钢结构抗震存在的问题及建议论文_赵文超

钢结构抗震存在的问题及建议论文_赵文超

(中建二局安装工程有限公司)

摘要:据不完全统计,全球每年平均发生近500万次地震,全球发生地震的地方1/3都在我国的土地上,地震造成的死亡人数较大。建筑结构的抗震设计一直是建筑设计和施工的重点,要真正减少地震造成的伤害,必须重视建筑的抗震设计。因此,我们必须对建筑钢结构抗震设计的基本原理和解决措施进行全面的掌握和了解。

关键词:钢结构;抗震;问题;建议

1.提高建筑钢结构抗震能力的重要性

1.1直接影响到人民群众的生命与财产安全

住房建设是人们工作和学习的地方,也是日常生活的地方。随着城市化进程的加快,建筑物内的人口密度越来越大,地震造成的财产损失也越来越显著。由于我国发生地震类型比较多,发生次数也比较多,为确保建筑安全,加强建筑物的抗震性能已迫在眉睫。

1.2建筑企业发展的需要

①近年来,我国地震发生的次数越来越多,人们对建筑物抗震性能的要求也越来越高,未来建筑发展市场的趋势就是要研究更高的抗震性能建筑,即只有提升建筑物的抗震性能,建筑企业才能在以后激烈的市场竞争中立足。

②施工企业的社会责任反映了建筑物的抗震能力。在防震的过程中,需要各方共同努力,在建设的过程中,首先要把防震工作做好。

2.钢结构建筑中主要的抗震体系

2.1框架钢结构体系

在框架结构之中,主要由两个不同部分组成,分别为纵向、横向框架结构以及抗侧拉构件。采用框架结构进行施工的过程中,工艺较为简便,而且所需建设周期相对短,在建筑领域中的应用越来越广。若是单纯的采用框架结构,则钢结构的侧向刚度相对不高,若是工程高度相对高,需要进一步增加梁结构以及柱结构的面积,如此便易导致钢结构发生失稳问题,所以,一般钢结构适宜应用在层高相对较低的建筑工程之中。

2.2框架—剪力墙钢结构体系

此种钢结构体系和单纯的框架结构体系对比而言,其拥有更强的抗侧移性能,从而能够显著的改善钢结构的侧向刚度值,从而能够确保层高较高的建筑能够抵御地震载荷作用。但是,因为在框架—剪力墙钢结构体系之中,剪力墙结构所拥有的刚度值相对大,所以,若是框架—剪力墙钢结构体系遭遇地震灾害,便易导致应力集中问题,也易导致钢结构体系发生脆性破坏。而为了能够避免钢结构发生脆性破坏,设计出了带缝剪力墙结构。

2.3巨型钢结构体系

一些建筑结构为了能够达到相应的功能要求,需要应用巨型钢结构体系。巨型钢结构在应用过程中也表现出了非常好的适应性特征。对于巨型钢结构体系来说,其拥有非常优良的抗推刚度,例如,建设在德国美因河畔法兰克福的商业银行大楼,便是采用巨型钢结构体系建设而成的,在此建筑工程之中,位于三角形不同顶点位置的独立框架筒结构作为矩形柱结构,而由 8 层楼高度钢框架相互进行连接作为巨型梁结构。最后,由巨型梁结构以及巨型柱共同的构成了巨型筒钢结构体系。由于这样的巨型钢结构体系拥有优良整体性能,因此,其抗震性能也同样优良。

2.4筒体钢结构体系

在高层钢结构建筑之中,筒体结构的应用范围也相对较广。在筒体钢结构体系之中,包含有单筒结构以及束筒结构。对于这两种结构来说,腹板要承担主要的剪力作用,而翼缘则承担主要的弯矩作用,所以,对于筒体结构来说,均会有着一定的剪力滞后问题。因此,可以采用加设剪力墙结构、设置密排框架柱结构等方法,以有效的提升钢结构体系的抗震性能。

3.钢结构抗震中存在的问题

钢结构拥有较为优良的物理性能,不过,钢结构进行加工和焊接时,仍旧会受到工艺以及环境腐蚀等因素的作用,因此,会导致钢结构所拥有的优势被削弱,使得钢结构易出现损害问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于多种因素的影响,易使得钢结构发生失稳问题,在钢结构节点位置处易发生较为严重的破坏。钢结构具体施工环节中影响其抗震性能的因素主要有下列几方面:

①在钢结构的施工环节,钢材料易发生弯曲或者失稳问题。

②要是钢结构中支撑构件遭遇到较为大的压力,便会使得支撑结构受到侧向应力作用,在遭遇震害时,便会使得轴向作用力极大增加,极易导致钢结构的整体结构受到严重破坏。

③节点被破坏。钢结构建造工艺会在很大程度上影响到钢结构节点的质量,因为钢结构的节点在制造过程中所需工艺较为复杂,极易出现应力集中的问题。而且节点焊接作业过程中,因为工期相对较长,因此,极易导致焊接部位出现脱节的问题,导致节点位置承载能力显著降低,对于钢结构抗震性能造成极为不利的影响。

④基础锚固破坏问题。基础锚固破坏常见的问题包含有螺栓拉短问题、混凝土锚固结构失去效能问题以及连接板结构发生断裂问题等等。这些问题和建设施工中所使用的材料质量以及施工质量存在直接联系。

4.提升钢结构建筑抗震性能的建议

4.1应当将钢结构建筑建设于有利的场地之中

在钢结构建筑进行选址过程中,要求要尽可能的避开一些存在不利影响因素的区域,而将钢结构建筑建设于更加有利于提升抗震性能的场地之中。一般情况下,对于钢结构建筑抗震性能不利的区域主要指的是一些地质情况相对复杂区域,例如,常常由于受到地震作用而导致滑坡问题、泥石流问题的一些区域。所以,在钢结构建筑的建设过程中,应当尽可能建设在拥有相对大“平均剪切波速”的一些区域之中,这样便可以有效降低地震灾害对钢结构建筑带来的影响。

4.2选用适宜的钢结构类型

由于钢结构抗震体系包含类型非常多,所以,进行钢结构建筑建设施工过程中,应当依照不同的建筑物高度值、建筑地基情况以及建筑材料情况,采用合理的技术工艺,确保钢结构建筑不仅能够满足抗震性能要求,同时还更加的经济。

4.3构建多道抗震防线

在钢结构建筑的建设过程中,应当建立不同的抗震防线。通过设计拥有相对大抗推刚度值的钢结构,可以确保钢结构建筑工程遭遇地震时,能够达到建筑变形的相应需求,通过赘余杆件所拥有的屈服性变形以及弹塑性变形抵抗地震作用力。

4.4采取高延性设计方式

对于钢结构建筑来说,可以通过延性设计的方式来有效提升钢结构工程抗震性能。在钢结构建筑地震灾害时,因为地震作用会导致钢结构建筑在相对短时间之中便会遭遇到较大的应力作用,而这些应力产生的能量非常大,要是短时间之中所有的能量全部爆发出来,便极易导致钢结构建筑遭到破坏。依照物理学知识我们可知,要是能够有效延长力在结构上的作用时间,单位时间内钢结构建筑所遭受的应力作用便会降低,这样便能够有效的防止钢结构建筑遭到地震破坏。现阶段,很多钢结构建筑中均应用了超延性设计的方式,使得结构在遭遇地震灾害时更易发生变形,从而达到要求的抗震目标。

结语

在建筑工程的功能性以及美观性要求不断提升过程中,对于建筑工程抗震要求同样也有所提升。地震灾害的危害非常大,我国几乎每年都会发生地震灾害,由于受到地震灾害的影响,而导致的经济损失巨大,同时地震灾害还严重的威胁到人们生命与财产安全。因此,要求我们在进行建筑结构设计过程中,应当重视抗震设计问题,不断提升建筑结构的抗震性能。由于钢结构拥有独特的优势,而且在建筑工程中的应用也逐渐广泛。所以,也要求我们需要进一步深化对钢架构抗震性能的了解,提升钢结构的抗震性能,为人们提供一个安全与舒适的居住空间。

参考文献

[1]曾青.钢结构抗震设计分析方法概述[J].绿色环保建材,2017(4):44.

[2]殷祥.钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析[J].建材与装饰,2017(4):105-106.

[3]石磊.民用建筑钢结构技术规程的抗震设计及应用[J].建材与装饰,2017(36):79-80.

论文作者:赵文超

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/17

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