抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用刍议论文_谭幸

抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用刍议论文_谭幸

南宁市房屋安全鉴定设计中心 广西南宁 530000

摘要:地震灾害的难预测性与不可控性,使得人们只能另辟蹊径,从建筑物的结构设计着手,以优化抗震设计的方法,减轻地震灾害的消极作用。本文在阐述了抗震设计的重要性后,分析了抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用,以供参考。

关键词:抗震设计;房屋建筑;结构设计;应用

具备抗震性能的建筑,虽不能完全杜绝地震灾害的不利作用,但是也能减轻一部分经济损失,所以加强对建筑物结构设计中的抗震设计有极其重要的价值。

一、抗震设计的重要性

随着人们经济水平的提升,以往对物质需求的要求有了新的变化,表现在房屋建筑领域,便是人们已经不再满足于拥有一套属于自己的住房,而是对建筑的结构提出了更高的要求。在历史发展的新时期,受信息大爆炸的影响,人们的思想意识发生了翻天地覆的改变,极大了影响了对房屋建筑的评估,人们日渐趋向于购买大空间建筑,也即该建筑必须要综合高度、造型以及安全因素,建筑功能实现了由“遮风避雨”到“温馨舒适”的转变。为满足广大用户的这类实际需求,建筑企业一直在探索具有可行性的建筑方案。

生活需求的变化极大的影响了建筑结构的重新塑造。对于建筑而言,预先进行相应的结构设计工作至关重要。建筑结构设计有多项内容,其中最为重要的一种便是抗震设计,而之所以要将这部分内容纳入建筑结构设计,是因为地震是一种危害性很高的自然灾害。在人类历史上,常常会发生一些具有毁灭性的地震灾害,例如2008年在我国发生的汶川地震等[1],造成的财产损失不可估量,而人身伤害更是难以挽回。伴随着城市化进程的加快,人口分布呈现密集化趋势,在这种情况下,一旦发生地震灾害,后果都非常严重。但是由于地震属于自然现象,当前人类所掌握的科学技术手段还不足以准确预估灾害发生地和发生时间,所以面对这种充满了不确定因素的灾害类型,人们只能先从改善建筑结构、增加建筑强度着手予以减少损失。全球各地区的建筑企业一直都在探索完善抗震设计方案的措施,目前指导建筑抗震设计的一种有效原则是:小震不损建筑、中震可以维护、大震建筑不倒,在此原则的指导下,建筑工程的抗震性能有所提升,且从灾害统计情况来看,遵循此设计原则建造的房屋建筑,在发生重大地震灾害时,所造成的伤亡损失已逐渐呈现下降趋势。

但是此抗震设计原则主要还是为了保护人身安全,是以针对中、小型地震导致的建筑功能丧失问题,尚未得到解决,尤其是在注重室内设计的今天,建筑物内部的技术装备与装修所花费的费用显然已经超过建筑自身价值,当发生地震灾害,这些经济损失并不能得到有效评估,所以完善建筑物的抗震设计就有了必要性。

二、抗震设计的应用

建筑结构设计所遵循的核心理念是经济、实用、安全[2],对于房屋建筑而言,这三项理念缺一不可。从功能角度来看,抗震设计体现的便是“安全”理念。基于地震灾害的破坏性以及不确定性,必须在建筑结构设计中应用抗震设计,否则不论建筑的造型多么完美、功能多么齐全,都会失去应有的价值,因此,优化房屋建筑的抗震设计至关重要。

(一)提高建筑抗震力

建筑抗震力的提高,需要从以下几个要点进行:第一,地基。地基是承载建筑物的重要基础,为防止在地震作用下地基变形,在进行抗震设计时要主要考虑地基的类型与建造质量,否则一旦地基出现问题,整个建筑不可避免的会倒塌;第二,单元。也即同一建筑结构单元需要尽可能的设计在属性一致的地基上,以此来发挥地基的潜力,实现地基与结构设计的有效融合,提升建筑的抗震功能;第三,形状。为减低地震作用对建筑物的不利影响,建筑的结构应当要尽量对称、规则,否则在地震的集中作用下,建筑物极容易发生扭曲状况,危及使用者的人身、财产安全;第四,防线。在对房屋建筑进行结构设计时,还可以用加设抵抗防线的方法,提升建筑的抗震力,于此同时,明确结构受力设计,也能有效防治建筑结构存在局部薄弱问题,影响抗震性能;第五,重量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆重量是指要减少建筑自身重量,只有建筑自身的重量有所减少,方能减轻地基的压力,进而达到缓解地震灾害所产生的冲击力的作用;第六,空间。建筑结构要具有空间统一性,着重表现在竖向结构所具有的刚度必须能支撑建筑重力。

(二)降低地震影响

当前工程界最认可的降低地震作用的方法便是为建筑加设隔震层,隔震层设在建筑主体与建筑基础中间,还有部分设计师以此方法为基础,采取了在建筑顶端加设“反摆”的方法,来降低地震对建筑物的不利影响。具体来讲,该反摆可以在发生地震时扭转建筑物原本的位移方向,使得建筑物在受到地震作用时的阻尼作用加大,从而达到降低地震影响的目标。而从实验结果来看,如果能够采取合理的方法,将“反摆”设置在合适的位置,那么该装置能够减低地震作用的可能性大约在65%[3],相应的,放置于建筑物之中的物件,其受损程度也会有所下降。因此,这一方法得到了建筑施工企业的青睐,可以预见到未来这一方法的广阔应用空间。

(三)遵守设防标准

抗震设防标准与经济条件和科学技术水平休戚相关。当前我国在抗震设防方面采用的是“双轨制”,也即设防烈度与设计地震参数并行。具体来讲,根据建筑物所具备的使用价值,建筑物被分为甲乙丙丁这四个类别,抗震设防标准与这四个类别一一对应。第一,对于甲类建筑。甲类建筑的地震作用必须要高于当地抗震设防烈度中的要求,具体数值以批准之后的评价结果为依据,此类建筑的抗震措施也以设防烈度为依据,设防烈度在6-8度时,建筑物抗震设防措施要比设防烈度高一度,若是设防烈度是9度,则应比9度更高;第二,对于乙类建筑。乙类建筑的地震作用仅需等于当地抗震设防烈度中的要求即可,同样的,设防烈度在6-8度时,建筑物抗震设防措施要比设防烈度高一度,若是设防烈度是9度,则应比9度更高,另外,若是建筑规模较小,建筑结构在进行优化时,可以允许暗当地设防烈度采取抗震措施;第三,对于丙类建筑。不论是地震作用,还是抗震措施,都需符合当地抗震设防烈度的具体要求;第四,对于丁类建筑。地震作用仍需符合当地设防烈度要求,但是抗震措施则可以允许降低,但是抗震设防烈度的最低限度是6度。

(四)保证建筑刚度

在对建筑物的结构进行设计时,还需要重点关注建筑物的刚度。在刚度问题时,设计师首选的施工材料是钢筋混凝土,然后以加层加固的方法,使用“钢结构”。一般来讲,加固有两种情况:第一,当加层的对象是钢结构时,根据国家的有关规定,建筑物上半部分采用钢结构,而下半部分采用钢筋混凝土,整体建筑采用两种体系结构的时候,是不符合现有的抗震规范的,这是因为上下两部分的阻尼比与刚度都不一致[4],属于设计不合理的一种;第二,假设屋盖这一部分使用的是钢结构,但是整个建筑却使用的是钢筋混凝土,那么也需按照相关规范的要求进行抗震设计。除此之外,还有一点需引起重视,也即建筑结构的刚度不能过硬,过硬的建筑结构,使得建筑物在面对地震灾害时所要承受的地震力也就越大,产生的后果也更为严重,最终会造成大量的材料浪费;建筑结构的刚度也不能过柔,过柔的建筑结构,会让建筑物在地震作用下变形,影响建筑物的正常功能,所以保证刚度也是抗震设计的要点之一。

三、结束语

近年来,人们越来越关注建筑安全性能,基于用户需求的转变,建筑行业需要加强对建筑结构的抗震设计,以便建筑物具备应当具备的安全性能,在面对地震灾害时,能够最大限度的减少地震所造成的损失。

参考文献:

[1]邓钧天.浅谈抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].江西建材,2018(14):49+51.

[2]翁宇轩.建筑结构抗震设计问题分析[J].住宅与房地产,2018(34):75.

[3]杜倩.建筑结构基于性能抗震设计的问题分析[J].民营科技,2018(11):120.

[4]乔凤娇.浅谈具备抗震功能的民用建筑结构设计[J].建材与装饰,2018(40):93-94.

论文作者:谭幸

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/5/14

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