关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论论文_葛兴云

关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论论文_葛兴云

山东省建筑设计研究院 山东济南 250001

摘要:在建筑设计中如果完全忽略了考虑建筑抗震设计,就会导致建筑后期在进行抗震设计时出现各类问题,严重影响房屋建筑的科学设计。因此,在进行房屋建筑设计工作时,一定要充分的考虑到建筑设计和建筑抗震设计俩者的合理结合,从而有效的提升房屋建筑结构的稳定性和抗震性。本文进一步分析了建筑结构抗震设计,以供同仁参考借鉴。

关键词:建筑结构;抗震设计

一、抗震概念设计应坚持的原则

1.1多道设防原则

通常情况下,良好的抗震结构系统往往由具备良好延性的几个分体系共同构成,其中,具备良好延性性能的结构构件能够较好的连接各个构件,例如建筑的框剪结构是由延性框架与剪力墙两分体部位共同构成的。一般情况下,当发生地震灾害之后,之后的一段时间内发生多起余震灾害,如果在建筑结构设计中仅设置一道防线,在第一地震灾害之后,往往会发生多次余震灾害,建筑结构必定会受到较大的影响,长时间下来,甚至还会引发房屋建筑倒塌事故。针对此,在进行建筑抗震结构系统设计时,应最大限度的满足建筑冗余度要求,在建筑结构设计过程中,还应建立屈服区分布系统,以最大限度的吸收与消耗地震能量的作用,大幅提升建筑物的抗震能力。

1.2刚柔相济原则

在抗震设计中,不能一味地提高结构的抗力,一般是根据初定的尺寸和混凝土等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后计算配筋。如果结构刚度太大,地震作用效应就很大,这样为抵御地震而需配更多的钢筋,因此,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。在较大的地震力瞬间袭来时,极易造成局部受损,最后导致各个击破;而太柔的结构虽然有很好的延性,可以消减外力,但容易造成变形过大而无法使用,甚至整体倾覆。在抗震设计中,为了实现刚柔相济的原则,既满足变形要求,又能减小地震力,最主要的方法是进行隔震消能设计。隔震消能设计一般的做法是在基础和主体之间设置柔性隔震层、加设消能支撑等;另外,在抗震设计中“,刚柔相济”可以通过合理控制设计总信息来实现。

二、建筑结构设计中的抗震问题

2.1结构材料存在问题

建筑整体结构的设计,需要设计人员综合考虑各方面的问题,但是很少有设计人员会考虑到材料问题,或者是设计人员应该明确告知使用某种材料,但是施工人员却偷梁换柱或者是以次充好。总之,由于结构材料的问题使得建筑结构的抗震性大大降低。设计人员通过会选择应用钢筋混凝土核心筒,建筑结构变形的标准直接以钢筋混凝土位移为参考。但是经常会出现弯曲变形的情况,这就使得侧移增加,如果应用的钢框架结构无法减小侧移,钢筋结构会因此承受更大的荷载,一旦发生地震可能瞬间就崩溃,整个建筑结构都会坍塌。

2.2地基选择的问题

我国幅员辽阔,地形地势丰富而复杂,既有大面积的平原地区、也有高原、山脉,还有盆地、峡谷等。此外,我国某些地区还处于地震带上,地下板块活动频繁,极有可能会发生地震。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些特殊的地区,在进行建筑结构设计时,更需要多加注意,尤其是地基的选择。但是目前我国的建筑结构设计人员水平并不高,在选择地基时,并未充分的考虑到抗震的问题,使得地震发生时,地基无法承受来自建筑主体的变化,致使建筑结构受到了更加严重的损害。

地基是建筑结构设计中不可缺少的一步,地基选择优良,既能够确保建筑结构施工安全,也能够延长建筑结构使用年限,使其抗震能力更强。

2.3 抗震设防烈度未能达到标准

每个国家都会依据现实需求,针对抗震设防烈度,我国也不例外。尽管我国抗震设防烈度已经出台很长时间,但是由于时间久远,已经不适应先进我国建筑结构要求。但是我国却没有更新新的抗震设防烈度,这是抗震结构设计出现问题的关键性因素。对于此,设计人员在实践中,能够适当的提高标准,但是很多对设计人员都没有意识到这一点,甚至还未达到国家规定的抗震设防烈度标准,因此隐患非常大。

三、建筑结构抗震设计有效途径

3.1慎重选择建筑场地

地基场地的选择是建筑进行抗震设计的基础环节,因此在选择建筑地基场地时,要对该区域的地震活跃情况进行充分了解,对其地质情况进行深入勘察,以此为基础进行科学的综合性分析,并对该区域的抗震设计等级作出准确评估。选址时尽可能避开不利于抗震设计的场地,如因工程需要无法规避,则要做好地基加固处理。选择地基时尽量选择岩石或者密实度较高的基土,以保证建筑地基的抗震性能,满足相关建筑标准。

3.2采用合理的结构形式

目前我国建筑常用结构形式有砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构。可根据不同的地区,不同设防烈度选择不同的结构形式。钢筋混凝土本身具有柔性,因而这种结构的建筑物变形能力好,承载能力高,一般来说抗震能力也强。在确定结构方案时,应根据建筑的功能要求和抗震要求进行合理选择。从抗震角度来说,结构的侧移度是选择结构体系时要考虑的重要因素,特别是对于高层建筑的设计,这一点起控制作用,随着多层和高层房屋高度的增加,结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移迅速增大,要求结构的抗侧移刚度必须随之增大。而不同类型的钢筋混凝土结构体系,由于构件及其组成方式的不同和受力特点的不同,在抗侧移刚度方面有很大差别,他们具有各自不同的合理使用高度。

3.3建筑竖向布置

建筑竖向布置主要体现在建筑物的高度结构质量以及刚度的设计中,特别是在高层或超高层建筑中建筑的竖向布置对于建筑抗震设计来说更加重要。建筑楼层的使用功能差异导致建筑物楼层分布的质量和刚度均不一致,例如楼层包括游泳池、会议室、健身房等。楼层的功能导致楼层上下之间的刚度差异过大。高层建筑中刚度最差的楼层的抗震性能最为薄弱,在出现地震时即为变形严重的薄弱层。在建筑设计中由于楼层功能不同导致的墙体不连续,柱子不对称等极大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震设计中应该尽量保证竖向的刚度分布靠近,尤其是在结构上刚度转换层更加要着重注意。

3.4注重建筑构件与连接点处质量

在建筑工程设计和施工过程中建筑构件的合理配置以及连接点处的质量与建筑施工安全质量存在直接的联系。并且在新型建筑材料问世的同时建筑物的外部设计大都会采用新型建筑材料,例如大理石、瓷砖等。而建筑室内装饰也会使用到吊顶等技术。这些室内以及立面装饰本身存在抗震性能的问题,并且其与建筑主体的牢固连接也是抗震设计的关键。近几年,在一些地震灾害中,发生过很多下“玻璃雨”的事情,主要原因是目前的技术还不能防止地震中玻璃幕墙的变形,因此,在很多地震中,一些高层建筑的玻璃幕墙会遭到很大的破坏。所以,如果在建筑中采用玻璃幕墙,必须提高建筑构件与连接处的质量,从而保证玻璃幕墙在地震时不会变形。并且在遭遇地震时能够与建筑物脱离,将所受到破坏的程度降到最小。此外,在内隔墙、玻璃隔断等构件的设计上也要提高连接点的质量,保证建筑主体连接点的牢固性,从而提高建筑物的抗震性。

结束语:

通过在建筑上设计抗震结构,能够有效的提升建筑物的抗震指数,避免在级数较小的地震灾害中发生坍塌的现象。地震灾害不会频繁性的发生,但是其发生地点和发生的时间具有不可预测性,通过建筑抗震能力的结构设计,即使没有发生地震灾害,也具有实际应用意义,通过延长建筑物的使用寿命,在长远的经济建设中节约了工程成本。

参考文献:

【1】王慧来.高层建筑抗震设计存在问题及短柱的处理技术[J].中国新技术新产品,2010(3):182.

【2】 李勇奇,杨林.高层建筑实用抗震措施技术探讨[J].黑龙江科技信息,2008(28):258.

论文作者:葛兴云

论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/29

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