摘要:随着建筑行业的迅猛发展,建筑结构的抗震性能研究越来越重要,学者需要高度地重视隔震技术的应用,为人们营造安全的居住环境,同时提高建筑的使用性能。此外,隔震技术也在不断发展,因此,在未来的工作中,还应该对隔震技术的创新性投入更多研究,并且将其更广泛地应用于建筑结构当中,提高建筑的隔震性能,确保建筑结构的安全性,实现建筑企业的良好发展。
关键词:建筑结构;隔震技术;技术应用
引言
作为世界上最常见的灾害类型之一,地震主要伴随着地壳运动而产生,在这个过程中通过释放能量并产生强大的地震波。据统计,全世界每年发生的地震次数以百万计,其中5级以上的地震近千次,一般的地震对人们的生命和财产不会造成巨大的危害,但是强烈的地震可能会对城市和农村带来毁灭性的打击。从震害结果来看,很多建筑的抗震体系起不到应有的作用。如何加强建筑结构的抗震性能,通过建筑结构的隔震技术来减少地震带来的损失已成为当前工作的重中之重。
1 钢筋混凝土结构设计的原则
1.1 结构性
在混凝土结构设计中,应全面了解并掌握结构的多个要素。建筑结构对建筑的质量及性能有着决定性的作用,而且建筑结构也会对建筑的使用情况产生较大的影响。这里需注意其对建筑结构也具有一定的反作用。
1.2 整体性
混凝土结构设计的整体性主要是指将结构的多个部分通过合理的组合,使其形成一个有机整体,充分研究整体的功能以及设计的基本规律,进而在工程中充分展现其整体特征。
1.3 最优性
在混凝土结构设计中多种组合形式可使不同的部分成为一个整体,不同结构相互补充,相互支撑,在对其进行合理的组合后,可使建筑结构具有良好的性能。且建筑结构成型的过程中也需要整合不同的部分,在这一环节也展现出了其一定的积极作用,故而在设计工作中,我们也应对此予以高度重视。
2 建筑工程混凝土结构设计要点
2.1 结构选型
在结构选型的过程中,要考虑结构的规则性、结构超高和嵌固端的合理设置等问题。建筑结构规范修订后与原有的规范内容相比发生了较大的变化。在新规范当中,增加了结构的限制条件,同时新规中明确规定不宜采用不规则设计方案。所以,结构设计者要全面了解新规、旧规在内容上的差异,防止在结构设计的过程中过于被动。在抗震规范和高度规范当中对建筑的总体高度有着十分严格的要求。且新规当中对建筑超高问题也有了一定的调整。除了a级高度的建筑外,对b级建筑的高度也进行了十分严格的限定。因此在建筑结构选型期间,必须要高度重视超高的问题。当前大部分建筑均带有地下室,所以,结构设计人员在设计工作中也要将嵌固端设置作为一项重要的内容。
2.2 概念设计
以建筑结构抗震能力为依据,在结构设计中,设计人员必须要对结构进行概念设计,这种设计方式需设计人员具有较高的专业能力,其必须要在设计中严格执行结构概念设计的规范及要求。设计中还需对建筑结构进行更加科学和全面的分析,保证计算的准确性及合理性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在结构设计时,设计人员需高度重视结构选型和平面布置的基本规律,选择抗震能力和抗风性较强,经济性良好的结构形式,并且还应科学设计结构的计算简图,确保结构地震力的有效传递。此外,注意保证两个主轴方向具有相似的动力特征。这里概念设计还可让建筑结构在受到中等地震作用后,只要采取针对性修复措施便能够继续使用,在遇到大规模地震时能够防止建筑发生倒塌的现象。为了实现上述目标,设计人员需要结合工程实际提出设计指标,同时还要采取多种措施不断增强建筑的稳定性,提高建筑的弹性,进而不断完善建筑结构的设计质量。
3 隔震技术的应用特点
现代建筑结构隔震技术经历了长期的演变和发展,世界上普遍采用消极被动的方法对建筑结构进行加固处理。在建筑结构隔震中,通过增加结构构件的刚度来抵消地震产生的能量,达到保护上部结构的目的。在抗震方法上,抗震技术已经相对完善,在实际应用中也取得了良好的效果。但是,不可否认的是,建筑结构隔震在应用中存在一些问题。首先,结构的安全性存在不确定性,在进行隔震设计时,以基准设防烈度为依据,当实际发生的地震烈度超过设计值时,可能对建筑造成毁灭性的打击。其次,地震发生时存在很大的随机性,在进行结构的控制和设计时不能对地震的破坏程度进行有效的估计,建筑结构设计的数值不容易确定。隔震建筑由上部结构、隔震装置和下部结构组成。建筑结构隔震在构造上有一下几个方面的特点:第一,具有较大的竖向承载力,建筑结构基础在正常情况下对建筑的上部结构起到支撑作用,足够的竖向承载力是建筑结构安全和稳定的有效保证。第二,复位功能。结构隔震应具有较好的水平弹性恢复能力,在地震结束后,建筑物的上部构件可以恢复到原始的状态,不影响建筑结构的正常使用。第三,阻尼消能特性。建筑隔震装置在功能方面应具有一定的阻尼作用,可以抵抗地震产生的能量。此外,建筑结构隔震还应具有良好的耐久性、实用性,在操作方面应相对简单,造价低廉,方便推广和使用。
4 工程案例
4.1 工程概况
某商业楼建筑高度20.4m,地下1层,地上7层,该建筑平面形状为L型,中间抗震缝将建筑分为A、B两个分区,其中A、B区的长度分别为33.6m和48.8m,宽度均为15m。该结构上部为砖砌体结构,底层采用钢筋混凝土框架—抗震墙结构。在这种结构体系在进行刚度转换时对过渡层的楼板要求较高,防止地震时发生较大的变形,从而引起不均匀的沉降,造成上部结构的破坏。通过查阅数据可以发现,在震级较大的地震中,砌体高度越大则震害越严重。
4.2 采用的隔震技术
该结构采用的隔震技术为铅芯橡胶隔震支座,主要承受竖向荷载和水平方面的变形,对建筑的抗震具有良好的效果。在竖向承载力方面,铅芯橡胶隔震支座必须为上部结构提供有力的支撑,同时要具有一定的水平位移,当地震烈度超过基准设防烈度时不至于出现倒塌、失稳的情况。在进行隔震层的设置时,应布置在地下室柱顶和上部结构的中间区域,隔震层主要由叠层橡胶隔震支座组合而来,隔震层上部采用普通的现浇混凝土结构体系。在轴向力设计时,通过上部结构计算出柱底的最大轴向力,综合首层梁板结构分配给各隔震支座的轴向力设计值,得出各隔震支座轴向力设计值。
4.3 取得的效果
铅芯橡胶隔震支座具有良好的水平变形能力,可以吸收地震所产生的能量,使用效果十分明显。同时铅芯夹层橡胶隔震支座具有良好的水平稳定性,可以有效限制支座的水平变形。在耐久性能方面,铅芯橡胶隔震支座具有非常优越的性能。在本工程结构中,利用铅芯隔震技术良好的隔震性能,确保建筑在罕遇地震作用保持在弹性工作状态,从而提高整体抗震效果,确保建筑的安全性。
结束语
综上所述,伴随建筑结构当中对于隔震、减震以及抗震控制的广泛研究和应用,将会为我国建筑抗震减震带来前所未有的发展。随着大型地震带来的后果有目共睹,人们对建筑隔震技术的重视程度在逐渐提高,隔震支座在实际工程中的应用也越来越多。随着我国抗震设计规范的制定和完善,对隔震设计的推广和使用起到良好的推进作用。
参考文献
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[3]乔玉瑞.建筑结构设计中的抗震设计探究[J].中国高新区.2018(14).
论文作者:刘亚东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/3
标签:建筑结构论文; 结构论文; 建筑论文; 支座论文; 结构设计论文; 技术论文; 橡胶论文; 《防护工程》2018年第35期论文;