng)?shù)拇胧訌?qiáng)建筑物整體結(jié)構(gòu)的剛度,消除由于地基液化使地基淪陷的現(xiàn)象。
2.2.3有些地段地基內(nèi)有軟土層或者不均勻土層時(shí),還要考慮地震造成的地基下降,采取有效措施對(duì)樁基、地基進(jìn)行有效的加固,以及加強(qiáng)地基基礎(chǔ)和地基上部結(jié)構(gòu)的處理,對(duì)于有些易發(fā)生地震的地段還可能引起地陷或者是坍塌,要及時(shí)采取穩(wěn)定地基的措施。
3建筑物抗震性概念設(shè)計(jì)的提高
3.1提高建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
我國(guó)是一個(gè)多發(fā)生地震的國(guó)家,實(shí)踐證明既規(guī)則又對(duì)稱的建筑物地震時(shí)抗震性能較好,而且不容易被損壞,建筑結(jié)構(gòu)越規(guī)則越容易準(zhǔn)確計(jì)算地震的反應(yīng),從而確定出傳遞途徑,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題采取有效的抗震措施。
3.1.1建筑形狀要規(guī)則
如果地面是平立面,則應(yīng)少出現(xiàn)有凸角的結(jié)構(gòu),若根據(jù)建筑物的設(shè)計(jì)要求無(wú)法避免凸角,則突出部分長(zhǎng)度不可以超出總長(zhǎng)度的百分之三十,更不能超出建筑的總寬度。
3.1.2建筑物結(jié)構(gòu)要均勻?qū)ΨQ
建筑物結(jié)構(gòu)對(duì)稱是抗震性能一個(gè)重要原則,如果結(jié)構(gòu)是不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)則在地震中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的扭轉(zhuǎn)。若周邊的構(gòu)件強(qiáng)度和剛度不對(duì)稱,在設(shè)計(jì)上從總體上減小剛度偏心,還應(yīng)對(duì)構(gòu)件內(nèi)力的變形位移進(jìn)行估測(cè)。
3.2增強(qiáng)剛度和整體性能
建筑物必須具有足夠的剛度和穩(wěn)定性才能維持建筑物自身的抗震性能。結(jié)構(gòu)體系由縱、橫承重構(gòu)件和樓蓋組成。在建筑施工時(shí),要盡量增大構(gòu)件的剛度,這樣可以延長(zhǎng)地震時(shí)構(gòu)件的屈服力。同時(shí),對(duì)構(gòu)件的延性要求有所降低。設(shè)計(jì)人員還要考慮抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和布置。剛性樓蓋抗側(cè)力按各自側(cè)移剛度在地震中合理分配地震作用。一般來(lái)說(shuō),較為理想的抗震構(gòu)件選擇用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板和屋蓋?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板整體性能好、水平剛度大,對(duì)墻體對(duì)齊的要求不高,這樣可以有效控制層問(wèn)變形。強(qiáng)度大的樓板和屋蓋的水平剛度可以傳遞荷載。采用現(xiàn)澆樓板和屋蓋直接增強(qiáng)建筑物的整體穩(wěn)定性和空間剛度,這樣更有利于提高建筑物抗?fàn)幮阅堋?/p>
3.3確保建筑物的結(jié)構(gòu)延性
強(qiáng)烈的地震給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)一定的危害,所以,建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)要確保建筑物抗震能力大,這就要求設(shè)計(jì)人員充分考慮建筑物部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞來(lái)增大延性耗散地震能量,使得建筑物整體承受的地震能量得到減少。結(jié)構(gòu)延性可以抵抗地震引起的非彈性形變。為了避免地震中建筑物受到損壞使結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出必要的延性,使塑性變形集中在有延性能力的構(gòu)件上。提高結(jié)構(gòu)延性能力的方法:
3.3.1選擇一個(gè)塑性變形結(jié)構(gòu),也就是“強(qiáng)柱弱梁”,人為的使抗彎能力強(qiáng)于梁的,這樣,一旦發(fā)生地震,塑性鉸最早出現(xiàn)在混凝土框架的梁端,柱端的塑性鉸出現(xiàn)的相對(duì)比較晚,由于地震使二者達(dá)到最大非線性位移時(shí),梁端塑性轉(zhuǎn)動(dòng)大,而柱端轉(zhuǎn)動(dòng)較小或者根本不會(huì)出現(xiàn)塑性鉸。這樣框架就獲得了較大的塑性耗時(shí)能力。
3.3.2采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,確保能夠出現(xiàn)塑性鉸的部位盡量有足夠的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力和塑性耗能能力。建筑物中增加箍筋可以提高構(gòu)建在發(fā)生斷裂時(shí)達(dá)到所需的延性。
3.3.3為了避免建筑物結(jié)構(gòu)延性在地震中還沒(méi)有完全被發(fā)揮出來(lái)就發(fā)生了斷裂和剪切的破壞,所以,我們需要人為的改變條件,增大建筑物構(gòu)建的抗斷裂和剪切能力,即強(qiáng)剪弱彎,要增大梁端和柱端的和構(gòu)件節(jié)點(diǎn)處的剪力值,從而避免構(gòu)件發(fā)生剪切、斷裂的破壞。
4施工管理的改進(jìn)
我們所設(shè)計(jì)的方案都要由施工方進(jìn)行施工,施工質(zhì)量得到保證才能滿足設(shè)計(jì)的要求,施工中要時(shí)刻提高各個(gè)部門的負(fù)責(zé)人和施工人員對(duì)抗震性能重要性的認(rèn)識(shí)。工程偷工減料,將會(huì)造成很嚴(yán)重的后果。所以,我們要對(duì)建筑物的抗震性能充分了解,依法執(zhí)行建筑抗震性設(shè)計(jì)的規(guī)范。施工抗震性能工作做的好壞直接影響到整個(gè)施工過(guò)程抗震的效果。施工單位要定期對(duì)施工人員宣傳抗震知識(shí),提高他們對(duì)抗震性能的認(rèn)識(shí),確保施工的質(zhì)量。施工人員要嚴(yán)格按照施工圖紙和相關(guān)的抗震構(gòu)造圖進(jìn)行施工,保證施工質(zhì)量,提高建筑物的抗震性能。
5結(jié)束語(yǔ)
近幾年,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)建筑的需求也越來(lái)越多,如果建筑結(jié)構(gòu)抗震性能不佳,一旦發(fā)生強(qiáng)烈的地震,將會(huì)導(dǎo)致人員傷亡和一定的財(cái)產(chǎn)損失,所以,提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能必須受到高度的重視。從總體來(lái)說(shuō),都是為了避免地震帶給人們的傷亡和損失,建筑物的設(shè)計(jì)人員要對(duì)建筑物的場(chǎng)地選在和建筑物的構(gòu)建進(jìn)行科學(xué)合理的安排,并且設(shè)計(jì)符合各個(gè)地段要求的工程,施工時(shí)嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行施工。采取合理的措施控制地震作用下建筑物結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震性能是非常有必要的,建筑物的抗震性能好,可以在地震發(fā)生的時(shí)候延緩時(shí)間,可以減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。所以,提高建筑物的抗震性能的意義非常重大。
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