韓暢飛 魯楊
摘? ? 要:地震具有不確定性以及破壞性等特征,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時,其對人民的生命財產(chǎn)安全具有重要影響,因此現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中的抗震設(shè)計必須體現(xiàn)建筑安全以及對自然災(zāi)害預(yù)防,同時需要從根本上提高建筑的抗震性能,使地震的危害降低到最低,從而保證人們的生產(chǎn)和生活能夠正常進(jìn)行?;诖耍疚年U述了現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中的抗震設(shè)計要求及其作用,對現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中的抗震設(shè)計問題及其措施進(jìn)行了探討分析。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代建筑工程建設(shè);抗震設(shè)計;要求;作用;問題;措施
1? 現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中的抗震設(shè)計要求分析
現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中的抗震設(shè)計對于保證建筑安全非常重要,目前抗震設(shè)計主要是基于“實用、經(jīng)濟(jì)和安全”這一中心理念而產(chǎn)生。《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》對建筑抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”的要求,“三水準(zhǔn)”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。當(dāng)遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時,結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段,建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此,要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗算,要求建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時,結(jié)構(gòu)屈服進(jìn)入非彈性變形階段,建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞,但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。
2? 現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中的抗震設(shè)計作用
2.1? 降低地震對建筑的影響
被工程界認(rèn)可的一個辦法是在建筑基礎(chǔ)與建筑的主體部分之間加設(shè)一個隔震層,有的設(shè)計師在建筑物的頂端部分加設(shè)一個“反擺”。此反擺的作用是能夠在地震時使建筑物的位移方向相反,降低了加速度,降低地震的作用。根據(jù)相關(guān)研究分析,如果對“反擺”設(shè)置合理,那么對降低地震影響的概率可達(dá)65%左右。
2.2? 提高抗震能力
第一、在建筑中要考慮地基的穩(wěn)定性因素,挑選對抗震有益的地基,防止地基變形影響抗震功能;第二、同一建筑單元要設(shè)計在性質(zhì)一樣的地基上,要把地基最大潛力融入建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計,有利于發(fā)揮地基的抗震功能;第三、建筑盡量做到規(guī)則、對稱,以降低地震作用導(dǎo)致的建筑變形度以及避免地震作用力集中導(dǎo)致建筑扭曲的狀況發(fā)生;第四、建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計中要多加幾道抵抗防線,以提高建筑的抗震力,同時建筑受力設(shè)計要明確,防止存在建筑局部薄弱;第五、最大程度減小建筑自身重量,從而減小建筑對地基的壓力,達(dá)到緩解地震沖擊作用對建筑體的影響力。
2.3? 保證建筑剛度
合理的抗震設(shè)計和確定建筑物的剛度非常重要。因此首先要考慮到的是采用大量的鋼筋混凝土。主要是在已有的鋼筋混凝土之上使用“鋼結(jié)構(gòu)”對其進(jìn)行進(jìn)一步加層加固。加固分為兩種情況:第一、如果所需要進(jìn)行加層的建筑的體系是鋼結(jié)構(gòu),而國家規(guī)定:上部是鋼結(jié)構(gòu)、下部是鋼筋混凝土兩種不同的體系結(jié)構(gòu)是不符合抗震規(guī)范的。第二、假設(shè)屋蓋的部分是采用鋼結(jié)構(gòu),而鋼筋混凝土仍然是作為整個建筑的抗側(cè)力的主要體系,則必須根據(jù)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)計。
3? 現(xiàn)代建筑工程建設(shè)的抗震設(shè)計問題及其措施分析
3.1? 現(xiàn)代建筑工程建設(shè)的抗震設(shè)計問題分析主要體現(xiàn)在
3.1.1? 結(jié)構(gòu)體系問題
首先建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)該對建筑的抗震性產(chǎn)生任何不利的影響,而在設(shè)計抗震體系的時候,不能因為其中一小部分的破壞而使整個體系失去抗震性,就算是某一個構(gòu)件不能繼續(xù)工作,那么其他構(gòu)件依舊能保證抗震性。其次抗震結(jié)構(gòu)體系需要對建筑的抗震能力計算,而且還要設(shè)計出一個簡要的方案,使建筑的抗震性能夠合理的傳播。再次,好的建筑結(jié)構(gòu)體系,要有一定承載能力,而且還能適當(dāng)?shù)淖冃?,消耗地震產(chǎn)生的巨大能量。在多大數(shù)的建筑中都使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)就是因為該結(jié)構(gòu)具有以上的幾種特點,因此使用的也較多。最后結(jié)構(gòu)體系需要具有合理的剛度和強(qiáng)度。需要具有合理的剛度和強(qiáng)度分布,避免因局部的變形或者削弱而形成薄弱部位,產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或者塑性變形集中。
3.1.2? 結(jié)構(gòu)規(guī)則性問題
結(jié)構(gòu)規(guī)則性主要表現(xiàn)在建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)上,尤其需要注意以下問題:第一、建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)需要注意兩個主軸方向的剛度需要比較接近,其變形特性還需要比較的相似。第二、建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)成變化比較均勻,不應(yīng)當(dāng)有突變的情況發(fā)生。第三、從建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置來看,需要注意的是,應(yīng)該注意同一主軸方向的各片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度盡量均勻,這樣有利于建筑整體的抗震性能的發(fā)揮。第四、建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置需要注意,中央核心和周邊結(jié)構(gòu)的剛度協(xié)調(diào)均勻,以避免產(chǎn)生過大的扭曲變形。重視建筑平面布置的規(guī)則性是相當(dāng)重要的工作,在實踐中需要高度重視。
3.2? 現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中的抗震設(shè)計措施
3.2.1? 合理提高抗震設(shè)計等級
相關(guān)研究表明,以地震災(zāi)害分析50年為一個分析周期,而小震的重現(xiàn)世間為50年,小震災(zāi)害已經(jīng)超過抗震設(shè)計安全烈度的概率為62%;中型地震的重現(xiàn)世間為475年,中震災(zāi)害已經(jīng)超過抗震設(shè)計安全烈度的概率為10%;大型地震的重現(xiàn)世間為2000年,大震災(zāi)害已經(jīng)超過抗震設(shè)計安全烈度的概率為2%。因此,一些建筑設(shè)計專家指出,我國地震多發(fā)地帶應(yīng)該及時提高建筑的抗震等級,嚴(yán)格控制建筑的抗震設(shè)計,確保建筑的抗震穩(wěn)定性。
3.2.2? 嚴(yán)格結(jié)構(gòu)體系選擇
抗震設(shè)計需要保證建筑物的整體協(xié)調(diào),最重要的是要合理選擇建筑結(jié)構(gòu)體系,因此建筑抗震概念設(shè)計過程中,一定要讓所設(shè)計的建筑物結(jié)構(gòu)體系同時滿足這兩大條件:第一穩(wěn)定;第二合適。對于一個科學(xué)合理的建筑體系而言啟不僅可以有效滿足變形的要求,同時還可以有效抵抗沖擊力的要求。建筑物要具備一定的剛度這樣才能對自身的荷載起到一定的承受作用從而有效避免變形的出現(xiàn)此外在發(fā)生地震時才有可能對巨大的地震力起到有效緩沖作用而達(dá)到有效避免局部受損的良好效果。因此在選擇建筑物結(jié)構(gòu)體系時,既要注意建筑物傳力途徑的明確性,同時又要注意受力計算的明確性盡可能在建筑體系中不使用轉(zhuǎn)換層這樣在發(fā)生地震時可以有效避免建筑物傾斜或局部受損等現(xiàn)象的出現(xiàn)。
3.2.3? 規(guī)范建筑形體及構(gòu)件規(guī)則
建筑形體及構(gòu)件的類型主要有:扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù),具體可以體現(xiàn)到對結(jié)構(gòu)分析軟件的計算結(jié)果的分析判斷,如扭轉(zhuǎn)不規(guī)則,體現(xiàn)在:位移比不宜大于1.2且不應(yīng)大于1.5,周期比對于A級高度建筑不應(yīng)大于0.90豎向剛度不規(guī)則的主要類型有:側(cè)向剛度不規(guī)則、抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變等,如側(cè)向剛度不規(guī)則就要求本層的側(cè)向剛度不小于相鄰上一層的70。及其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的80。等。如設(shè)計結(jié)果不滿足,設(shè)計人員應(yīng)對模型重新進(jìn)行分析,調(diào)整梁柱布置及截而,盡量做到使結(jié)構(gòu)規(guī)則。如確實滿足不了,則應(yīng)對薄弱部位進(jìn)行重點加強(qiáng)。如平而規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑,剛度小的樓層的地震剪力,規(guī)范要求乘以不小于1.15的增大系數(shù)。
4? 結(jié)語
綜上所述,現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中的抗震設(shè)計需要綜合運(yùn)用各種知識,并且需要考慮建筑的使用功能、設(shè)防烈度、場地類別、地基基礎(chǔ)類型、建筑高度、建筑材料和施工工藝等,同時還要考慮設(shè)計技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)保障等,從而提高建筑工程抗震能力。
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