摘要:建筑物的抗震问题是目前建筑业的热点话题之一,大家围绕各种抗震结构的分析阐述自己的见解,抒发自己的观点,因为它直接关系到人民的财产和生命安全,平时,没有灾难时,看似无关紧要,但是一旦震灾来临,就面临生死攸关的大问题,因此,我们在对建筑物进行结构设计的时候,必须把正视建筑物设计的抗震问题,端正态度,积极主动地探索减震措施。
关键词:建筑结构设计;抗震设计;要点
1建筑结构抗震措施的标准
对于性能方面:一种是以损坏的程度来描述,另一种是以用途的重要性来描述的;将建筑中的各种危害层级和可能造成的损失碱性等级划分,从高到低的划分为几类,根据不同类别制定不同的标准来要求各个部分,在遭遇到相当层级的影响时,各个部分对于抗击震灾祈祷自己所在层级相当的作用,承担相应的压力和风险,其按照按照层级的不同递增或者递减,而非简单的“一刀切”和平均化。具体执行和划分标准可参照现行《抗震鉴定标准》中的有关标准,尽可能的严格遵守,不越级。例如,结构抗力的高低,可用结构楼层的受剪承载力与设计地震剪力的比值,即楼层的受剪承载力与设计地震剪力的比值即楼层屈服强度系数来表征;结构变形能力的高低,可以采用量化的标准来表示,便于清楚的比照各项指标。现行的抗震能力的测试不外乎抗压力和变形能力的测试,因为对于建筑物来说,首先在地震来临时应该抗压,如若超出其抗压能力范围,则应想办法将其转移,转移其力量对于该支柱结构的直接伤害。在确定综合抗震能力的两个因素中楼层屈服强度系数的定量在现行的抗震设计规范中已经是现成的,可以根据结构构件的实际截面尺寸和配筋,取材料强度标准值按承载力计算的有关公式得到。
2建筑物对于抗震结构设计的基本要求
2.1一个抗震结构体系由若干个分支系统组成,而且必须协同工作才能发挥优势,常见性的如框--剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成,缺少一个则不能都成上层体系。
2.2强烈的地震不会只有一次主震,通常会伴随多次余震,而且其余震的威力往往较普通地震的威力有过之而无不及,这就要求我们不能依靠一道防线,防线一旦遭到破坏,则无法面临即将而来的余震,最终烦人结果只能是倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,设计者应该有意识地建立一系列分布的屈服区,这样在地震来临之时,可以分散压力,有意识地转移来自震源的力量。
2.3构件的选择最主要的因素是构件的坚韧程度。
2.4楼层的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值应该保持一个相对的平衡状态,一旦其中的一项产生突变,必定导致其他部分的力量转移。
2.5要杜绝重局部,轻整体的情况。
2.6加强薄弱环节的防震保护,不在地震来临时使其首当其冲。
3建筑结构抗震设计要点
3.1建筑抗震结构设计的基本原则
3.1.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能
(1)结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。(2)对可能造成结构的相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。(3)承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
3.1.2尽可能设置多道抗震防线
(1)对于一个建筑结构而言,它不可能是一个独立、单一的系统,而是有若干个延性、刚性较好的分体系统共同组成的,并且是由这些延性较好的结构和连接件协同进行工作的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,框架――剪力墙结构的设计中,由于框架和剪力墙结构本身都存在着一定的刚性、延性,因此在设计上通常都需要采用多肢剪力墙和双支剪力墙两种,通过这些不同体系的剪力墙来达到整体结构刚度和整体性要求。(2)在地震发生之后,往往都是在强烈的地震之后伴随着许多余震,这些余震有可能是等级较低的地震情况,也有可能会发生一些强烈的地震现象,日过抗震结构在一次抗震之后无法及时的产生余震预防和抵抗,那么必然会导致建筑结构内部、外部冗余度发生变化,有的时候甚至会出现一些屈服去,进而给建筑物整体性、刚度和耐久性造成影响。因此,在建筑结构抗震设计的时候我们必须要充分的认识到建筑结构刚度和延性设计,让建筑结构本身能够吸收和耗散地震能量,从而提高建筑抗震性能,保证建筑结构的延性和抗倒塌能力。(3)在结构处理的过程中,要适当的对结构构件的强弱关系进行处理,对于同一楼层内部的构件应当使用一些屈服构件,对其他构件抵抗能力、弹性处理能力进行保持,从而提高结构的延性和抗倒塌能力,避免结构因为地震而产生整体塌陷。
3.1.3对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力
(1)构件在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。(2)要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化,一旦楼层(部位)的比值有突变时,会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。(3)要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。(4)在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位),使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的有效手段。
3.2提高短柱抗震性能的应对措施
在建筑工程项目中,对于存在抗震设防要求的建筑结构设计中不仅需要对建筑强度、刚度进行处理,而且要满足建筑结构的延性要求。尤其是在建筑混凝土本身较重的情况下,在施工设计方面更要注重整体性和刚度设计,对于高层建筑的底层柱,随着建筑物高度的增加,其所承担的轴力不断增加,而抗震设计对结构构件有明确的延性要求,在层高一定的情况下,提高延性就要将轴压比控制在一定的范围内而不能过大,这样则必然导致柱截面的增大,从而形成短柱,甚至成为剪跨比小于1.5的超短柱。众所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱几乎没有延性,在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时,很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌。
3.2.1提高短柱的受压承载力
提高短柱的受压承载力可减小柱截面、提高剪跨比,从而改善整个结构的抗震性能。减小柱截面和提高剪跨比,最直接的方法就是提高混凝土的强度等级,即采用高强混凝土来增加柱子的受压承载力,降低其轴压比;但由于高强混凝土材料本身的延性较差,采用时须慎重或与其他措施配合使用。此外,可以采用钢骨和钢管混凝土柱以提高短柱的受压承载力。
3.2.2采用钢管混凝土柱
钢管混凝土是套箍混凝土的一种特殊形式,由混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料。由于钢管内的混凝土受到钢管的侧向约束,使得混凝土处于三向受压状态,从而使混凝土的抗压强度和极限压应变得到很大的提高,混凝土特别是高强混凝土的延性得到显著改善。同时,钢管既是纵筋,又是横向箍筋,其管径与管壁厚度的比值至少都在90以下,相当于配筋率2至少都在4.6%。当选用了高强混凝土和合适的套箍指标后,柱子的承载力可大幅度提高,通常柱截面可比普通钢筋混凝土柱减小一半以上,消除了短柱并具有良好的抗震性能。
4结语
抗震设计是最有效最直接的抗震措施,世界各国也在抗震结构设计方面做出了很大努力,并有取得了很好的成果,但是地震的发生存在很多的不确定性,抗震设计方面还存在一些问题需要我们去分析和改进。我们要在现有成就的基础上,结合实际生活对建筑物的要求,树立先进的理念,使用科学的研究方法,使抗震结构设计获得更快速的发展。
参考文献
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[2]陈远松.简析建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].城市建设理论研究(电子版),2013
[3]郑曙华,李应正.简析建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].科技致富向导,2013
论文作者:孟宇航
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/17
标签:延性论文; 结构论文; 构件论文; 混凝土论文; 承载力论文; 能力论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2019年第13期论文;