邵長東
棗莊礦業(yè)集團信誠設(shè)計研究有限責(zé)任公司 山東棗莊 277000
基礎(chǔ)設(shè)計是工程的一個重要組成部分。建筑地基設(shè)計包括基礎(chǔ)的概念設(shè)計,包括研究和分析建筑工程的力學(xué)、地質(zhì)和土工性質(zhì),對建筑工地土壤含水量進行綜合研究,并根據(jù)所有研究結(jié)果設(shè)計建筑地基與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計不同,建筑地基設(shè)計更加強調(diào)建筑工程的承載能力,主要負(fù)責(zé)整個建筑的穩(wěn)定性,從而延長建筑工程的壽命并提高其質(zhì)量[1]。
從目前的情況來看,地震是人們?nèi)粘I钪凶铑l繁的自然災(zāi)害之一,地震災(zāi)害發(fā)生后,危險和破壞非常嚴(yán)重,也非常不可預(yù)測。因此,在發(fā)生地震時,影響將特別嚴(yán)重,如果有人居住的建筑物無法抵御地震,人民的人身安全和財產(chǎn)安全將受到威脅??梢钥闯?,建筑物體本身的抗震能力起著特別關(guān)鍵的作用。我國早就提出了中小型和大型建筑結(jié)構(gòu)抗震標(biāo)準(zhǔn),因此,大多數(shù)建筑設(shè)計者都認(rèn)識到建筑結(jié)構(gòu)抗震的重要性,并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計這些結(jié)構(gòu),以確??拐鹉芰Φ玫斤@著提高因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計者負(fù)有重大責(zé)任:如何確保建筑物在地震期間臨時具備適當(dāng)?shù)目拐鹉芰?,以及如何確保人的生命安全和財產(chǎn)安全,是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計者必須集中精力研究的內(nèi)容。
通過結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗,了解到結(jié)構(gòu)越簡單,傳遞力越清晰,抗震能力越高,簡單的抗震結(jié)構(gòu)在機械性能計算中就越可靠和準(zhǔn)確。因此,在應(yīng)用設(shè)計中,可以根據(jù)實際情況正確簡化房屋抗震結(jié)構(gòu)計算模型,優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳遞途徑,有效提高建筑抗震能力,全面提高建筑物抗震能力。
沖擊阻尼的效果在很大程度上取決于沖擊強度的結(jié)構(gòu),建筑必須科學(xué)合理地設(shè)計,使建筑的沖擊載荷經(jīng)濟可靠,最終達到?jīng)_擊阻尼的目標(biāo):小、完好、中、強沖擊。建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單地組織起來。如果過于復(fù)雜,負(fù)荷分布不均,濃度負(fù)荷相對較高,地震可能進一步損害建筑結(jié)構(gòu)。因此,設(shè)計設(shè)計時,建筑應(yīng)盡可能剛性且均勻分布,以增加建筑的沖擊載荷。屋頂上方建筑的高度不應(yīng)太高,以滿足設(shè)計要求。如果空間不規(guī)則,則應(yīng)針對建筑中心附近的剪力墻執(zhí)行設(shè)計計算。
建筑原理的內(nèi)容主要分為兩個方面:①在建筑設(shè)計過程中,建筑形式和結(jié)構(gòu)必須沿建筑均勻分布,以避免剛度、承載力和運輸工具的波動,限制結(jié)構(gòu)變形。②建筑平面的匹配規(guī)則。平面視圖中的結(jié)構(gòu)布局更加均勻,將建筑體量的分布與剛度的分布相協(xié)調(diào),并限制質(zhì)量和剛度之間的偏心。
基礎(chǔ)是建筑的一個重要組成部分,其成本決定了項目的總成本。因此,底層優(yōu)化設(shè)計是優(yōu)化建筑設(shè)計的重點,設(shè)計的關(guān)鍵在于形式的邏輯選擇。地基類型的選擇取決于場地地質(zhì)和水文條件、房屋的使用要求和負(fù)荷大小、上部結(jié)構(gòu)適應(yīng)不均勻下降的程度以及施工條件等因素。若要確保穩(wěn)定性和安全性,請先熟悉建筑,仔細(xì)研究,然后選取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)層?;A(chǔ)的常見形式包括獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等。獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)適用于頂部結(jié)構(gòu)荷載較低且條件較好的情況[2]。條形基礎(chǔ)總的來說優(yōu)于大多數(shù)多層建筑中使用的獨立基礎(chǔ)支撐的承載力和通用性設(shè)計用于承載能力更好的高層建筑。樁基礎(chǔ)適用于上下土層不良、頂部基層較好或頂部基層負(fù)荷很重,且頂部結(jié)構(gòu)對地基不均勻沉降敏感的情況。優(yōu)化各種方案后應(yīng)選擇正確的基礎(chǔ)形狀,選擇合適的基礎(chǔ)形狀可能有助于設(shè)計過程。
該基金會是結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要組成部分,鑒于該國幅員遼闊,不同地區(qū)的地質(zhì)條件千差萬別,結(jié)構(gòu)比土壤結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。確保上層建筑安全的地基設(shè)計沒有問題在設(shè)計基金會時,必須遵守有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),并注意積累技術(shù)經(jīng)驗。在選址階段,應(yīng)首先收集關(guān)于擬議震源的地震活動、技術(shù)地質(zhì)和地震地質(zhì)的資料,利用初步研究報告對該地點進行評估,不在危險地區(qū)建造建筑物,在出現(xiàn)以下情況時要求在不利地區(qū)進行避免 基礎(chǔ)和上層建筑需要加強措施,例如在計算上層建筑的抗震能力時增加最大水平地震影響系數(shù)[3]。在設(shè)計階段,應(yīng)仔細(xì)閱讀研究報告,以便準(zhǔn)確了解建筑物所在地點的地質(zhì)情況。結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗或本地經(jīng)驗,為當(dāng)前項目選擇適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)形狀。如果有多個選項,則可以在建筑、成本等方面強制選擇計劃,并最終確定最佳基礎(chǔ)形式。
在建筑抗震設(shè)計中選擇和驗證結(jié)構(gòu)參數(shù)是建筑設(shè)計的核心和最重要的組成部分。在設(shè)計過程中,需要對建筑的基本情況進行實際評估,對問題進行具體分析,選擇和描述合理負(fù)荷,以確保軟件計算的科學(xué)性。PKPM和etabs軟件現(xiàn)在與微型地震波一起用于數(shù)據(jù)收集和模型分析,以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能符合規(guī)范,并根據(jù)計算結(jié)果確定模型是否安全穩(wěn)定。
建筑結(jié)構(gòu)對建筑的穩(wěn)定性有重要影響,智能結(jié)構(gòu)可以大大提高建筑的整體穩(wěn)定性今天,有許多抵御地震的建筑結(jié)構(gòu),在接連發(fā)生的災(zāi)害中具有顯著優(yōu)勢。一般來說,建筑結(jié)構(gòu)的主要部分主要由堅固耐用的材料組成,從而大大提高了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而提高了其安全性。此外,在材料選擇過程中,有必要考慮使用節(jié)能環(huán)保材料,如鋼結(jié)構(gòu)、塑料板等,以提高建筑設(shè)計的整體性能。
隨著社會經(jīng)濟繼續(xù)改善,土木工程行業(yè)蓬勃發(fā)展,我們必須特別關(guān)注地震對建筑物的影響。為了不斷減少地震對建筑物的破壞,意味著要加強建筑物的抗震設(shè)計,逐步提高建筑物的抗震性能。本文以建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計原則為基礎(chǔ),為抗震設(shè)計提供相應(yīng)的理論支持。