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摘要:地震灾害具有突发性,至今可预报性很低,给人类社会造成的损失严重是各类自然灾害中最严重的灾害之一。随着建筑结构抗震相关理论的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形能力的“耗”的一系列转变。由于地震作用的随机性、复杂性、藕联性,每次地震所产生的波形各异,因而其对建筑物的作用各不相同,所产生的破坏程度也千差万别。
关键词:建筑;结构设计;抗震
1我国建筑抗震设计存在的不足
1.1建筑高度设计不合理
建筑的高度是影响建筑抗震能力的一个因素,建筑越高,地震带来的危害相对越大。对于建筑物的高度,国家有相关规定,但是部分建筑商为了增加自己的利益,没有按照规定进行合理的建设,擅自增加建筑的高度。以至于地震发生时建筑由于过高不稳定,产生严重的变形甚至倒塌,伤害居民的生命。而且,建筑的抗震能力也受到建筑的高度和宽度的相对比例的影响,即便建筑高度规范,但是宽度不合理依然会造成建筑的稳定性减弱,在地震中产生倾斜、倒塌的结果。所以,建筑商在规范建筑高度的同时,也应该重视建筑的宽度,合理的设计建筑的高度和宽度比例,增大建筑的稳定性程度,降低地震带来的危害。
1.2不重视建筑地点的选择
选择良好的建筑地点是降低地震危害,保障居民安全的一项措施。但是,随着社会的快速发展,我国人口数量在不断的增加,造成人均居住面积减少,以至于开发商逐渐忽视了建筑物的建筑地点。如开发商选择在相对闭塞并且地表容易发生变化的地点建造建筑物,当地震来临的时候,容易造成地表发生塌陷、裂缝等现象,大大影响了建筑的稳定。部分建筑商选择在山坡边缘、河流两侧等地基疏松的地点修建房屋,忽视了建筑的防震设计,造成建筑的下沉比率和坍塌速度增加,减少了地震发生时人员的的逃离时间,加大了居民的伤亡概率。所以,应该选择相对开阔、地质坚硬的地点修建建筑,降低建筑坍塌的几率。
1.3设计、选材不合理
修建建筑时,必须进行一个科学合理、注重整体的结构设计。部分开发商急功近利,对建筑的防震设计没有足够的重视,设计人员对于地震发生时建筑可能发生的情况没有准确的预测并且制定防范措施,造成建筑物的抗震能力不足,地震危害增加。同时,设计师对建筑材料没有一个全方面的了解,从而无法准确分析出建筑完成后的整体性指数。
开发商为了降低建筑的预算,增加自己的利益,会选用质量相对较弱的建筑材料,这通常都会降低建筑物的安全指数。例如在选择钢筋时,选用小刚度的钢筋会造成建筑物容易产生变形,无法面对外界的强大压力,抗震性能大大降低。所以,设计人员应该对建筑的整体进行合理的设计,重视建筑的抗震设计,优化建筑材料,从根本上增加建筑物的抗震性能。
2建筑结构设计中抗震设计的方法
2.1建筑结构平立面体型的确定
影响建筑物抗震效果的还有一个因素就是对建筑结构进行平立面布置。对建筑结构进行合理的布置,能够提高建筑自身的抗震性能,从而保障了建筑物的稳定性。在设计建筑结构时,要想建筑物能够更好地防震,必须按照建筑抗震规范要求对建筑的结构进行合理的平立面布置。要想实现合理的建筑结构的平立面布置,就要求在建筑结构体型设计的过程中,以保证使用功能为前提,选择建筑物平面规则、对称布置,从而有效保证该建筑的刚度在同一楼层间的平面变化一致,再有还要考虑建筑物在竖向空间的凹凸少,让建筑在竖向刚度变化上保持稳定,避免出现抗震时不同楼层之间刚度不稳的现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于结构复杂的建筑物在设计中,必须注意抗震缝的设计,抗震缝两侧的结构必须完全分开,中间的距离要以保证在地震作用时两侧结构不会碰撞为标准。一般抗震缝在结构变形的部位进行设置。抗震缝如果没有设置好的话,那么地震发生时建筑物面对地震不能很好地抗震,因此抗震缝也会变成薄弱环节。
2.2建筑场地合理选择
建筑的抗震设计还要根据不同的建筑环境进行不同程度的设计,若建筑环境地震灾害频发,则在设计建筑结构时必须加强建筑的抗震功能。建筑抗震功能的好坏是根据一定规范来评价的,根据得出的评价结果,对建筑实施不同的抗震预防。在建筑建设中,要想提高建筑的抗震功能,必须选取优质的施工场地,能够确保建筑安全与稳固。若要在土质疏松、地震频发的地区进行建筑建设时,必须提高建筑防震的性能,避免建筑在地震来临时发生沉降、倾斜等情况,对住户的生命财产安全造成威胁。
2.3建筑结构的规则性
在建筑结构设计中,必须确保建筑构造的规则性,简单化抗侧力构造,从而保障建筑的可靠性能利于将其所承载的力量进行平均分布。在建筑构造进行平面布置图形选择时,必须选择相对规整的图形,规则的图形可以有效平均分担建筑在地震产生时所带来的承载力。小规则的建筑平面易导致建筑构造质心和钢心间的交错,要尽量预防小规则建筑平面的使用,在这种平面上的建筑在地震来临时,钢心距离会相对过大,刚性小,建筑可能面临倒塌的危险。
2.4选择建筑结构抗震材料
作为建筑结构设计主要的承重原料,材料的刚度和塑性对建筑结构抗震作用有直接的影响,必须以确保建筑物的整体抗震性、稳定性为前提进行材料的选择,并且依据本地的地震历史资料,选择适宜的建筑材料。建筑材料的选择从抗震角度考虑,最好选用轻质、高强;构件间的连接有良好的整体性、延性的材料,并且材料的全强度能够有效发挥。根据多次地震灾害的实例,得出钢结构是最符合抗震材料的要求,其抗震性能好,但造价及维护的费用相对较高。而现浇钢筋混凝土结构整体性好,价格便宜,还具有较大的抗侧移刚度,经设计可保证结构具有一定的延性。但同时该材料也有很大的弱点:若地震时间长,反复的地震荷载造成构件刚度因裂缝的开展而递减,容易将混凝土挤碎。装配式钢筋混凝土结构虽然施工方便,但其构件本身的强度要高于框架节点等构件接头强度及变形能力,从而形成薄弱环节;同时预制构件在装配时会产生次应力,整个结构的连续性和整体性十分缺乏;所以这类结构不宜在高烈度地区使用。所以为了有效提高建筑抗震性能,在建筑结构设计中必须科学合理的选择适合该建筑的建材。
2.5设置多重抗震防线
地震的危害要想最大限度的得到控制,就要求在进行抗震设计时设置多重抗震的防线。需要在抗震防线体系中应用一些延展性能良好的构件,将其作为第一道抗震防线,将其余的一些建筑构件作为第二、第三道防线,若地震时第一道抗震防线遭道破坏,其他防线还能抵抗地震的后续冲击力,从而进一步保障人员的生命财产安全。
2.6使用新的结构构件
在结构形式不断变化的过程中,结构构件也要有一定的发展。较为常见的构件为钢管混凝土,由于其具有的强大的抗压能力,一般被用于柱。近年来随着各种高层建筑新结构的出现,钢管混凝土可被设计应用于新的结构形式,例如与其它结构相结合,作为其他结构的杆件。钢板剪力墙也是一种比较新的构件。这种剪力墙在津塔的设计中被充分运用,主要承担水平的剪力而不承担重力负荷。具有重量轻、占用空间少、抗剪能力优异的优点,但在应用中要配合节点的设计来解决不承担重力负荷的缺陷。
3结束语
地震的危害是不可小觑的,重视建筑整体的抗震设计是有很大意义的。虽然建筑的抗震设计在不断发展,但还是远远不够的,抗震设计还需要不断的进步。建筑商应该改变传统的观念,不能够只重视建筑的美观和自己的利益,要重视抗震设计的研究,寻找更多实用的抗震方法,改善建筑整体的抗震能力,保障居民的人身安全。
參考文献:
[1]何文伟.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑工程技术与设计,2014,(5):116-116,4.
[2]刘志辉.关于建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑工程技术与设计,2016,(18):513.
论文作者:王卫
论文发表刊物:《防护工程》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/11
标签:建筑论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 结构论文; 构件论文; 刚度论文; 防线论文; 《防护工程》2017年第5期论文;