摘要:城市化建设的快速发展,带动房屋建筑的发展,特别是高层房屋建筑。为满足人们对房屋建筑安全性提出的高要求,房屋建筑结构的抗震设计逐渐受到重视,能够有效避免房屋建筑因地震等自然灾害的发生而倒塌,也能够为人们在房屋建筑中居住提供安全保障。,本文针对房屋建筑结构的抗震设计问题,在简要分析建筑结构实施抗震设计的重要性及抗震设计基本原则的基础上,具体探讨了在房屋建筑结构设计中应用抗震设计的有效策略,希望能为房屋建筑结构抗震性能的提升予以借鉴。
关键词:房屋建筑结构;抗震设计;原则;应用策略
地震灾害是引发房屋建筑倒塌问题的主要原因之一,会给房屋建筑内的居民带来极大的安全威胁。针对这种现象,在房屋建筑工程建设中,需要对房屋建筑结构实施抗震设计,这也是提升房屋建筑抗震性的重要手段。然而,在房屋建筑实际施工过程中,因受材料、技术等多方面因素的影响,抗震设计缺乏合理性,设计成果达不到相应标准,从而导致房屋建筑结构的抗震性无法得到提升。基于此,对于抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用,相关工作人员应从多方面进行考虑,在深入研究抗震理论的基础上,对抗震设计方案进行优化,创新抗震施工技术和方法,以便确保抗震设计能为提升房屋建筑结构的抗震性作出更大贡献。
1.抗震设计的基本原则
为确保抗震设计在房屋建筑结构设计中能够发挥更大的作用,提升房屋建筑结构的抗震性,应遵循下述两个基本原则合理开展抗震设计工作:
第一,房屋建筑结构的抗震设计要保证结构构件功能的完整性。对于抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用,需充分考虑不同建筑结构构件所具备的不同功能,对抗震设计方法进行合理使用,以此保证建筑结构构件所具备的称在性、稳定性等相关功能可以达到相应标准,保证建筑结构构件功能的完整性。对于房屋建筑结构构件的设计,应依据“强剪弱弯、强节点弱、墙底层柱”这一原则进行科学设计,采取针对性措施对房屋建筑施工中容易造成结构构件薄弱的问题予以及时解决,以便达到提升房屋建筑抗震性的目的。
第二,合理设置抗震防线。对于房屋建筑而言,建筑结构构件之间的连接主要是依靠延性构件来实现,这也是对房屋建筑抗震结构的体现。一般情况下,完整的房屋建筑结构体系会包含多个有延性构件组合的分体系,比如,框剪结构的构成,主要包括延性框架和剪力墙等分体系。地震灾害产生的巨大能量不会一次完全释放,是一个持续破坏的过程,即当发生地震灾害后,地震区域会频繁出现余震,在这种情况下,如果房屋建筑结构只设置了一道抗震防线,则首次地震及随后的频繁余震势必会对房屋建筑造成严重破坏,进而引发房屋建筑倒塌事故。针对这种现象,在设计房屋建筑结构的时候,基于对防震设计的应用,依据房屋建筑安全使用标准,应对房屋建筑结构的防震防线进行合理设置,针对不同的地质环境,适当增加防震防线的设置数量,确保抗震结构的设计能够满足房屋建筑的冗余度要求,提升房屋建筑结构的抗震性,以便为人们安全使用房屋建筑提供保障。
2.在房屋建筑结构设计中应用抗震设计的有效策略
2.1创新抗震设计方法
为确保抗震设计能够发挥更大的作用,在房屋建筑结构设计中,对于抗震设计的应用,应以地震等自然灾害对房屋建筑造成的倒塌影响为出发点,根据抗震设计的相关原则,在深入研究抗震设计理论的基础上,依据抗震设计理念,对房屋家住结构实施整体设计。地震震动幅度带有一定的随机性、不确定性和不可预测性,地震产生的波动参数和特性是不可预测的,所以房屋建筑结构的抗震设计也无法针对特定的参数进行设计。针对这种现象,在房屋建筑结构设计过程中,应依据当地的地质情况及历史上发生地震的频率及地震振幅等多方面进行全面、深入的研究,据此对建筑结构进行优化,创新抗震设计方法,在房屋建筑结构设计中融合适宜的抗震结构,以便达到提高房屋建筑抗震性的目的。比如,对于砖混结构房屋建筑的设计,为保证这种结构建筑物的抗震性,应在合理设置沿楼板标高水平圈梁的基础上,加强建筑物内墙与外墙的联系,强化砖混结构建筑物的总体性能,并依靠圈梁解决预制板散落问题,确保砖混结构建筑物出现平面倒塌的几率能够得到有效降低,从而提升砖混结构建筑物的稳固性、抗震性及安全性。
在房屋建筑结构设计中,为提升抗震设计的合理性,提高房屋建筑结构的抗震性,以此降低地震灾害对房屋建筑造成的影响,应对减震、隔震等抗震设计方法进行合理应用,并对隔震层进行合理设置,以此完善房屋建筑结构系统,利用该系统对地震震动产生的能力进行减弱,降低地震灾害引发的房屋倒塌事故的发生概率,从而为人们使用房屋建筑提供安全保障。
2.2制定合理的设防标准
对于房屋建筑的使用价值,根据我国相关规定,可将房屋建筑分为甲、乙、丙、丁、等四个类别。其中,甲、乙两类建筑是指建筑抗震设防烈度比地方标准抗震设防烈度高,并且建筑抗震性和抗震措施也符合地方抗震设防要求的房屋建筑。丙类建筑是指建筑抗震设防烈度与地方标准抗震设防烈度基本相同,建筑抗震措施和抗震性符合地方抗震设防要求的房屋建筑。丁类建筑是指建筑抗震设防烈度比地方标准抗震设防烈度低,但建筑抗震性和抗震措施符合地方抗震设防要求的房屋建筑(如表1所示)。
表1:按建筑类别与场地类型调整后的抗震措施(烈度)
2.3科学设计建筑结构,保证建筑物的刚度
对于房屋建筑结构的抗震设计,主要体现在房屋建筑的刚度上。如果建筑物结构的刚度过高,超过一定标准,则建筑物在地震中所受到的震动影响也会随之增大,不仅会浪费建筑材料,也很容易对人们的生命财产安全造成威胁。反之,若房屋建筑结构的刚度过低,达不到相应范围,则地震灾害的发生很容易造成建筑结构的变形,从而引发房屋建筑倒塌事故。基于此,在房屋建筑结构设计中,应采用适宜的抗震设计方法和结构对房屋建筑进行设计,确保房屋建筑结构的刚度能够达到安全标准,从而保证房屋建筑整体结构的抗震性。
为了确保房屋建筑能够具备加强的抗震功能,提升房屋建筑结构的抗震力,在设计房屋建筑结构的时候,应充分考虑地基的稳定性、房屋建筑结构的统一性等多种影响因素。地基是房屋建筑建设的基础,地基的稳定性直接影响着房屋建筑结构的抗震力。在稳定性高的地基上设计和建设房屋建筑,可有效避免因地基发生变形而导致房屋建筑结构的改变,有利于提升房屋建筑结构的抗震力。对处于相同房屋建筑的不同结构单元,设计人员应在性质相同的地基上综合设计房屋建筑结构,充分挖掘地基的抗震功能,确保两者能够形成整体。同时,设计人员要合理规划房屋建筑结构,考虑房屋建筑结构的对称性,避免房屋建筑因震动而发生坍塌,确保震动作用下房屋建筑结构的变形度能够得到有效降低。在设计房屋建筑结构的时候,设计人员应当合理设置一定数量的抵抗防线,制定适宜的房屋建筑结构受力设计方案,避免因结构受力设计不合理而导致房屋建筑结构存在薄弱环节,并采用先进的材料对房屋建筑结构进行建设,减轻房屋建筑结构的自重,降低地基所承受的压力,以便确保房屋建筑结构的抗震力能够达到相应标准。此外,为了加强房屋建筑结构的平面连接,应对房屋建筑结构空间进行合理、统一的设计,根据地基稳定性、建筑材料等,对房屋建筑的竖向结构进行科学设计,确保房屋建筑的竖向结构能够承受建筑的自重,以此保证房屋建筑的刚度,从而提高房屋建筑使用的安全性。
现阶段,我国大部分地区房屋建筑的建设是使用框架结构,而这种结构涉及对大量钢筋混凝土的使用。对于框架结构建筑物的抗震设计,一般是利用钢结构对房屋建筑进行加层加固,从而达到提升房屋建筑抗震性的目的。在房屋建筑加层加固过程中,对于上部用钢结构、下部用钢筋混凝土的加层方法应当予以摒弃,因为钢筋混凝土与钢结构属于两种不同体系结构,结构刚度与阻尼也有很大差异,与国家规定的抗震规范不相符,所以在房屋建筑结构设计中,不可同时使用这两种不同体系的结构。
结束语:
综上所述,在房屋建筑结构设计中,为确保抗震设计能够发挥更大的作用,在深入研究抗震设计理论、明确建筑结构抗震设计重要性的基础上,应依据多种原则对抗震设计进行合理应用,创新抗震设计方法,制定合理的抗震设防标准,采用适宜的结构设计房屋建筑,以此保证房屋建筑刚度能够达到相应标准,确保房屋建筑结构的抗震性能够得到大幅度提高,从而为房屋建筑的使用提供安全保障。
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论文作者:李文芬
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/10
标签:建筑结构论文; 房屋建筑论文; 房屋论文; 抗震性论文; 结构论文; 结构设计论文; 刚度论文; 《基层建设》2017年第7期论文;