摘要:建筑结构的抗震设计是一个系统且事无巨细的工作任务。当前背景下,新历史时期的建筑结构必须紧密结合时代的需要,对建筑结构的抗震设计进行仔细分析,提高建筑结构的抗震性能,确保人们的生命和财产安全。
关键词:建筑结构;抗震设计;方法措施
引言:经过多年来对建筑结构中抗震设计的研究,我国的抗震设计方法已经逐渐趋于成熟,但是还有许多需要完善的地方。我们要在严格按照建筑抗震规范要求的基础上,科学地合理地进行建筑抗震设计,保证建筑物的稳定性和可靠性,促进我国建筑结构抗震设计向着高水平方向发展。
一、建筑结构抗震设计的重要性分析
1、充分保护人民群众的生命财产安全。人类社会在发展过程中,首先要解决的就是温饱与安全的需求,如据有关报道,在2008年的汶川地震的主震区内,完好的建筑几乎没有。除却地震本身的烈度较高,破坏性较强的原因之外,一个更重要的问题值得我们的深思,就是建筑结构的抗震能力非常差,长时期以来,国人对于建筑的抗震设计重视不够,一方面在技术水平上缺乏突破,另一方面一部分人受利益驱动,往往在施工过程中,存在偷工减料等行为,导致了建筑物抗震能力薄弱,加强建筑结构抗震设计的重要性,对于保护人民群众的生命财产安全不言而喻。
2、促进建筑结构设计技术与理念的创新与发展。我们知道,日本是一个地震多发地区,事实上,在1880年以前,日本对于建筑物结构的抗震设计也不是很重视。1880年横滨地震(M=5.4)之后,日本成立了日本地震学会,1891年在浓尾地震之后,鉴于地震给建筑物造成的重大损害,日本成立了“震灾预防调查委员会”,开始着手进行抗震结构设计研究。经过近百年的发展,日本的建筑物结构抗震设计无论是在技术还是在理念上都处于领先的地位,如大量的震害分析表明,反应谱理论虽考虑了振幅和频谱两个要素,但只解决了大部分问题,地震持续时间对震害的影响始终在设计理论中没有得到反映。这是反应谱理论的局限性,后来,日本大规模的采用动力分析。
二、关于几种结构抗震性能的讨论
1、砌体结构
砌体结构是我国建筑结构的主体,但是砌体结构在地震中是一个弱者,从本次汶川地震中现场发回的新闻图片中,我们可以看到在地震中倒塌最为严重的要属砌体结构。砌体结构的抗拉、抗剪承载能力均不是很强,在地震的横波纵波的作用下很容易发生破坏。其中砌块本身为脆性材料,主体结构的承载能力最终要取决于砌块的强度,以及砌块以砂浆为介质的连接灰缝的强度。在砌体结构施工时,虽看似简单却需要较高的技术保证,砌块是否能作到横平竖直,砌块能否与砂浆间的连接为饱满连接都是与结构整体抗震能力息息相关的。
2、钢结构
钢结构作为一种较为新兴的结构形式,虽然其具有造价较高,耐腐蚀性能较差等缺点。但在抗震性能上不得不说钢结构是一种较好的结构。由于钢材这种材料的塑性较好,发生破坏时的变形较大,符合抗震结构需要延性较好的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在抗震设计中钢材宜采用等级为B级的Q235碳素结构钢和Q345低合金高强度结构钢,当有可靠根据时,也可以采用其它钢种和钢号的钢材,其性能应符合钢材屈强比实测值之比不应小于1.2,伸长率应大于20%,且应有明显的屈服台阶,有良好的焊接性和合格的冲击韧性,在偏心支撑框架中的耗能连梁不得采用屈服强度高于Q345的钢材。在钢结构的构造设计中,通过限制受压构件的长细比、梁平面外的长细比、构件组成板件的宽厚比、采取相应措施增强连接节点的承载能力以及控制制作和施工质量等手段,达到钢结构在地震的作用下能承担较大的往复塑性变形、吸收和耗散地震输入的能量而不倒塌的目的。
3、框架结构
在高层及多层工业民用建筑中框架结构的应用是较常见的,对于框架结构可以灵活的进行平面布置。框架结构的自振周期较长,建筑结构自重轻,在刚性较大的地基上受到的地震作用较小。框架结构的结构形式使其不可避免的会产生侧向刚度小的缺点,因此,框架结构原则上是一种柔性结构,在中度以上地震作用下,框架结构上下层间的变形就会较大,在层间的一些非框架结构构件就会发生破坏,例如填充墙在地震力的作用下,可能出现裂缝,并且承担很大的剪力,进而造成柱子的剪切破坏。但是若经过一定的合理设计,可以将框架结构设计成一种延性较好的结构。使框架结构在地震的作用下,按照先出现梁铰后出现柱铰这样一种耗能机构耗散地震的能量,使结构能承担一定的侧向变形。由于框架结构水平向的刚度缺陷,因此建议在设计纯框架结构时,设计的高度不应过高。
4、剪力墙结构
剪力墙结构即是全部由剪力墙组成的结构。由于剪力墙无论在承担荷载的能力方面抑或是刚度方面都显示出较强的优越性,可以说剪力墙结构是一种很好的抗震结构,剪力墙结构要比纯框架结构更适用于高层建筑。但剪力墙结构也存在其缺陷,首先剪力墙的截面的特点是短而高,对剪切变形就显得很敏感,易出现裂缝,易出现脆性的剪切破坏,因此在设计时为提高其抗震性能及延性,应进行合理的设计。其次,当建筑底层需占用较大的空间时,不得不将剪力墙在底层改为框架结构,以致于结构在底层的刚度及承载能力发生了突变,对于抗震极为不利,为了避免此类现象的发生,在底层的构造上应采用一定手段,例如提高底层楼盖水平方向上的刚度,使水平剪力可靠地传递到落地剪力墙上来。
三、建筑设计中的隔震与减震
隔震技术不光能减轻地震对建筑物上部的损坏,而且能对室内的设施进行保护。隔震有很多种,按照隔震层位置不同可分为地基隔震,基础隔震,层间隔震,悬挂隔震等几种。建筑结构的减震原理和技术可以根据减震方式的不同分为消能减震、机械减震 、跷动减震三类。
结束语:总之,建筑物的抗震性设计应引起重视,使其设计与技术进一步提高,以确保人们的安全。在建筑开发项目设计与施工的各个具体环节之中,相关部门也要根据自身的职责做好相应的工作,确保建筑物的工程质量与抗震性能,监理单位更应该严格地做好监理的工作,而勘察单位就应该如实出具勘察报告,从而确保房屋建筑的安全性。
参考文献:
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[3] 李若冰.钢筋混凝土结构抗震设计主要措施探究[J].建筑技术,2010(2).
论文作者:方颖
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/4
标签:结构论文; 建筑结构论文; 框架结构论文; 日本论文; 建筑论文; 建筑物论文; 刚度论文; 《基层建设》2017年第19期论文;