关于建筑物抗震设计方法思考论文_许慰

关于建筑物抗震设计方法思考论文_许慰

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摘要:本文分析了影响建筑物抗震效果的因素,我们提出了建筑物抗震设计的方法:一是运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用;二是减少地震发生时能量的输入;三是注重抗震结构的设计。

关键词:建筑物;抗震;设计方法

0 引言

地震是破坏力最大的自然灾害之一,早在汉代时期张衡就发明了能够探测地震的仪器——地动仪。随着时代的进步和科技的发展,人类对地震的认知不断的丰富和发展起来,尤其是对地震作用和结构地震的反应认识,更是取得了显著的进步,并不断的涌现出了许多有效的结构抗震设计方案。然而,高层建筑的发展,导致地震来临时,会遭受更大的人身危险和财产损失,因此,建筑物的勘正设计,尤为重要。

1 影响建筑物抗震效果的因素

分析建筑结构抗震设计方法,需要首先明确在建筑物结构设计过程中,影响建筑物抗震效果的因素,接下来从建筑物自身结构设计、材料和施工以及场地三个方面进行综合分析。

1.1 建筑结构建造材料和施工过程

建筑的材料和施工过程也是影响建筑物抗震效果的重要因素,不过这一因素很少会受到人们的重视,设计人员在设计过程中,需要明确地震对于建筑物的破坏与建筑物本身的质量成正比,也就是说,在发生地震的时候,建筑物的材料越好,受到地震的影响就越小,而建筑物的材料较差,甚至还会加剧对建筑物的破坏。在建筑物的施工过程中,一般都采用一些隔断类型的构件,利用一些质量较轻的建筑材料,有效提高建筑物的抗震能力。

在进行建筑施工的时候,建筑的结构和所使用的建筑材料会对其质量造成很大的影响。而在实际的施工过程中,只要一个环节有所疏忽,就会对整个建筑的抗震效果造成非常严重的影响。所以,工作人员在具体施工中一定要对施工的全过程加强监管,而且对其建筑材料进行严格的把关,优化建筑结构,从而提高建筑的质和其抗震效果。

1.2 建筑物自身的结构设计

建筑物本身的结构设计是影响建筑物抗震效果的一个重要因素,建筑物想要达到预期的抗震效果,无论是哪一种建筑结构,都需要进行合理的抗震设计,提高其抗震性能,在出现地震灾害的时候,尽可能保证建筑物的稳定。如果建筑物本身的平面布置较为复杂,内部的质心和刚心不能保持一致,在地震出现的时候,很容易进一步加强地震的破坏性,针对这一问题,需要在建筑物的平面结构设计上尽可能的保证质心和刚心保持一致,提高建筑结构的抗震能力。在建筑结构的设计中,尽可能的降低出屋面的建筑部分比例,以免在地震时出现鞭梢影响,同时对于设计的一些不规则建筑结构,需要设计抗震墙。

1.3 建筑物所处地质环境情况

在地震中,对建筑物造成破坏的因素有很多,比如岩层的断裂、山体崩塌和地表滑坡等各种地表运动都会对建筑物造成破坏,又或者是海啸、水灾和火灾等次生灾害也会对建筑物造成大量的破坏。建筑物在面对这些破坏的诸多因素中,有些是可以优化的,提高建筑的质量可以进行有效的预防。所以,在对施工地点进行选择的时候,首先要对当地的地质情况进行详尽地勘探,然后对地形和地质条件进行分析,从而做到尽量避开不利的地段。

2 建筑物抗震设计的方法

对建筑结构的抗震设计时,要从减小地震作用力的输入和增强地震抵抗力两个方面进行考虑。下面将从五个方面进行分析:尽可能减小地震作用能量的输入,运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用,注重抗震结构的设计,重视建筑材料的选择,增多抗震防线的建设。将减小地震作用力和增强建筑的地震抵抗力二者结合起来,从两方面入手,进行建筑抗震的设计施工。

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2.2 减少地震发生时能量的输入

在具体的设计中,积极采用基于位移的结构抗震方法,对具体的方案进行定量分析,使结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。对建筑构件的承载力进行验收的同时,还要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限值;并且更具建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的关系,确定构件的变形值;根据建筑界面的应变分布以及大小,来确定建筑构件的构造需求。对于建筑物来讲,在坚固的场地上进行建筑施工,可以有效减少地震发生作用时能量的输入,从而减弱地震对建筑物建筑的破坏程度。

2.1 运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用

现在在我国,许多建筑进行抗震设计时,多采用延性结构,也就是适当的空着建筑结构的刚度,允许地震时结构的构件进入到具有很大延性的塑性状态,从而消耗地震作用时的能量,使地震反应减小,减弱地震给建筑物带来的破坏和重大损失。如果某建筑物的承载能力较小,但是具有较高的延性,那么在地震中它也不容易倒塌,因为延性构件可以吸收较多的能量,经受住很大的结构变形。延性结构的运用,在很多情况下是有效的,它可以消耗地震能量,减轻地震反应,使结构物“裂而不倒”。进入20 世纪以来,人们对建筑物抗振动能力的提高做出了巨大的努力,取得了显著的成果,其中阻尼器的使用在建筑物的抗震方面有很大的作用。通过对阻尼器的利用,进行减震和能量的吸收,可以巧妙的避免或减弱地震对建筑物的破坏作用。

2.3 注重抗震结构的设计

建筑物抗震设计的结构应该得到人们的重视。我国150 m 以上的建筑,采用的3 种主要结构体系(框- 筒、筒中筒和框架- 支撑体系),都是其他国家建筑物采用的主要体系。我国钢材生产数量已较大,钢结构的加工制造能力已有了很大提高,因此在有条件的地方,建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构,以减小柱断面尺寸,并改善结构的抗震性能。我国传统文化中“以柔克刚”具有价高的思想价值,可以指导很多实际问题。在建筑物结构的抗震设计中,可以从传统的硬性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变,实现以柔克刚、刚柔相济,有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。比如,在建筑物的拱形结构中有这样一个例子:迪拜帆船酒店,外观如同一张鼓满了风的帆,一共有56 层、321 m 高,就是运用拱结构抗震减灾的很好的例子。

3 结束语

综上所述,当前建筑物的抗震延性设计是以非确定性延性设计为主,再利用概念设计和建筑抗震构造等对策予以实现的。因近年来我国发生地震灾害较多,我们看到很多建筑物构件的破坏形式与按设计做出构件的设想有诸多不相一致的地方,例如存在很多强梁弱柱的破坏机制,对此类问题我们必须要进行深入的研究,确保我们的抗震设计在建筑物遭遇地震时的安全性。

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论文作者:许慰

论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/15

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