关键词:建筑结构;抗震设计;作用;要点
引言
我国近年来由于地震房屋倒塌给人们带来巨大的损失,对于建筑抗震性能的关注也在不断的提高。只有提高建筑的抗震性能才能减少在地震中的损失,建筑的抗震性能在很大程度上要取决于建筑结构抗震性能的好坏。
1.建筑結构工程抗震设计的基本理念
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中对于抗震设计提出了明确的要求,即“三水准、两阶段”,“三水准”要求建筑物在地震中能够达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的要求,“两阶段”是针对建筑结构来说的,当建筑多次遭受比所在地区抗震设防烈度低的地震,也就是建筑遭遇第一设防烈度地震,其结构的变形处于自身弹性变形范围内,这样的地震对于建筑几乎没有影响,地震后不影响建筑的继续使用。在设计建筑结构的过程中,对于其结构的承载力极限的验算需要满足经历多次地震而不变形或者是形变依旧处于弹性形变的范围内。当建筑受到第二设防强度的地震,也就是地震的烈度与建筑所在地区的设防抗震烈度相当的时候,由于建筑结构的形变超出了它的弹性形变范围,建筑虽有不同程度的损伤但经过修复还是不影响它的正常使用。对于文物古迹建筑来说,在设计其结构的时候几乎没有考虑它的抗震性能,为了降低地震对它们的损害,有必要对于它们的结构重新进行抗震设计。对于建筑的抗震性能我国有明确的规定,建筑不管是新建还是扩建都需要按照 《中国地震动参数区划图》的相关规定来实施。
2.建筑结构工程中加强抗震设计的作用
2.1提高建筑结构的抗震力。出于对建筑结构抗震功能的保证,在建筑结构工程中要特别注意做到以下几点:a.在建筑结构工程中要考虑地基的稳定性因素,挑选对抗震有益的地基,防止地基变形影响抗震功能;b.同一建筑结构单元要设计在性质一样的地基上,要把地基最大潜力融入建筑的结构设计,有利于发挥地基的抗震功能;c.建筑结构工程尽量做到规则、对称,以降低地震作用导致的建筑变形度以及避免地震作用力集中导致建筑扭曲的状况发生;d.建筑的整体结构设计中要多加几道抵抗防线,以提高建筑结构的抗震力,同时建筑结构受力设计要明确,防止存在建筑结构局部薄弱;e.最大程度的减少建筑结构自身重量,从而减小建筑对地基的压力,达到缓解地震冲击作用对建筑体的影响力。
2.2保证建筑的刚度。在建筑结构的设计过程中,合理地设计和确定建筑物的刚度非常重要。因此首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。主要是在已有的钢筋混凝土之上使用“钢结构”对其进行进一步加层加固。加固分为两种情况:a.如果所需要进行加层的建筑结构的体系是钢结构,而国家规定:上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。b.假设屋盖的部分是采用钢结构,而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑结构的抗侧力的主要体系,则必须根据相关的规定进行抗震设计。
2.3降低地震对建筑的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现最被工程界认可的一个办法是在建筑基础与建筑的主体部分之间加设一个隔震层,有的设计师在建筑物的顶端部分加设一个“反摆”。此反摆的作用是能够在地震时使建筑物的位移方向相反,降低了加速度,降低地震的作用。根据相关研究分析,如果对“反摆”设置合理,那么对降低地震作用的概率可达65%,也能最大限度地减少建筑物内的物品受损程度。这一方式在国内外正被广泛地研究,并应用到了实际的工程建筑中,取得了较好的成效。
2.4设防标准。我国明确规定,建筑的使用价值被区分成4个类别:甲乙丙丁。甲类和乙类建筑:当抗震设防的烈度是6度~8度时,应该符合本地的抗震设防再高1度;丙类建筑:丙类建筑的抗震措施以及抗震作用都应该要符合本地的抗震设防要求;丁类建筑:在通常情况之下,地震措施可以相对于本地抗震设防的要求适度降低,但地震作用必须符合本地的抗震设防要求。
3.建筑结构工程抗震设计的要点
3.1建筑形体及构件布置的规则性。平而不规则的主要类型有:扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续,具体可以体现到对结构分析软件的计算结果的分析判断,如扭转不规则,体现在:位移比不宜大于1.2且不应大于1.5,周期比对于A级高度建筑不应大于0.90竖向刚度不规则的主要类型有:侧向刚度不规则、抗侧力构件不连续、楼层承载力突变等,如侧向刚度不规则就要求本层的侧向刚度不小于相邻上一层的70。及其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80。等。如设计结果不满足,设计人员应对模型重新进行分析,调整梁柱布置及截而,尽量做到使结构规则。如确实满足不了,则应对薄弱部位进行重点加强。如平而规则而竖向不规则的建筑,刚度小的楼层的地震剪力,规范要求乘以不小于1.15的增大系数。
3.2提升建筑抗震设计的等级。在对地震灾害进行分析时一般将50年作为一个周期进行分析,经过大量的研究表明,小地震一般50年左右就会出现一次,小震灾害超过抗震设计安全烈度的概率超过60%。平均475年就有一次中型地震的出现,中震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为10%。发生大型地震的周期比较长,大概两千年左右才会出现一次,大震灾害超过抗震设计安全烈度的概率为2%。我国建筑的抗震等级应该根据地区进行调整,一些建筑工程设计专家表明,应该适当的提高我国地震多发地带建筑的抗震等级,对于这些地带建筑的抗震设计要必须进行严格的检查,确保建筑抗震落到实际的工程建设中,提高整个建筑的抗震性能,确保人们有一个相对安全的生活环境。
3.3控制建筑工程材料的质量。建筑工程抗震性能除了会受到建筑工程体系、抗震防线及建筑施工方案等因素的影响之外在多数情况下还对建筑的施工材料产生极大地影响。通常,建筑材料强度、建筑材料刚度对建筑工程的抗震性能会产生很大的影响,而且还会受到来自建筑材料连续性及建筑材料均衡性的影响。所以在选取建筑工程材料过程中,一定要对建筑施工材料的延伸性和刚度进行仔细、认真考查,并且同时最大限度与建筑工程体系相符合建筑施工材料能得到确保。
3.4重点部位重点设防。对于建筑中容易出问题的环节,重要的环节可以人为的对其加强,如煤矿建筑井口房设计中,驱动设置在井口房楼板上的情况,该区域振动大、拉力大,并且与煤矿生产息息相关,设计中应重点加强。另外,破坏后容易引起大面积倒塌的构件,也应作加强处理。
4.结束语
建筑结构工程抗震设计对建筑工程建设起着至关重要的作用。在面对地震这样的自然灾害时,人类无法控制只能够进行力所能及的防护。而提高建筑建筑的抗震能力是防护和减少人民生命财产损失的一种途径。因此必须加强建筑结构工程设计的抗震设计。
参考文献
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论文作者:王建兴
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/23
标签:建筑论文; 建筑结构论文; 刚度论文; 烈度论文; 工程论文; 作用论文; 地基论文; 《防护工程》2018年第6期论文;