摘要:近年来,国内地震灾害的发生越来越频繁,嚴重威胁着人们的生命财产安全。在震灾害中损伤较为严重的一类物体就是房屋建筑,据相关研究指出,房屋建筑抗震性能的好坏与地震中人们的生命安全密切相关,如果房屋建筑的抗震性能较差,则必定无法承受地震所带来的冲击,必定会造成房屋倒塌、增加伤亡人数。因此,本文简述了建筑结构工程抗震设计的作用以及加强建筑结构工程抗震设计的措施进行了论述。
关键词:建筑结构;抗震设计;作用;措施
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。文章着重分析建筑结构工程设计对于抗震的作用以及设计抗震的建筑结构需要关注的要点,希望对于提高建筑的抗震性能有所帮助。
1建筑结构工程抗震设计应遵从的原则
1.1原则
近些年,地震灾害的不断频发对国民的生命财产安全造成了巨大的危害。建筑物的倒塌是地震灾害中最为严重的一个问题。因此,在建造建筑工程时,必须对建筑结构工程的抗震设计加以高度重视。建筑结构工程的抗震设计应遵从如下几个原则:①在设计结构较为繁杂的建筑工程时,必须选用恰当的测算办法来对建筑工程薄弱层的塑弹性变形进行分析,如静力分析法、动力分析法等。②在设计建筑结构工程时,方兴未艾将弹性时程分析法当作补充类测算办法。必须着重测算建筑结构的整体内力位移,而且还必须选用多种不同的测算办法进行测算,以保证建筑物内力位移测算的准确度。③在对连体建筑进行设计的过程中,必须同时对一个和若干个建筑结构的振型数加以测算,而且振型数应至少为单体数量的9倍,以确保有效质量系数至少为0.9。
1.2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:应该按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施,但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施,同时,甲类建筑应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用;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。
2建筑结构工程抗震设计的作用
2.1 降低地震对建筑的影响
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。
2.2 提高建筑结构的抗震力
出于对建筑结构抗震功能的保证,在建筑结构设计中要特别注意做到以下几点:①在建筑结构设计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;②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;③建筑结构设计尽量做到规则、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;④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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3加强建筑结构工程抗震设计的措施
3.1 科学选择结构体系
为了保证建筑物的整体协调,需要科学选择结构体系。通常建筑结构工程抗震概念设计,需要让建筑结构体系同时满足这两大条件:①稳定;②合适。对于科学合理的建筑结构工程体系而言启不仅可以有效满足变形的要求,同时还可以有效抵抗冲击力的要求。建筑物要具备一定的刚度这样才能对自身的荷载起到一定的承受作用从而有效避免变形的出现此外在发生地震时才有可能对巨大的地震力起到有效缓冲作用而达到有效避免局部受损的良好效果。因此在选择建筑物结构体系时,既要注意建筑物传力途径的明确性,同时又要注意受力计算的明确性尽可能在建筑结构工程体系中不使用转换层这样在发生地震时可以有效避免建筑物倾斜或局部受损等现象的出现。
3.2规范建筑形体及构件的布置规则
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,调整梁柱布置及截面,尽量做到结构规则。
3.3隔震措施,设置多道抗震防线
在对建筑结构抗震的设计中,应考虑多设置几道抗震防线。假如建筑物设置应用了多重抗震防线,在强烈的地震当中,第一道抗震防线产生破坏之后,第二道、第三道、和第四道等抗震防线应立即接替,继续对在发生的地震冲击力进行抵挡,这样可以最大程度保证建筑物的稳定和安全,避免出现建筑物坍塌的情况。在利用纯框架结构时,应首选“强柱弱梁”型结构,梁充当第一道防线,柱充当第二道防线。双重抗侧力体系在抗御地震时,具有两道防线,一道是框架,一道是支撑或墙体。
3.4加强轴压比和短柱的合理设计
抗震设计需要减小柱的轴压比,增大柱的截面尺寸。减小柱轴压比的主要目的是为了使柱子处于大偏心受压状态,避免纵向受力钢筋未达到受拉屈服而混凝土却被压碎的情况发生。由于柱的刚性强度比较高,使得整体结构的延性就差,当发生地震灾害时,结构吸收地震能量和耗散能量就少,使得结构很容易发生破坏。所以在高层结构设计时,通常采用强柱弱梁设计方法,且梁具有很好的延性,可以发生适量的变形,就会减少柱子进入屈服强度的可能性,且在设计时可以适当增大轴压比。此外,许多高层建筑底层的柱子长细比小于4,但不能依据长细比小于4则判断是短柱。因为短柱的确定因素是柱的剪跨比,只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。
4常用抗震分析方法
在抗震理论深入化发展的今天,各类抗震分析方法可以说是层出不穷,并且在各个设计领域中相继呈现出来。在建筑结构设计过程当中,需明确内力组合与截面设计中地震的作用值。在抗震研究方面对结构抗震性能做出系统性的分析是非常重要的一方面内容。其中,非线性时程分析与非线性静力分析是当前运用最为广泛的两种抗震分析方式,其基本原理是首先通过某种方式获得结构在有可能遭受地震作用的影响下与其相对应的目标位移,在此基础上对建筑结构增加竖向的荷载,与此同时把表征地震作用的水平静力荷载通过单调增加的方式作用在建筑结构当中,从而实现目标位移的过程中荷载增长逐渐终止的目的,最后在荷载停止的状态下对建筑结构开展抗震性能的客观性评估,对其在水平地震作用下建筑结构的各方面功能进行客观性的判断,确保其能够更好地达到实际的使用需求。
从现代抗震设计思路的提出直到发展到现在,世界各个地区在抗震学术领域、工程领域方面相继获得了显著性的成就,譬如:开展大量钢筋混凝土构件抗震性能试验、在先进计算机技术的基础上编制出精准的非线性动力反应程序、研发出新的抗震设计方法,对于抗震性能与位移的抗震设计理念进行着不断地新尝试,在目前良好的氛围当中,建筑结构工程抗震设计思路趋于完善化,获得了突飞猛进地发展。
结语
现在生态平衡遭到了严重破坏,地质活动也越来越频繁。地震发生的频率比以前增加了。我们在进行建筑工程设计的时候,一定要做好抗震的设计,保护人们的生命财产。
参考文献:
[1]陈军.关于房屋建筑结构抗震设计探讨[J].江西建材,2014(18).
[2]李兆强.房屋建筑结构设计中抗震设计的探析[J].低碳地产,2015(14).
论文作者:程智慧
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/10
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 作用论文; 建筑物论文; 工程论文; 结构论文; 防线论文; 《基层建设》2018年第21期论文;