鄭小元
摘要:為了保證建筑工程的工程質(zhì)量和建設(shè)速度,最大程度上減小地震災(zāi)害對(duì)建筑物的破壞,就需要在建筑的開發(fā)設(shè)計(jì)階段就對(duì)建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行重視。從結(jié)構(gòu)入手,對(duì)抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,這有助于更好地改進(jìn)現(xiàn)階段已有的抗震設(shè)計(jì),增強(qiáng)建筑物的使用性和安全性。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);問題
一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)內(nèi)涵
通常情況下,建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)就是通過研究地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的破壞程度,并通過長(zhǎng)期的抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),獲取更加有效的設(shè)計(jì)方案,從而應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中的過程。地震作為一種隨機(jī)性非常強(qiáng)的劇烈振動(dòng),具有復(fù)雜性、隨機(jī)性、不確定性等特點(diǎn)。因此在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中,需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性質(zhì)、空間、材料、外界因素進(jìn)行綜合考慮,盡可能消除不確定性因素。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中不能僅憑借計(jì)算數(shù)據(jù),還需要結(jié)合地震易造成的工程破壞部位、破壞原理進(jìn)行考慮,按照地震動(dòng)理論,通過對(duì)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié),最終確定設(shè)計(jì)方案,這也是建筑抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中的一大突破點(diǎn),從本質(zhì)上提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的重要性
目前,地震災(zāi)害給人們所造成的危害逐漸受到重視,從之間的唐山大地震到近年來(lái)的汶川地震,所造成的危害都是極其嚴(yán)重的。地震災(zāi)害對(duì)建筑物所造成的損害屬于自然災(zāi)害的一種,并且具有突發(fā)性和不可預(yù)測(cè)的特點(diǎn),隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市內(nèi)部人口數(shù)量不斷增多,高層建筑工程不斷涌現(xiàn),一旦發(fā)生地震災(zāi)害所造成的各方面損失都是無(wú)法估量的。雖然人們對(duì)于地震災(zāi)害的危害性有一定的認(rèn)識(shí),但是受到科技水平的影響各國(guó)對(duì)于地震災(zāi)害的預(yù)測(cè)還沒有一個(gè)較好的方法,無(wú)法做好提前的防護(hù)準(zhǔn)備。對(duì)于建筑來(lái)講,做好抗震設(shè)計(jì)能夠在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)保證建筑物的安全,人們的生命財(cái)產(chǎn)也就得到了保障。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中融入抗震設(shè)計(jì)能夠提高建筑物的安全性和穩(wěn)定性,在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)建筑物能夠有一定的抵抗能力,有助于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
三、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
(一)平面與豎向布局中的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、豎向與平面構(gòu)件應(yīng)整齊簡(jiǎn)潔;2、剛度重心必須與質(zhì)量中心相重合。但是在豎向設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)防出現(xiàn)“頭重腳輕”的情況,盡可能地降低建筑的剛度重心,同時(shí)盡可能地將錯(cuò)向的建筑豎向結(jié)構(gòu)減少,從而通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的豎向高度、剛度和強(qiáng)度的控制確保其具有較強(qiáng)的均勻性,而且高出屋面的部門必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的控制,才能預(yù)防出現(xiàn)“鞭梢效應(yīng)”。所以在建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能地采用規(guī)則的設(shè)計(jì)方案,否則就需要采取相應(yīng)的補(bǔ)救方式,例如通過設(shè)置抗震縫而劃分建筑,從而將其分成多個(gè)獨(dú)立的個(gè)體,從而在確保造型的同時(shí)兼顧其使用功能的發(fā)揮。
(二)建筑結(jié)構(gòu)整體抗震性能提升的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
為了確保建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能得到有效的提升,必須緊密結(jié)合多方面的因素,例如:地基、抗防線、原材料重量、空間。這些因素均會(huì)對(duì)建筑的整體抗震性能帶來(lái)影響。所以其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:一是在地基設(shè)計(jì)過程中,由于其作為建筑抗震的主要部分,所以為了確保其穩(wěn)定性,就必須確保所采用的地基具有較強(qiáng)的抗震性能,嚴(yán)禁出現(xiàn)地基變形的出現(xiàn),所以相同結(jié)構(gòu)單元的建筑地基性質(zhì)必須一致,才能更好地將地基的抗震性能發(fā)揮出來(lái)。二是盡可能地確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)稱性和均勻性,才能確保其均勻的分布承受力,從而以對(duì)稱的結(jié)構(gòu)減少地震帶來(lái)的影響,預(yù)防由于應(yīng)力集中導(dǎo)致坍塌和扭曲的情況出現(xiàn),因而在設(shè)計(jì)建筑整體結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)采取多元化的方法確保其抗震性能得到有效的提升,例如在坍塌易發(fā)環(huán)節(jié)應(yīng)采取相應(yīng)的牢固措施,才能將危險(xiǎn)因素降到最低,進(jìn)而預(yù)防出現(xiàn)安全事故。三是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須確保建筑物牢固,盡可能地將建筑物自身重量減少,才能將其給地基帶來(lái)的壓力降到最低,即便是出現(xiàn)地震,也能緩解其給建筑帶來(lái)的沖擊力,為人員的逃生延長(zhǎng)時(shí)間,尤其是對(duì)于普通震級(jí)的抵抗效果較為明顯。
(三)建筑結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計(jì)要點(diǎn)
一是選材過程中應(yīng)緊密結(jié)合鋼筋混凝土的型號(hào),尤其是利用鋼結(jié)構(gòu)實(shí)施雙層加固時(shí),必須對(duì)鋼筋混凝土的剛度進(jìn)行明確,從而確保上下層的阻尼比與剛度比相同,否則就會(huì)留下巨大的安全隱患。二是在建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系中,應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì),尤其是加強(qiáng)建筑剛度的控制,才能避免地震對(duì)其帶來(lái)的破壞。
四、抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
(一)嚴(yán)格遵守地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)
由于是基于一定事實(shí)作為依據(jù)來(lái)制定地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),因此在具體建筑設(shè)計(jì)時(shí),需要針對(duì)不同建筑的抗烈度要求,確保建筑抗震性與當(dāng)?shù)氐卣鹪O(shè)防要求相符。即在實(shí)際設(shè)計(jì)工作需要根據(jù)建筑類型來(lái)對(duì)實(shí)際的抗震要求進(jìn)行考慮,確保建筑的抗震性能能夠與當(dāng)?shù)亟ㄖ拐鹨笙喾?,以此?lái)確保建筑整體的安全性,更好的追求建筑的經(jīng)濟(jì)效益。
(二)建筑物的高度寬度設(shè)計(jì)
由于建筑物高度比與地震發(fā)生時(shí)受損程度存在較為密切的聯(lián)系。在地震發(fā)生時(shí),建筑物必然會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),當(dāng)建筑物自身高度較高時(shí),會(huì)有更大的傾斜產(chǎn)生。當(dāng)建筑物寬度減少時(shí),也會(huì)導(dǎo)致這種波動(dòng)效應(yīng)加劇。因此在地震發(fā)生時(shí),建筑物高寬比與其損害程度成正相關(guān)的關(guān)系。這就要求設(shè)計(jì)人員在針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)戶型進(jìn)行合理控制,通過有效的降低建筑物的高寬比來(lái)降低地震帶來(lái)的損壞風(fēng)險(xiǎn)。
(三)建筑物的架構(gòu)設(shè)計(jì)
在針對(duì)建筑架構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí),需要確保建筑架構(gòu)的規(guī)則性和均勻性。當(dāng)建筑物架構(gòu)呈現(xiàn)出規(guī)則及均勻分布時(shí),可以有效的降低地震發(fā)生時(shí)對(duì)建筑物帶來(lái)的扭曲破壞。特別是當(dāng)建筑物平面規(guī)則、整體質(zhì)量和剛度分布都較為均勻情況下,可以有效的降低地震發(fā)生時(shí)對(duì)建筑物帶來(lái)的損傷。
(四)建筑物的防震縫設(shè)計(jì)
在建筑物具體設(shè)計(jì)過程中,建筑物防震縫設(shè)計(jì)是其中較為重要的一項(xiàng)內(nèi)容。具體需要建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)初期即要對(duì)防震縫進(jìn)行合理設(shè)置,并對(duì)建筑物進(jìn)行均勻、獨(dú)立和規(guī)則分割。在進(jìn)行防震縫設(shè)計(jì)時(shí),其兩側(cè)需要留有足夠的抗震寬度,確保實(shí)現(xiàn)防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)的完全隔離。針對(duì)于建筑物的外形進(jìn)行具體分析,針對(duì)實(shí)際情況來(lái)選擇在防震縫兩側(cè)設(shè)置抗震墻。
五、結(jié)語(yǔ):
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的組成部分,特別是在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí),能夠保證建筑的安全性和穩(wěn)定性,降低自然災(zāi)害帶來(lái)的損失。在抗震設(shè)計(jì)的過程中,要選擇合適的施工地點(diǎn)、合理選擇建筑結(jié)構(gòu)體系、設(shè)置多重抗震防線、合理計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)參數(shù),從多方面入手保證建筑抗震設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性。由于不同地區(qū)所具有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和災(zāi)害現(xiàn)象各不相同,在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況,滿足地區(qū)發(fā)展需求,推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的健康發(fā)展。
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