1.黑龙江省建筑设计研究院 黑龙江省哈尔滨市 150000;
2.哈尔滨三建工程有限责任公司第一分公司 黑龙江省哈尔滨市 150000
摘要:作为我国现阶段建筑行业中应用最为广泛的结构,混凝土结构建筑只有不断加强抗震设计,才能进一步提高建筑质量和使用安全。所以设计人员要运用科学创新的设计理念,不断提高建筑结构的抗震性水平,为人们提供更优质的生活服务。
关键词:混凝土结构建筑;抗震结构设计;应用
引言
建筑混凝土结构抗震设计过程中,要充分考虑设计要求与建筑需求,合理运用抗震设计方法,以提高建筑混凝土抗震性,满足人们对高层建筑的使用要求。同时提高高层建筑抵御地质灾害的能力,降低坍塌事故发生概率,确保民众生命财产安全。
1地震中容易受到破坏的建筑结构
1.1强度不足的结构层
结合建筑混凝土的整体结构看来,如果钢筋混凝土有失稳定,就会导致建筑结构层强度变弱。一旦本地区发生地震,最先受到破坏的结构就是此处,结构层之间的弹塑性会发生剧烈变化,承受力逐渐集中,超越临界点后就会造成建筑的坍塌。
1.2建筑节点及连接处
建筑结构中一般都含有很多节点和梁柱,但是如果这些连接点不牢固,整体梁柱结构上重下轻,就会导致整体建筑框架松散。地震会对建筑梁柱顶端形成损害,柱子发生弯曲后,轻则会使建筑倾斜,重则会压坏混凝土结构,降低钢筋稳固性,节点连接处脱节[1]。
1.3破坏建筑的填充墙
建筑混凝土结构中的填充墙,抗变形能力很强,刚硬度足够坚韧,抗震能力良好,一般的地震无法撼动这一层结构。但如果是超过八级的地震,会对建筑填充墙形形成不同程度的冲击,墙缝断裂越严重,建筑结构坍塌的几率也就越高。再加上混凝土结构填充墙,上部分轻下部分重,经过实践研究表明,实心砌体墙受地震破坏的程度相对较高。
2混凝土结构建筑抗震设计的必要性
混凝土结构建筑中的抗震设计,主要是指设计人员在建筑工程开工前,根据本地区建筑在地震中的坍塌情况、数量等因素进行对比分析。并以此为基础,结合现阶段的创新建设理念、实际建筑项目工程情况,设计出完善的抗震建筑结构,进一步加强建筑对地震冲击的防御能力[2]。良好的抗震混凝土结构建筑设计,不仅可以确保人们生命财产安全,同时也为居民提供了更舒适稳定的生活环境。需要建筑设计单位,熟知地震对建筑的作用,全面考虑混凝土结构建筑的抗震参数,包括建筑外形、地基深度、结构材料等,做到既能保证建筑工程整体质量,又能为企业节省更多的资金成本的效果。
3混凝土建筑抗震设计要点
3.1科学选择场地
在混凝土结构抗震设计的过程中,应对混凝土结构的场地进行科学地选择,避开地震会造成危害的场地,同时有地基基础的地方应该符合坚硬标准,科学选择场地能有效避免基础震害的发生。
3.2强化抗震放线的设置
就现代混凝土结构抗震设计的要求而言,要达到设计规范要求和满足安全标准,必须结合设计要求,在设计考虑多道抗震防线的设置。有了多道防线的保护,在地震发生时,第一道防线被破坏后,第二、第三道防线依然能够起到作用,支持混凝土结构避免倒塌[2]。在设计过程中,要严格按照国家标准的要求来对混凝土结构抗震等级进行设计,全面考虑,只有这样才能保证混凝土结构工程的安全使用,减少地震灾害对其造成的影响。
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3.3整体性与能力设计
整体性较强的混凝土结构设计能加强混凝土结构的强度,在很大程度上保证混凝土结构上部在强烈受力的情况下保持其整体结构不变。在发生地震时,还可以最大程度减少混凝土或部件的掉落。在混凝土结构设计中,对称设计也是一种有效避免地震破坏混凝土结构的方法,可以避免混凝土结构单侧倒塌。同时,这也是对设计者能力的要求,在设计过程中设计者应了解震害的破环力,精确把握混凝土结构强度的安全度。
4混凝土结构建筑的抗震设计
4.1设计建筑基础结构
建筑工程的整体质量,以及设计方案是否经济实用,与建筑结构基础有着直接联系。在实际建筑过程中,相同结构的单元需要在地质情况相似的地面上设置,当地基位置出现液化土、新填土、橡皮土等变化,要及时采取相应有效措施不断加强基础结构的承重能力。其中底框结构是使用范围相对广泛的一种,不仅具有很强的实用性,而且对比其他结构也更经济实惠。但值得注意的是,此结构刚度分布伴有一定的不均性,所以在很大程度上会导致建筑物整体变形,严重时可以造成建筑物局部开裂。因此底框结构在一些高设防烈度地区很难被有效使用,要想进一步提高混凝土结构建筑的抗震设计价值,务必将建筑结构的上下设计均匀一致,优化抗震效果。
4.2抗震加固设计
首先是抗震层。混凝土结构建筑的抗震层,通常情况下的位于建筑顶部,是常见的基础抗震结构设计,能够将地震能量有效隔离,以保障建筑的稳定安全使用。相关设计单位,可以在抗震层顶端与基础结构层之间,留出大于0.8米的空间,更好满足混凝土结构建筑的抗震需求。除此之外,还要对抗震层顶部楼板,从功能角度进行深度分析和利用,像是地下室和半地下室都是很好的建筑资源利用。如果水平受力过大,可以采用安装减震器的手段,将地震的冲击能力通过弯矩和抗震层剪力分散到墙体的不同部位,达到抗震效果。其次是防震缝。为了更好的预防地震对建筑物造成的影响,工程设计会在恰当的位置安装防震功效的缝隙,将建筑分为不同形状的部分结构。也就是说防震缝的存在,是为了减少建筑上向相邻组成部分,因地震导致的相互挤压,从而造成建筑整体变形。合理有效的防震缝设计,能够将建筑分割成规则的部分结构,最大限度上确保建筑不会扭转,进而提高混凝土结构建筑的抗震性能。建筑设计人员要结合实际施工情况,设计科学宽度的防震缝,过大会影响建筑的美观,以及整体建筑结构的立面设计,过小会失去防震效果。最后是抗震支座。根据地震对建筑各部分造成的不同程度影响,在冲击能量最大的位置,或者伸缩梁较大的地方安装抗震支架。一方面承受度建筑本身的载重负荷,且具有良好的竖向抗压力和刚度,不容易变形。但为了延长建筑混凝土结构的自振周期,在水平方向上刚度相对较小,同时减少建筑结构上方的加速度反应。另一方面,为了阻止混凝土结构建筑发生位移,必须施加合适的阻尼器,尽可能延长抗震支架的使用寿命。对此需要设计人员充分掌握抗震支架的各种性能,并掌握各种维修养护方法,有效加强抗震支架的耐久性。
4.3重视隔震措施
隔震和消震措施,是混凝土结构建筑抗震结构设计中的重要内容,主要通过延性结构调控建筑结构中的整体刚度。发生地震后,建筑混凝土结构会第一时间进入塑延性状态,有效消减大部分地震能量。除此之外,为了进一步加强建筑混凝土结构的稳固性,首要就要确保混凝土构件弯曲破坏在剪切破坏之后,构件自身破坏在钢筋混凝土粘性破坏之后。这一部分抗震内容,也就是“强剪弱弯”和“强连接”抗震理念的落实。同时还可以在混凝土结构建筑设计中,布置箍筋加密区,按规定设置构造柱和圈梁,最大限度上增加建筑结构的承重力和延展性,预防混凝土结构变形。
结束语
近年来,我国城市化进程在随着经济发展,逐渐加快建设速度,特别是建筑行业崛起趋势可谓日益壮大,成为保障人们生活质量和社会进步的主力军。因此,提高建筑质量,以及人们的居住安全水平,至关重要。这种社会背景下,混凝土结构中的抗震设计,逐渐得到更多人的关注,及时发现问题并妥善解决,亟待研究落实。
参考文献
[1]曹耀中.高层混凝土建筑抗震结构设计研究[J].建材与装饰,2017(51):116.
[2]赵端.混凝土结构建筑抗震结构设计分析[J].山西建筑,2017,43(26):56-57.
[3]郭雪.高层混凝土建筑抗震结构设计探讨[J].山西建筑,2017,43(18):23-25.
[4]王静.高层混凝土建筑抗震结构设计分析[J].住宅与房地产,2017(15):196.
论文作者:宫宝玉1,田志廷2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/9
标签:建筑论文; 混凝土结构论文; 结构论文; 建筑结构论文; 混凝土论文; 结构设计论文; 梁柱论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;