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;抗震结构设计;
引言:随着建筑市场的蓬勃发展,建筑项目逐渐增加,建筑在地震作用下产生的结构破坏形式引起广大结构设计工程师的关注,这也是建筑抗震结构设计主要的参考依据。本文先对建筑结构抗震设防的基本目标进行论述和分析,然后针对建筑结构抗震设计的基本原则及目标,对如何才能做好建筑结构的抗震设计进行探讨,提出了一些基本措施,力图提高建筑结构抗震性能,加强建筑结构设计的抗震能力。
一、做好建筑结构抗震设计的基本措施
1、选择有利场地
造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。在不同工程地质条件的场地上,地震对建筑物的破坏程度是截然不同的。因此,选择工程场址时,设计者必须结合工程的实际需要,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,选择对建筑抗震有利的地段,当没有办法避开时,应采用适当的抗震加强措施,任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
2、优化平立面布置
建筑布置的平立面应规则,体型要求简单。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。建筑中的独立单元及整个建筑应力求质量刚度对称,使其刚心与质心偏心很小甚至完全重合。此外,建筑沿竖向分布的刚度和质量还须均匀,只有简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应。
3、提高结构的延性
结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震长时间持续作用引起的共振效应。
4、建筑结构体系的合理选择
(1)建筑结构体系应当避免因部分结构或构件的破坏,而导致整个建筑结构丧失抗震能力或对竖向荷载的承载能力。建筑结构抗震设计的一个重要原则就是结构应当具有必要的赘余度、良好的变形能力和内力重分配的功能,地震中,即使一部分构件退出工作,其余部分构件仍能承担起竖向荷载,避免整体建筑结构失稳。
(2)建筑结构体系应当具有清晰明确的计算简图和恰当合理的地震作用传递路径。在这过程中,竖向结构构件的布置,应尽量使竖向结构构件在垂直重力荷载作用下的压应力接近均匀;楼屋盖梁体系的布置,应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去;转换结构体系的布置,应尽量做到使上部结构竖向构件传递来的竖向荷载通过转换层一次至多二次转换。另外,建筑的整体抗侧力结构体系也必须明确,抗侧力结构一般由框架、筒体、剪力墙、支撑等组成,它们宜尽量连续贯通。
二、加强结构抗震设计的措施
1、重视抗震构造措施
根据抗震概念设计原则,抗震构造措施为一般不需要计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在结构设计中,设计人员依据建筑方案和建筑的设防类别、烈度、结构类型和房屋高度,来确定结构的抗震等级,并通程序建模进行结构设计,所得的设计结果是在基于理想的假定条件下和模拟状态下的计算结果,它符合了程序的计算要求,这对于一个完整而合理的设计是远远不够的,这就需要通过构造措施来进行加强和完善。例如:在进行框架结构设计时,设计人员在完成理论计算后,应考虑框架结构的震害特点,如:柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底、角柱的震害重于内柱、短柱的震害重于一般柱等等,采取有效的抗震构造措施予以加强。具体的做法有把框架设计成延性框架,遵守强柱、强节点、强锚固,避免短柱、加强角柱,框架沿高度不宜突变,控制最小配筋率,限制配筋最大直径,构造上采取受力筋锚固适当加长,节点处箍筋适当加密等措施,对计算结果进行合理的调整,真正做到有效,实用和安全。
2、尽量的优化布局以降低地震能量
在进行抗震结构设计时,通过加强位移为基点的结构设计考虑和定量分析的方式,能够有效的降低地震灾害中能量的输入,实现建筑物抗震性能的总体效果。在设计的定量分析中,通过反复几次的构件总承载力核算,通过采取合理的措施来控制建筑下层的位移延性比例,使得建筑物在面临地震灾害时,其结构变形情况最小化。建筑地基的选择,要尽量的以坚硬地基为主,尽量避免建筑物坐落在地震周期比较活跃的位置,减少建筑物中地震能量的输入,从而降低地震的破坏程度。
3、多道设防
建筑抗震结构体系包含多个具有理想延性分体系,并将具有延性的结构构件进行协同连接,避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。框架-剪力结构就是将剪力墙与框架分体组合形成多肢剪力墙结构体系。设计人员在构建抗震结构体系时应考虑结构冗余度,同时布置一系列屈服区域,使主要耗能构件自身具有理想的刚度与延性,确保主体结构构件能够消耗大部分地震能量,有效避免在地震过程中出现大面积倒塌。在同一平面内主要构件达到屈服后,剩余抗侧力部件处于非弹性过程阶段,提高主体结构的有效屈服持续时间,确保主体结构的变形能力和消耗地震能量的能力。
4、强化设计质量
由于地震具有超强的危害性,所以在地震设计时,必须注重各项影响因素。由于我国建筑设计水平相对落后,很多建筑结构使用的方案不够合理,在不能科学布置建筑结构方案的过程中,不仅增加了建筑成本和自身重量,也加大了地震危害。因此,在建筑抗震设计中,必须正确运用抗震理论,根据相关设计原则,不断保障或者提高建筑结构可靠性与安全性。具体原则包括:努力降低地震作用时结构位移与扭转,并且建筑结构必须拥有足够的刚度;结构构件承载能力相对较高,同时具有足够的耗能能力与延性。在这过程中,延性大说明变形能力相对较高,承载力与强度减小速度缓慢,不能有足够的空间吸收,还能耗散地震能量,从自身结构避免坍塌。
三、结束语
根据当前的震害经验和理论认识,良好的抗震设计能够帮助国家和人民减少许多不必要的灾难。我国依据自己的国情,坚持建筑结构抗震设防的原则是:“小震不坏,中震可修,大震不倒”,即在多发的小震作用下,建筑结构应基本处于弹性阶段,不发生破坏;在罕遇的大震作用下,允许结构产生一定程度、乃至严重破坏,但应确保建筑结构物的整体安全,防止倒塌。建筑抗震结构设计对建筑抗震起着重要的基础作用。一个优良的建筑抗震设计,必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此,要充分重视结构设计在建筑抗震设计中的重要性,在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。
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论文作者:胡月娥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/4
标签:结构论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 延性论文; 构件论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 《基层建设》2019年第11期论文;