浅析结构设计中的抗震设计论文_吴志明

浅析结构设计中的抗震设计论文_吴志明

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摘要:随着当前建筑行业的运用技术水平越发提升,房屋的建筑质量关乎很多方面,同时,很多房建项目正朝着智能化、规模化、综合化等方向发展,这就要求相关的工作人员在房屋建筑的设计阶段多加关注并重视。本文经分析房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计,以在充分明确房建结构设计体系具体选型、结构抗震设计方法、流程等基础上,对具体的设计方法有一个清晰的认识,以保证房屋稳定性、安全性得以提升。

关键词:建筑结构;现实意义;设计体系选型;抗震设计;注意事项

1、房屋建筑抗震的现实意义

对房屋的抗震性的研究,不仅仅对于多发地震的山区有很大的意义,于城市而言,意义也很大,城市的经济发达,就业机会多,自然而然的吸引更多的就业人员,人口密度大,一旦发生地震,会损失很多的财产。这些引起了建筑专家和相关部门的重视,为此还为房屋的建筑抗震性作出了规定,这些标准一定程度上成为房屋建筑标准,房屋在遇到不同等级的地震时均应该满足不同的要求,力求减少人们的经济损失。

2、房屋建筑结构设计体系选型关键点

有研究显示,建筑项目层的高度和建筑自身重力参数、楼面运用荷载于竖向的构件所形成的轴力、弯矩设计参数有相关性。而且水平荷载所引导的房屋结构形成相应的倾覆力矩参数,倾覆力矩参数作用下竖向构件区产生的轴力和建筑层高的高度平方值均有相关性。需重点关注的是,对于高度不变的房屋建筑,其竖向的荷载参数是恒定值,但风荷载、地震参数属于水平方向荷载参数,该值易发生变化,易受建筑结构的动力特性、差异性的选型所影响。

2.1轴向变形

房屋建筑尤其是高层建筑,其承受竖向的荷载非常大,于荷载作用力较大的情况下,会使房屋结构梁柱区发生轴向变形运动,该种持续性轴向的变形运动会使连续的梁弯矩参数产生波动,使房屋结构的连续梁中部的支座区负弯矩参数降低。而且于较大竖向荷载的作用下,会让房屋结构的预制构件下料的长度有所变动。

2.2侧向位移

于房屋建筑的层高作用下,水平荷载下的房屋结构侧移的变形参数会明显增大,也就是建筑结构于水平方向荷载的影响下,其侧向位移被控制于相应的限度内。

2.3结构延性

高层建筑和低层建筑比较,其结构的柔性参数较明显,这也就使建筑于地震的作用力影响下,其变形更严重。为保证房屋结构于塑形变形后还能有较强变形参数,避免房屋于地震作用下发生倒塌、倾斜,这就需采取适当措施稳固结构,以保证建筑结构更加稳定。

3、房屋建筑结构设计体系选型

3.1框架—剪力墙结构

由于房建框架体系的刚度很低,强度也很弱,很难与建筑结构规定要求相符,针对现场施工人员在实施建筑施工时,需将房建平面当作载体,在部分位置运用剪力墙取代框架结构,从而产生框架—剪力墙结构体系。为此,当建筑结构受水平方向作用力之下,剪力墙结构、框架结构可和梁柱间进行连接,刚度非常高。当受楼板作用力后,二者间会形成相应的结构体系,这就使房建实际运行期间承受的具体垂直方向荷载载力,完全由框架结构体系承受,水平方向剪力经剪力墙承受。

3.2剪力墙结构

剪力墙结构体系指的是,于房屋建筑期间重点受力区均由平面剪力墙的构建承受。整个结构体系内,房建承受水平方向所产生的作用力和垂直方向荷载作用力均依靠在单片剪力墙结构内[1]。且于作用力影响下,传力产生形式相对均匀,因整体性非常好,其地震产生的抵抗能力也很强,最终保证能建度得以提升。

4、抗震设计是房屋建筑设计的一部分,对于实现房屋建筑抗震性要求,最重要的是从房屋结构设计等方面来考虑,为此,房屋结构设计的情况与工程建筑的质量状况密切相关。所以,要重视房屋建设的合理性与科学性,从而更好地去追求房屋的抗震性。

4.1 建筑结构状况影响房屋抗震性能

第一,在考虑房屋结构的基础上,了解房屋建筑的情况,比如房屋建造选择的地基情况,地基稳定性应该是否满足建设的要求,选择地基稳固,抗震性良好的位置来安排房屋建筑。房屋的地基稳固,房屋整体构造就会有坚实的承载力。第二,房屋的结构类型在一定程度上也会影响房屋建筑的抗震性,对于结构相同的房屋建筑最好选择地基性质相同的,房屋建筑最好具有规则性,这样可以很好的在地震发生时减少房屋的扭曲程度。第三,房屋建筑抗震性的提高,应该从整体入手,设置抵抗防线,把握房屋的受力情况,减少因不满足设计要求而引起失误。这三个方面从建筑结构入手,考虑地基、结构构造等因素全面增强房屋建筑抗震性能。

4.2 地震设防标准设计应该严格遵守

地震设防标准是根据一定的事实依据制定的,遵守地震设防标准对于房屋建筑抗震性的实现有很大的帮助。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将四个房屋建筑分命名为ABCD,对于A和B这两个建筑要求抗烈度要求高于本地的地震设防要求,至少不低于一度;对于C房屋建筑类型,房屋的抗震性与当地的地震设防要求相当;对于D房屋建筑类型,房屋的抗震性建设要求低于当地的地震设防标准。但是必须要满足当地抗震性的要求。由此观之,房屋的抗震性的要求在很大程度上与当地的地震设防性相关,但是也可以根据房屋的建筑类型来考虑房屋实际的抗震要求,这样在满足当地房屋抗震要求的基础之上,也可以更好地追求房屋建筑的经济利益。

4.3 从提高房屋建筑刚度性入手

从提高房屋建筑刚度性入手,就是要重点考虑房屋建筑的用途和合理刚度,努力从各个方面来提高房屋建筑抗震性要求。为此,可以从以下方面入手。第一,房屋建筑的选材很重要,尤其是钢筋混凝土的选择,在很大程度上会影响房屋的刚度,所以在建筑中应该选择合适的钢筋和混凝土。第二,为进一步增强钢筋的坚固程度可以使用加装钢结构的方法,这样可以让房屋的坚固效果达到更好地程度。第三,可以对部分的建筑设置钢结构,参照一定的规范标准设计房屋结构,从建筑本身构照来提高房屋建筑的抗震性。

4.4 缓解因地震对而房屋建筑造成影响的方法

缓解因地震而对房屋建筑造成影响的方法有很多,在建筑设计要求上,可以安装反摆装置,这种装置可以在通过增加建筑的阻力基础上,增加建筑的抗震性,查看反摆装置移动方向可以判断房屋的状况。在建设过程中,可以安装隔震层,可以减少建筑主体破坏程度。但要注意的是,隔震层应该安装在建筑主体结构和基础之间,这样可以达到很好的效果。

5、房屋建筑结构抗震设计关键点

5.1选取适宜的房建区

一般情况下,房屋建筑区域选择对房屋质量也会有所影响,地震会使房屋建筑四周地表发生变化,使地基开裂而影响房屋质量,为此,在选取房屋建筑位置方面,相关人员需合理、科学地选取房屋建筑,比如选取开阔、坚硬的建筑场地,全面考虑建筑场地土刚度大小、场地的覆盖层厚度等。

5.2选取最佳房建材料

为保证房屋建筑结构的抗震性能良好,在选取房建材料需,需优中选优,综合考虑防火、保暖等因素,如选用良性较好的铝合金、钢、轻型复合材料、木质结构等当做房建主要材料。

5.3合理设计底层框架抗震墙

由于地震灾害重点发生于底层,这就要求设计人员在设计时需將底层墙体、框架柱重点突出,框架柱需比梁重。此种设计方法在发生地震时,底层的破坏程度会小很多。也可进行房屋平面、立面布置,需对称、规则,充分考虑第2层和底层侧移比,需控制适中,并与标准要求相符。比如,底层框架的抗震墙砖房第2层和底层侧移的刚度比于6°时,需<3,若于7°时需小于2.5,于8°时需>2, 9°时需<1.5。

3.4合理设计钢筋混凝土的框架抗震内力

在设计房屋建筑钢筋混凝土的框架抗震内力的过程中,在地震作用之下,可将框架设计成梁铰型延性结构,这样可将梁端塑性铰区出现脆性剪切损坏可能性降低,同时合理调整梁端剪力,保证斜截面的受剪承载力比正截面的受弯承载力要高。若在实际房建结构设计中未采取该项措施,则柱端很有可能会使梁端先出现塑性铰,因此,合理调整整个柱计算内力且将配筋增大,会使塑性铰先产生梁端,其抗震性能非常好。

6、房建结构抗震设计流程

首先,先选取合适的地震动参数,以便为房建结构于弹性作用之下所产生的地震效应展开合理计算,于综合考虑风力、重力荷载所产生作用力的情况下,有效运用承载作用力调整抗震系数,以充分满足抗震标准要求,从而做好房建结构的构件界面设计;其次,选取上步骤所运用的地震动参数分析房建结构层间的位移参数,保证房建于抗震标准规范要求内,于抗震构造方法运用下,保证房建结构变形能力、延性性能得以增强;最后,选用和第三水准的抗震相符的地震动参数设计房建结构,尤其针对抗震相对薄弱区层间的位移参数做相应计算,以保证其和抗震设计的规范要求相符,这样能够使第3水准的防倒塌要求相符。

7、抗震设计的重点要求

在总体上把握房屋的建筑要求,也应从以下方面入手:

7.1 重点要求要关注建筑构件和建筑主体的选择

在房屋建筑过程中可以使用很多的构件形式,品种繁多的构件在很大程度上可以实现建筑房屋抗震性的提高,所以,为了更好地提高房屋建筑的抗震性,在设计房屋时要重视这方面,选择合适的建筑构件,根据实际情况决定,此外,还应该确保建筑主体结构符合要求。

7.2 设计限值应该准确控制

设计限值关乎建筑的总体高度和层数两个方面。房屋的涉及限值在很大程度上会影响房屋建筑抗震性,一般而言,房屋的设防烈度会影响房屋的建筑层数,建筑层数和总体高度均是由设防烈度决定的,在满足设防烈度的情况下,进行房屋建设,也应该考虑到房屋建筑的框架结构和建筑高度。

8、结束语

重视房屋建筑抗震性,是为了保护居民的生命和财产安全,对于社会都有很大的意义,在实现高度的抗震性路途上,还需要做出很大的努力 ,专业人员加强学习研究和借鉴外国的优秀经验,提高自身的文化素养,牢记实践得真知,加强实践的交流互动,努力提高房屋建筑的抗震性能。

参考文献:

[1]袁兵,官小均.浅谈房屋建筑结构施工的常见問题[J].四川水泥,2017(03).

[2]曾庆生.刍议房屋建筑结构的加固设计及施工技术[J].建材与装饰,2017(09).

[3]王绍发.浅谈房建结构体系设计及抗震设计[J].房地产导刊,2015,16(11):133.

[4]龚俊.提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想分析[J].建材发展导向(上),2015,13(12):144-145.

[5]周健.建筑结构基于性能抗震设计的几个问题[J].城市建设理论研究(电子版),2016,26(6):1402-1402.

论文作者:吴志明

论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期

论文发表时间:2017/12/12

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