简述抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用论文_邵亚飞1,孙思雨2

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摘要:近些年,苏子和我国建筑行业的发展,建筑规模和种类不断增加。房屋建筑结构设计十分关键,其需充分满足住户的居住要求,其中抗震设计必须有强化房屋建筑抗震性能的作用。地震的危害巨大,只有在房屋建筑中优化建筑结构的抗震性能,方可确保建筑的安全性,维护住户的生命及财产安全。

关键词:抗震设计;房屋结构设计;应用

引言

伴随我国城镇化建设进程的日益加快,越来越多农村人口开始大量涌入城市,从而对住房产生了极大的需求,极大地促进了建筑行业的飞速发展。作为人们日常生活的基础保障,不论是生活、还是学习,人们都离不开房屋建筑。那么在这样一种环境下,人们所居住的房屋建筑的稳定性、安全性就显得越发重要。尤其是对于处于高发地震带的区域,更应当重视抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用,不断提高房屋建筑的抗灾害能力。

1抗震设计在房屋建筑中的重要性

地震是一种严重的自然灾害,对房屋建筑的影响较大,由于其发生规律具有较大的不确定性,通常情况下,人们缺少及时的应对措施,其造成的损害程度相对过高,因此,房屋建筑结构中的抗震设计变得尤为重要。抗震设计可以降低地震灾害对人们生产与生活的影响,有效避免地震中房屋倒塌给人们带来的财产经济损失和人身伤害。抗震设计在房屋结构设计中的意义重大。

2抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用

2.1 地震设防标准的应用

在房屋建筑设计中,应严格控制地震设防标准,现阶段,根据房屋的使用价值,行业内将其分为甲乙丙丁的哥类别,对于甲乙类型的建筑物,相关部门要求具有6-8度的抗震烈度,在具体的设计环节,应保持抗震烈度高出当地统一标准。而针对丙类建筑而言,其抗震烈度应与当地的统一保准持平。针对丁类房屋,应适当低于具体的抗震烈度要求,因此,设计人员在开展相关工作时,应先明确房屋建筑的具体类别,进而采取不同等级的防震设计标准,使建筑项目达到行业内的应用标准,发挥房屋建筑内在的经济价值和社会价值。

2.2延性结构应用

由于地震灾害强大的破坏力,建筑结构很容易出现变形现象,此时即使在材料抗变性良好的前提下,普通建筑结构依旧会在短时间内倒塌,所以,为了进一步延长倒塌时间,在房屋建筑结构抗震设计当中,建议采用延性结构来进行设计。延性结构是一种具有自适应能力的结构,其在遭受到外部载荷时,会发生相应的偏转,这一表现使得其可以长时间保持力学平衡,除非外部载荷过大,但如果依照抗震等级来进行设计,就不会出现载荷过大现象,相应结合抗变性材料可以起到延长倒塌试件的目的。此外,在现代理论当中,延性结构具有多种类型,例如框架剪力墙等,但这种结构具有一定的适用条件,所以如果因为条件限制而无法使用此类结构,则需要选择其他结构来进行设计,例如经典的钟摆结构。图1、2为延性结构与钟摆结构。

图1延性结构 图2钟摆结构

2.3合理计算建筑结构参数

通过分析近些年来的地震灾害现象,可以发现同一地震等级对不同地区、不同类型房屋建筑所造成的影响是不同的。所以严格遵循地震设防标准,结合当地实际情况,来对房屋建筑结构进行抗震设计,才能够使得所制定的抗震设计方案是科学的、有效的。在对房屋建筑结构进行设计的过程中,设计人员应采用科学的计算方法,合理计算房屋建筑结构参数,确保所计算出来的结构参数的有效性和准确性。最好是可以进行地震灾害模拟试验,参考地震灾害模拟试验的实验结果来展开结构参数的计算,一方面为房屋建筑结构设计提供相应的参考依据,一方面提高房屋建筑结构的整体稳定性,确保所设计的房屋建筑拥有符合地震设防标准的抗震性能。

2.4抗震等级设定

在上述分析中提到,房屋建筑抗震设计,必须保障建筑抗震等级高于地区抗震等级一级,此举主要是为了保障房屋结构,在地区常规地震条件下不容易出现大规模的倒塌,同时即使在震级异常前提下,也可以延长倒塌时间,所以,此项规定设计人员必须对此保持重视,而为了落实这一点,在设计当中,相关单位应当借助当地地质勘察部分,通过地震调查资料以及历史地震等级来确立地区地震等级。此外,在地震等级设定当中,还要重视地震周期表现,因为房屋在长期使用当中,其性能难免会下降,如果在性能下降时出现了地震,就会引起大规模的事故,所以为避免这一点,在地震周期条件下,要对房屋建筑结构抗震等级进行细节调整,确保其在周期范围内保持良好水平。

2.5提高房屋建筑的刚度

在房屋结构设计中,相关人员应根据项目工程的具体用途和施工要求,进行个性化的设计工作。例如,提高房屋建筑刚度的操作,为合理发挥建筑物本身的综合性能,促进建筑物抗震设计能力的提升,相关人员应提高对房屋设计工作的重视力度,促进相关措施的具体落实。在具体的设计工作中,相关人员应做到以下几点:

首先,应注重钢筋混凝土的应用,钢筋混凝土是现阶段建筑工程中的重要原材料,由于其具有较高的硬度及强度且价格实惠,经济性能良好的优势特点,得到广泛应用。其次,在设计工作中,为进一步提高房屋建筑的刚度,施工技术人员可在原有的混凝土基础上,增加钢结构,以此实现加固的作用,提高建筑物结构的抗震能力。

最后,在部分建筑项目中,会遇到钢混结构和混凝土结合紧密的情况,设计人员需要根据国家法律法规,给予规范,进而实现合理科学的抗震设计。此外,房屋建筑的刚度并非与建筑物的层数成正比,究其原因,房屋在建筑刚度较强的基础上,其内部结构受到的地震作用力影响较大,房屋在地震中的受损程度也相对较大,会导致施工企业成本增加的问题,给房屋使用人员带来极大的安全隐患。

此外,为有效降低地震对建筑物的影响,设计人员可在房屋内部结构和基础之间设置隔离层,达到缓解地震作用力的效果,通过隔震层的设计,可降低地震灾害的破坏程度。同时,在建筑物顶层应设计反摆装置,该装置可在地震中有效矫正房屋建筑工程的倾斜度,促进房屋项目的稳定性。实践表明,反摆装置在现代建筑设计中的应用可有效缓解地震灾害,保护建筑物使用人员的生命财产安全,将地震等自然灾害的破坏程度降到最低。总之,在房屋建筑结构的设计中,相关人员应坚持以提高建筑物刚度为核心,全面提升房屋建筑的抗震能力,保证建筑项目的安全性与稳定性。

2.6框剪结构。

综上,框剪结构即为剪力墙结构与框架结构的组合抗震结构,该结构融合了两者的优点,同时更好地将两者组合,具有更高的抗震性能表现。具体来说,框剪结构结构中大约75%左右由框架结构组成,随后在框架结构内部剩余的25%左右设置剪力墙结构,并将剪力墙结构与部分重点承重梁、柱连接在一起,在这一条件下,当重点承重梁、柱受地震外力影响,外力首先会被框架结构所接收,转而分摊给每个梁柱,分摊后的外力会有一部分与剪力墙结构接触,针对这一部分外力,剪力墙结构的自稳定特点可以进行消除。该结构可以整体提高建筑的抗震性能高度,具有良好的应用价值。

结语

房屋建筑工程设计中,结构抗震设计十分关键,建筑结构的抗震设计直接影响着结构的稳定性和安全性,同时也关系到建筑的使用寿命。对此,在建筑工程结构抗震设计中,设计人员应当严格遵守设计中的主要原则和基本流程,加强抗震设计的概念,进而增大建筑工程对地震作用的抵抗能力,提高建筑的安全性。

参考文献:

[1]郭敏.房屋建筑结构设计体系的选型及抗震设计探讨[J].住宅与房地产.2017(32).

[2]龚神甫.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用探析[J].科技展望,2015,25(30):71.

[3]杜倩.建筑结构基于性能抗震设计的问题分析[J].民营科技,2018(11):120.

论文作者:邵亚飞1,孙思雨2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期

论文发表时间:2019/11/8

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