试析工业与民用建筑结构抗震设计论文_牛清锋1,李鹏2

试析工业与民用建筑结构抗震设计论文_牛清锋1,李鹏2

(1.山东鲁抗医药工程设计有限公司,山东济宁272021;2.陕西省林业调查规划院,陕西西安710082)

摘要:地震是一种具有巨大破坏力的自然灾害,地震灾害的发生往往会对工业与民用建筑结构的稳定性与安全性造成严重的威胁,对建筑结构用户的生命财产安全造成严重的影响,因此,如何在建筑结构设计中优化其建筑结构抗震性能的设计,提升建筑结构的抗震性能显得尤为重要。

关键词:工业与民用建筑结构;抗震设计

前言

当前阶段我国工业与民用建筑结构在设计的过程中主要有柔性抗震设计、刚性抗震设计以及局部抗震设计三种类型,设计单位在工业和民用建筑结构的设计过程中应该充分利用这三种抗震设计类型,采取科学合理的优化措施完成建筑抗震性能的设计工作。

1工业与民用建筑结构抗震设计

我国的工业和民用的建筑物的抗震结构的设计不是非常的合理,使得其抗震的能力非常的弱,当地震发生的时候,坍塌的可能性非常大,使得人们的生命财产安全都受到了极大的威胁。因此,为了能够保证我国人们的生命财产安全,主要可以从两方面着手,一是提高地震监测的手段和技术,二是增强建筑物的抗震能力。本文主要分析如何增强建筑物的抗震能力,从而达到减小地震带来的损害的目的。建筑结构的抗震设计一般都分为很多种,针对不同的情况选用不同的抗震设计,下面就简单的介绍和分析一部分常见的抗震技术。

1.1柔性抗震

通过名字我们可以看出,其主要的技术就是通过消能以及隔震技术进行抗震的,这个技术出现和使用的时间在上个世纪的九十年代。如果说建筑物要使用这个抗震技术一定要注意这种抗震技术的效果最显著的建筑物是多层以及底层的建筑物,一般都是在硬土场地进行设计的隔震建筑,这是因为当发生地震的时候,对于这种隔震的建筑而言,其变形的地方主要在隔震层,从而达到减震的效果。还有就是在消能减震的技术上,是需要通过附加的阻尼器等进行非线性滞变能耗的,从而使得地震的能量被消耗,达到降低或消除地震反应的破坏。这个技术和隔振技术相比,其优点就在于消能技术适用于任何建筑结构的类型。但是,消能技术和隔震技术还属于新型的抗震技术,其实用性、安全性等都还处于一个研发的阶段,需要我国的研发人员对其进行进一步的强化,才能够投入到建筑施工中去,而且这两种技术会使得建筑的成本被提高。

1.2刚性抗震

这个抗震技术就是我国比较常见的抗震技术之一,我们可以称其为传统的结构抗震设计。它是通过对建筑物的结构进行强化,直接提高建筑物的抗破坏能力;对建筑物的塑性设计强化,提高建筑物的延性,从而降低其坍塌的可能性;对建筑结构的刚性设计强化,使得建筑物抗变形的能力被提高。这种抗震技术不仅是在我国广泛使用的,在整个世界的范围内,它都是使用最广泛的一种技术,其设计就是以混凝土的结构为主,通过对建筑物的抗侧力构建的截面的增强,比如柱、梁等,再增加钢筋的数量等来提高建筑物的抗震能力。这个技术之所以能够被如此广泛的使用,就是因为拥有的理论相对成熟和完善,而且其技术也非常的成熟,经验也非常的丰富。但是,这种技术还存在着一定的缺陷,就是建筑物的结构刚度无论有多大,终究是有一个限度的,只要地震的破坏程度达到了这个限度,不仅不能降低地震的损害,还会使得建筑物受到的地震破坏更大。

1.3局部抗震

局部抗震的技术需要先将地震的破坏机理等进行详细的分析了之后,从而对建筑物相对容易被破坏的环节进行抗震能力的增强的技术。就比如地震的纵波和建筑结构的主体部位以及连接构建的部位会形成易破坏的环节;横波则会导致建筑物直接的坍塌等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,就是需要对建筑施工的场地进行科学的选择,在建筑施工之前一定要对建筑场地的岩土工程、工程地质遗迹地形地貌等各方面的环境条件进行调查和分析,从而确定最合适的建设场地,以此来降低地震对建筑结构的破坏程度。最后,局部抗震技术还应用在了建筑施工的质量问题方面,需要施工企业的施工技术和质量提高,才能够保证建筑结构的抗震能力,使得地震发生的时候,建筑物所受到的破坏程度能够降低。

2强化工业与民用建筑结构抗震设计的有效措施

2.1优化建筑施工选址

首先,应全面掌握与了解我国相关的抗震减灾法,尤其是地震灾害频发的地区更应重视工业与民用建筑的抗震性能的优化,并根据国家相关抗震性能标准,设置出相应的抗震标准。其次,地震灾害频发的区域,其工业与民用建筑在选择场地的过程中,还应尽可能的选择能够降低或消除地震灾害的地理位置,尽可能的将地震灾害对建筑结构造成的损害降到最低。尤其是软弱地基,受到地震灾害事极易出现液化现象,加大程度的削弱了工业与民用地基的抗震能力,容易出现建筑倾斜或倒塌的问题。

2.2选择合理的抗震结构类型

现阶段,我国工业与民用建筑的结构形式较为多样,设计中要合理的选择结构体系、结构的承载力、变形能力和刚度要均匀连续分布,适应结构的地震反应要求。例如砖混结构建筑、混凝土结构建筑、钢结构建筑等,其不同的建筑结构,抗震性能也各不相同。因此在选择建筑结构的抗震设计时,应全面考虑建筑结构的类型以及其实际情况,有针对性的选择具有较强柔性、抗变形能力、承载能力的抗震结构形式,以最大程度的减少地震灾害对工业与民用建筑结构的损害。例如,采用在砖混结构的建筑物为了增强了内外墙的连接,减少因基础不均匀沉降或较大振动荷载对建筑物的不利影响及其所引起的墙身开裂,提高建筑的整体性能,可沿楼板标高的水平圈梁以增强建筑的整体刚度及墙身的稳定性。值得注意的是,设置构造柱与圈梁,并不能有效改善多层砖混建筑物的抗裂能力,无法保障砖混结构建筑实现“小震”不坏的目标,在具体的施工设计中应对其予以重视。

2.3保证建筑结构具有良好的延性

结构延性指的是结构所能产生的非弹性变形能力,其直接反映了结构的变形能力。从抗震角度来讲,一种好的工业与民用建筑结构应具备以下性能:匀质性好、延性系数高、正交各向同性等,因此,在工程结构设计中,不仅要满足承载力要求,还要满足一定的延性要求,建筑构件如果具有较好的延性、连续性、整体性或较高耗能能力,即使承载力较低,也能吸收较多能量,增强地震的抗御性,才能将材料的强度有效的发挥出来。由此可知,建筑结构的延性对建筑结构的抗震性能有着重要的作用。通常情况下,在工业与民用建筑结构中为了保证结构的延性常常采用以下措施:增设箍筋,确保建筑结构纵向钢筋不应局部受压而屈曲失稳;对受拉钢筋配筋率进行合理控制,确保受压钢筋的数量在标准范围内;限制柱子轴压比等。

2.4设置多道抗震防线

多道抗震防线指的是人为加强建筑某部分竖向抗侧力结构,以提高其结构的可靠性。因此,可以通过对工业与民用建筑结构设置多道抗震防线来达到提高地震抵抗力的效果。当第一道防线因为地震产生的共振而受到损坏,第二道防线、第三道甚至更多的防线来接替后,建筑结构的自震周期将会发生明显的变化,从而使得建筑结构自震周期与地震卓越周期错开,以阻挡地震对建筑结构的作用力。

2.5合理选取建筑结构材料

提高工业与民用建筑结构的抗震性能不仅要从结构设计着手,还应科学的选择建筑结构的材料。建筑结构材料的质量以及材料品种的选择都会对建筑结构的抗震性能产生重要的影响。在选取结构结构材料是,应尽可能的选择韧性较高的钢筋,应尽量选择热轧钢筋作为建筑结构垂直方向的受力钢筋,并且钢筋的等级至少应达到HRB335与HRB400,箍筋则应选HPB235级热轧钢筋、HRB335以及HRB400为宜。

3结语

总之,在工业与民用建筑结构抗震设计过程中应科学选用抗震设计方法,并根据建筑结构的具体特点来采取针对性的抗震强化措施来提升工业与民用建筑结构的整体抗震性能,以最大限度的减少地震灾害与建筑结构所造成的不利影响,促进整个建筑行业的健康、长远发展。

参考文献:

[1]朱明.论工业与民用建筑结构抗震设计的相关研究[J].四川建筑,2014(02)

[2]杨雪.工业与民用建筑混凝上结构设计刍议[J].四川水泥,2015(06)

[3]许强钢.刍议工业与民用建筑结构抗震设计[J].江西建材,2015(04)

论文作者:牛清锋1,李鹏2

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年3月第5期

论文发表时间:2017/1/3

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