1、影响建筑结构抗震性的因素
工业建筑结构的抗震设计不应仅仅局限于建筑自身的结构设计上,而应该是一个系统的工程。以下几方面都会影响工业建筑结构的抗震性:
1.1场地的选择
建筑场地的选择至关重要,应该选择对建筑抗震有利的场地。如果所在地区都处在地震活跃板块上就只能选择相对稳定的场地建造,在结构设计上努力弥补;如果建筑地区并不处于构造地震多发地带,那么建筑的选址要避开地质不稳定的区域,减少陷落地震、诱发地震带来的损失。
1.2结构布置是否规则
为增强抗震性,应该制作规则的建筑设计方案,以符合抗震设计规范。在我国,符合结构规则性的表现有:对建筑主体抗侧力结构进行平面布置时,保证位于同一主轴的各片刚度均匀,其中心要与周边结构的刚度相协调,以便增强主体结构的抗扭刚度。另外在整体上,应该减少主体抗侧力结构两主轴方向间的刚度差异。
1.3建筑结构体系选择是否合理
在进行建筑结构设计时,选择结构体系是极其重要的环节。要做出合理的结构体系选择,需要注意以下问题:(1)减少部分对整体的影响,即抗震结构体系由多个分部结构构成,它们组合起来可以很好的抗震,而当其中一部分结构的损坏时不会影响其他构件的抗震性能,或者影响很少。(2)所选体系在竖向构件的布置、楼层盖梁系的布置以及转换结构上的布置上都应具有合理的抗震传递途径[2]。(3)采用钢及混凝土结构,承载力强,消耗地震力量效果好。(4)有足够的刚度和强度,并且分布合理。
2抗震设计的基本要点
为了使建筑物达到抗震的效果,在对建筑工程进行设计的过程中,尽量的避免建筑物因薄弱部分而引起的一定程度的破坏。首先要考虑建筑物的整体结构,然后注意某一结构在地震情况下的整体反应,随后对其进行分析,通过分析计算、材料的选择和方案的规划来进一步的提高建筑工程的抗震效果。一般工业建筑结构在抗震设计中,抗震结构设计需要注意几个要点:
2.1 建筑结构整体的规划
在进行建筑设计的过程中,为保证建筑设计的均匀、对称和规整。应综合规划抗侧力的结构,将规则的图形或对称的图形作为构造形式,并在此基础上调整建筑结构的整体性,进一步的实现惯性力的聚集和传递,将地震过程中的破坏力分开,以此来保证建筑物在地震过程中的安全。
2.2局部抗震设计
(1)通过对地震灾害的分析发现,地震的纵波比横波最先影响建筑,地震的纵波会传递到建筑主体和建筑连接部件处,对连接处造成破坏,随后地震横波到达建筑主体,直接作用于建筑主体,造成建筑坍塌的现象。通过多次实地研究分析,地震时工业建筑中后砌墙和楼板之间很容易也最先出现损坏现象。
(2)科学选择建筑场地。建筑场地的实际情况将决定工业建筑的抗震力,对岩土工程和工程地质遗迹等等环境都要进行调查研究,选择最为合适的地区,尽可能减少接触面的影响。
(3)加强施工质量。根据有关资料显示,很多地震中倒塌的工业建筑大多因为施工质量有关,不合格的施工质量导致工业建筑在面对地震自然危害时无法抵御,为了保障人民的生命财产安全,工业建筑的抗震设计人员应当以人民为重,不能从中拿去回扣偷工减料置人民安全财产于不顾,一个不合格的工业建筑带给人民的伤害是难以估量的,因此必须要保障工业建筑具有足够的抗震力。
2.3 建筑物的结构刚度设置
在进行建筑物的设计过程中,为保证建筑物能够从各个方向对作用力进行抵抗。应考虑地震作用力的双向性,将主轴方向上的刚度控制在合理的范围。另外,结构刚度方面的设计还要能够防止建筑物的过度变形,柔性结构对外力进行分担,进而避免地震作用力下的整体结构变形,导致人员伤亡和财务损失。
2.4 抗震防线的设置
建筑工程的结构体系包括很多的结构分体,这些结构分体进行协调合作,进而降低地震对建筑物的影响。有些地震在发生之后还伴随着很多次的余震,并且余震的级别不一,所以,要设计多道抗震的防线,以保证建筑物尽量不受余震的影响。抗震的防线要通过有效的方式安置在结构在内外部,尽最大努力来处理结构刚和柔的关系,进而提高建筑物抵抗地震的能力。
3、强化工业建筑结构抗震设计措施
在分析强化工业建筑结构抗震性的问题时,既要总结我国的方法,也要借鉴在抗震研究上比较成熟的国家的经验。具体说来,主要由以下几种方法:
3.1.抗震设计选择
在建造工业建筑结构时要因地制宜,选择最适合当下采取的抗震设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国工业建筑建造中抗震结构的形势多样化,不同的抗震结构各有各的优点以及缺点,因此为了提高工业建筑的抵御力就一定要根据实地现场的考察判断使用哪一种抗震结构设计方案来建造才能最大程度上抗震。
3.2.建筑场地的选择
在建筑场地的选择上,一定要进行事先的调查,对于可能发生自然灾害的地区更要加强工业建筑建造的抗震力,不同地区的工业建筑应当由不同的抗震标准。在建造工业建筑时,要尽量选择能够降低地震危害或者消除地震影响的区域,避免在容易发生威胁工业建筑的区域建设,尤其是在根基较为软弱的建筑场地,一旦发生地震很容易发生液化现象,导致工业建筑结构坍塌。
3.3振型分解反应谱法
在我国,常用的反应谱振型分解组合有两种:SRSS和CQC,而且我国抗震规范明确要求在高层建筑中必须用此法计算等效地震力。对于低于40m的建筑结构设计,一般用反应谱底部剪力法;设计的建筑结构高于40m时,可以用反应谱振型叠加法,用SUSS对简化的平面结构进行分析,用CQC进行空间协同分析,充分考虑各振型之间的影响。
3.4弹塑性分析法
该方法又包括静力弹塑性法和动力弹塑力分析法。与其他方法不同的是,弹塑性计量方法主要的应用对象是现有的建筑结构和设计方案,其实践意义更为重要。
评估步骤为:根据要评估的建筑结构的实际情况,在其结构上面施加某种分布的水平力,逐步加大水平力直到建筑结构各构件分别进入塑性状态。通过调整水平力的大小和分布,找到所测建筑结构的位移极限,进而知晓其抗震性能。
该方法实用性非常强,已被列入我国《建筑设计抗震规范》。对于处于地震多发区的早已建成的建筑结构,运用弹塑性分析法对其抗震性能进行评估,找到安全隐患并及时进行抗震加固防护,可以极大地减轻地震在发生时造成的损失。
3.5框架剪力墙结构
实践证明,在我国目前的建筑结构种类中,框架剪力墙结构的抗震性能最好。框架剪力墙结构就是将一定数量的剪力墙至于框架结构之中,既能满足不同功能的要求,又可以增大局部构件和整体的刚度。
框架剪力墙最大的特点是,其框架中没有一般意义上的梁柱,取而代之的是钢筋混凝土墙板。这种墙板既可以承受住各类负载引起的内力,又可以有效地控制作用在结构上的水平力,还具有刚度大、节约室内空间、方便利用等特点,在我国高层住宅中应用极为广泛。
3.6具体设计细节
在选择了抗震结构后,还需要做好一些细节工作,确保该建筑结构达到《建筑抗震设计规范》规定的大震不倒、中震可修以及小震不坏。应着重注意:
(1)坚持“强墙弱梁”原则。所谓强墙弱梁,与强柱弱梁是一个原理,基本思路就是人为加大墙柱对于大梁的抗弯能力,保证在地震时梁端塑性铰比柱端塑性铰出现的早,从而使整个框架拥有一个稳定的塑性耗能机构,最大限度的消耗所受压力。
(2)强剪弱弯。地震对于剪切的破坏属于脆性破坏,即剪切被破坏后将
完全丧失结构抗震能力。与弯曲破坏的可观察性、可预测性不同,剪切破坏会瞬间发生,无法防范。因此,在施工时要增大柱端与梁端以及节点之间的剪力值,确保发生地震时剪切是最后一个受到破坏的构件。
(3)抗震构造措施。对于建筑结构中的墙体、支柱和梁,要保证其轴线处于同一平面上,形成双向抗侧力体系,以便更好地吸收和传递其所受到的地震力量。
3.7外围保护
建筑结构的抗震性再好,如果将其建在地震多发地带,其使用寿命也会大大缩短,因此应将建造地址选尽量选在各种类地震都比较少发的区域,最大限度的延长其使用寿命,让高抗震性建筑“长寿”。
4结束语
综上所述,建筑结构的抗震设计如何直接关系到其整体的使用质量,虽然地震的发生我们无法对进行控制,但是却可以采用相应的措施提高建筑结构的抗震性能,确保其不会因地震的发生而受到影响。因此抗震设计至关重要,在进行工业建筑结构建造时,应尽可能全面考虑其抗震性,选择最合适的抗震设计,通过强化不同抗震措施来提高工业建筑的抗震能力,积极取长补短,吸取先进抗震设计的方案来优化建筑,达到对其优化,确保其抗震性能,从而提高建筑的整体质量。
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
[2]郑赞辉.浅析工民建结构的抗震[J].轻工设计.2011
[3]张英超.浅谈房屋建筑结构的抗震设计[J].科技风.2011
[4]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报.2011(12)
[5]倪广林.对建筑结构抗震设计的若干思考[J].山西建筑.2010(27)
论文作者:宋小慧
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
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