谈抗震技术在民用房屋结构设计中的应用论文_何兵

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摘要:地震等自然灾害属于突发性的地质灾害,其破坏力非常巨大。在严重的地震灾害影响下,众多建筑工程会出现坍塌现象,区域交通和通信会陷入瘫痪状态,人们正常生活以及社会经济发展会遭受巨大冲击。我国地处亚欧板块与太平洋板块交界,属于地震高发区。地震灾害是不可预知的,我们不能控制地震灾害的产生,却可以做好地震灾害的预防,降低地震灾害可能造成的损失。抗震理念与民用建筑结构设计相结合应用,是提升民用建筑抗震性能的有效措施。本文将就抗震技术在民用房屋结构设计中的应用展开讨论,以供参考。

关键字:抗震技术;民用;结构设计

1 民用房屋结构设计过程中抗震设计的内涵以及目标

民用房屋结构设计过程中抗震设计即在民用房屋工程结构设计的时候充分考虑地震可能带来的损失,针对当地的地震发生概率以及最高等级设计房屋建筑的结构,选择设计合理的抗压能力。民用房屋结构中的抗震设计主要是以目前已经趋于成熟的建筑结构抗震理论与房屋设计标准为基本理念,吸取相关地震灾害中的建筑物破损情况的教训并且结合设计师在长期从事设计工作中已经积累的经验与前辈设计师的经验进行房屋结构设计。建筑结构设计过程中抗震设计的目标包含两层:第一层是满足相应部门的要求,即委托方与投资方会对建筑结构抗震性能有一定的要求,因此建筑结构设计师应该努力使建筑的外形、结构、质量以及样式满足其要求的参数;第二层目标即抗震设计的深层、本质目标。建筑结构设计是为了提高建筑质量,为消费者提供更好的建筑作品,因此建筑结构设计过程中抗震设计的深层目标也是为了提高建筑物的整体性能,提高其安全性与稳定性。为了达到这一目标,建筑设计师在具体设计时要根据建筑工程所在地的地质情况具体问题具体分析,不仅关注静态的地质情况,也要将地震运动导致的地质变动情况充分考虑在内,最大程度上提高房屋建筑在极端情况下的正常使用程度,延长其使用寿命。

2 抗震计算在民用房屋结构设计中的应用

2.1 建筑抗震场地的选择

在相同的施工调价之下,由于施工地点的不同,所以建筑物在地震之中收到的破坏也就会产生不同的程度。所以就需要对建筑结构的抗震性能进行提高,第一就是要对建筑的场地进行选择,对于不好的抗震场地进行尽量的避免,以此来降低地震的灾害。选择较好的抗震场地,比如微风化或者中等风化的基岩,这种场地有密实的砂土层和无水黏土层,都属于比较良好的抗震场地。对于不利的抗震场地需要尽量避开,比如液化土、软弱土以及湿陷性黄土,还有非岩质的陡坡和高耸的山丘以及河岸等明显不均匀状态的场地,都需要尽量避开。当对于这些不利场地无法进行避免的情况之下,就需要进行适当的抗震加强措施,根据土地的类别来设计抗震类别,而且采用适当的抗震加强措施来对土地产生的不利影响进行消除,增强地基和上部结构的整体性和刚度。当在建筑的地基的受力范围内存在有新近填土和软弱黏土层时,需要顾及地震所产生的地基不均匀沉降和其它的不利影响,并且对于桩基和地基进行加固,加强就出和上部结构的处理。对于地震可能会造成崩塌或者地陷的施工场地,就需要采用地基稳固措施,来对建筑的安全进行有效的保障。

2.2 建筑结构抗震体系的合理选择

在建筑结构的抗震设计之中,对于抗震体系的选择是非常重要的问题,建筑结构的抗震设计是否能够合理的选择,对于建筑结构的安全性和经济性都有很大的影响。在进行抗震设计时应该主要注意以下几点。

(1)建筑的结构体系应该对部分结构或者构件的破坏从而导致建筑整体结构破坏较大的情况进行避免。建筑结构的抗震设计之中,一个十分重要的原则就是需要有良好的变形能力和内力重分配的作用,在地震中,即便是存在部分结构受损,但是其它结构可以较为良好的将荷载进行承担,避免了建筑整体结构失去稳定。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(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,竖向建筑构件的布置,应尽量使竖向建筑构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平接近均匀;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垂直重力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、简体、剪力墙、支撑等组成,它们宜尽量连续贯通。(3)建筑结构体系应该具有良好的刚度和强度,这样可以防止和避免局部的损坏而产生博软环节,从而产生过大的塑性变形集中或者是应力集中问题。在建筑的结构框架设计之中,应该使节点一般不会损坏,并且底层的柱底塑性形成晚,应该使用柱和梁的顶端进行尽可能的分散处理,而对于较为容易出现薄弱的部位,应该采取适当的措施进行抗震能力的提高。

2.3 隔震技术应用

被动隔震控制技术应用中,重中之重是基层隔震处理。建筑结构设计人员会在建筑结构的基础部门与上部结构之间进行隔震层的建设,从而有效实现建筑基础与上部结构的有效隔离,降低地震能量的传播成效,提升建筑工程项目的抗震性能,缩减地震能量对建筑主体结构的破坏作用。与传统类型的抗震结构进行综合比对,被动隔震技术的优越性更强,可以使得建筑工程主体结构在地震自然灾害的影响下仍然保持良好的应用安全性,建筑内部中的非结构构件也可以得到保护,除此之外还可以加强建筑内部众多物品振动的控制力度。地震灾害过后建筑工程不需要进行大规模的修复工作,只需要对建筑隔震装置进行更换就可以了,加强了建筑工程项目维护检修的便捷性。被动隔震控制技术的应用对隔震装置要求较高,隔震装置要具备很强的竖向承载能力。隔震装置需要具备良好的初始刚度、强度性能,能够在地震作用力的影响下对建筑水平位移进行有效控制。隔震装置自身的水平变形能力以及阻尼能力也是非常关键的,在地震自然灾害中,隔震装置的自振周期可以逐渐接近场地振动特征周期,以此吸收和消耗一定的地震能量,减轻地震灾害。

3 优化抗震技术在民用房屋结构设计应用的措施

3.1 提升建筑工程的布局设置合理性

建筑工程的布局设置工作主要包括建筑结构平面设计、建筑工程空间设置以及建筑工程立体设计,在建筑工程的布局设置工作贯彻抗震意识,提高整体结构设计的科学合理性能够有效提高整体建筑的抗震水平。在具体操作中,应该坚守结构设计平衡性的原则,同时也要注意保证建筑结构设计的简单合理性、整体性、稳定性,此外结构设计务必以科学的数据作为基础。

3.2 做好建筑结构的参数计算工作

建筑结构的抗震设计是一项科学性与艺术性并重的工作,在建筑结构抗震设计中相关人员要进行充分的参数计算。首先,要根据相应的材料参数计算出建筑结构的实际承载能力。其次根据模拟地震灾害结构设计计算出地震冲击力可能带来的损失,并根据这一参数制定相应的应急系统设计。最后,要根据综合的参数分析努力做到既保证数据设计合理性又保持应有的抗震能力。

结 语:

马斯洛的需求理论表示,人的最基本需求即安全需求,房屋建筑也不例外。建筑工程本来是为人类的生存发展服务,因此其必须满足人类最基本的安全需求。为了尽可能地满足人们的安全需求,必须通过合理的地基选择、科学的建筑设计以及坚实的质量保证来做好建筑工程的抗震工作,进而保护使用者的人力财力安全。

参考文献:

[1]宋宽宏.谈抗震技术在民用房屋结构设计中的应用[J].居业,2016,(08):62+64.

[2]谭玉海.抗震技术在民用房屋结构设计中的应用[J].建材与装饰,2016,(31):73-74.

[3]龙海斌.抗震技术在房屋结构设计中的应用[J].四川水泥,2014,(08):101+105

论文作者:何兵

论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/10

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