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建筑结构抗震设计关键问题分析

2017-09-16贺军

中国绿色画报 2017年9期
关键词:抗震设计建筑结构设计应用

贺军

【摘要】:随着近些年来我国改革开放取得的重大成果以及现代化建设水平的日益提升,当前我国城市化进程也有效带动了建筑工程行业的全面发展。本文结合当前我国建筑结构设计中有关建筑抗震方面的理论研究现状,就建筑结构在抗震中所起到的积极作用进行综合论述与探究,以期能够改善建筑结构设计水平,促进行业的发展。

【关键词】:抗震设计;建筑结构设计;应用

1抗震性在房屋结构设计中的重要性

地震是我们常见的一种自然灾害,且地震带来的危害大、破坏性强、还具有不容易预测的特点,所以当地震一旦发生,其危害将十分巨大,如果我们的房屋建筑没有抗震性,就可能使人们的生命财产安全遭受毁灭性破坏。所以说,房屋自身的抗震性具有十分重要的作用。我国在对房屋抗震规范的抗震要求提出一定要做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则,根据这个要求和目标,我国房屋结构设计的抗震性取得了十分重大的成就,房屋的抗震技术也基本成熟,使人们群众在地震中收到伤害的可能性大大减低,但目前的房屋抗震性距离人们的要求还有一段距离,而且随着房屋的装饰越来越豪华,如何避免人员伤亡,并尽可能的保护房屋已经成为抗震技术应用层面的又一新方向。

2地震中建筑倒塌的主要原因分析

2.1建筑施工质量问题

在建筑施工环节中存在的抗震质量问题一直是限制我国建筑施工行业发展质量的主要因素之一。这方面的内容一方面是由于建设过程中施工方为了提升综合经济效益,过分强调眼前的利益而忽视了长远的发展,从而采用较为粗陋的施工工艺以及施工建筑材料进行施工,导致建筑物的整体抗震水平不达标,严重影响了我国的建筑整体质量,甚至在重大地震中夺走了许多人的生命。

2.2建筑结构设计问题

建筑结构设计对于提升建筑的抗震水平也具有相当明显的作用。根据我国对于高强度抗震地区的建筑施工结构设计要求来看,其中明确要求了废除预制板的施工结构设计方式,必须要使用现浇楼板,即使是低强度地区也必须通过加现浇钢筋混凝土圈梁的方式进行施工操作。但是在汶川地震中我们发现有许多主要建筑根本没有按照国家抗震结构设计要求进行建筑,由于缺乏圈梁以及构造柱设计不合理导致了大量的人员伤亡与财产损失。

3建筑结构设计在建筑抗震中的应用

3.1注重抗震结构的设计

就当前的建筑概况来看,150m以上的建筑中,主要采用了三种类型的结构体系,即框-筒、筒中筒以及框架支撑体系,这三种体系均是在建筑中存在和应用较好的主要体系。我国钢材生产总量较大,且在钢结构生产中取得了非常大的进步,故建议在建筑结构设计中,尽可能地运用钢骨混凝土的建筑結构、钢管混凝土结构以及钢结构,并在此基础上,不断调整断面的大小,改善结构中的抗震性能。建筑结构在抗震功能的设计中,施工人员可以将传统的、以硬性为主的抗震模式逐渐转向以柔性为主的抗震模式,最终将以柔克刚和刚柔相济的主要目的进行落实,能够将地震发生时的主要冲击力进行释放。

3.2提升建筑物结构延性

具体到建筑结构抗震设计工作中,还应该重点从结构的延性角度进行合理的设计,因为建筑物结构对于地震作用力的抵抗主要就是通过延性下的非弹性变形来实现的,由此可见,建筑物结构的延性与强度同等重要。在建筑结构的延性设计过程中,最为关键的就是应该做好以下几点:首先,必须要恰当的选择合理的塑性变形机构,在当前的实际应用过程中,比较常用的机构就是“强柱弱梁”,其能够有效地实现建筑结构的延性效果,这种“强柱弱梁”机构的设计需要针对建筑结构的柱截面以及梁端配筋等进行合理的设置,进而才能够最大程度上提升其弯矩值,提升其承载力效果;其次,还需要重点针对建筑结构中的各个构件进行恰当的设置,确保其抗剪能力能够满足于建筑物结构抗震性能的基本需求,这一方面的设计工作主要就是为了较好的避免出现剪切破坏现象,其具体的做法涉及到了建筑结构中各个构件,对于这些构件及其节点处,必须要进行全面的处理,确保其验算以及设计都具备着理想的准确性效果;最后,还需要重点针对建筑物结构的塑性耗能能力以及塑性转动能力进行有效地设计,采用箍筋加密的方式进行构造处理,提升其整体稳定性效果。

3.3增强建筑物刚性与整体性设计

从房屋内部构造的角度上来看,一般房屋是通过纵横承重构件以及顶部的楼盖组成整个空间内部具有一定刚度的结构体系的,在这个体系当中,影响抗震能力的核心因素就是建筑结构内部的空间整体刚度以及相应的整体性水平。根据我国当前的建筑物设计与建筑现状来看,大多数现浇钢筋混凝土具有良好的整体性以及水平刚度,但是由于存在滑移和散落的问题,所以为了进一步提升房屋的整体稳定性,就必须要通过设计楼板的刚度来提升墙体的稳定性,从而实现整个建筑物抗震能力的提升。另外,现浇楼板以及屋顶作为较强的框架结构,其具有优良的空间刚度与整体稳定特征,所以也被广泛应用于现代建设当中。

3.4房屋结构的刚度设计

在房屋的抗震性中房屋的刚度也起到了十分重要的作用,应该在建筑施工前就确定房屋结构的刚度,并依据所确定的刚度选用合适型号的钢筋与混凝土,在施工过程中也要保持上下层的阻尼和刚度相一致。如果房屋的刚度过低,则房屋容易出现变形,地震发生时房屋会很容易就被破坏,但是,必须要注意不能让房屋的刚度过大,因为这样会导致在地震过程中房屋承受更多的外力,而一旦超过的房屋自身的承受力,其后果将十分的严重。所以,在房屋刚度的设计一定要进行科学的论证,只有合理的刚度才能使房屋的抗震性大大提高。

结语

随着建筑行业的发展,建筑逐渐向高层甚至于超高层方向发展。高层建筑层数更高、结构更复杂、人员活动更多,在地震作用下,对建筑的危害也就更大,所以对高层建筑的设计要求的更高。高层建筑在注重抗震概念设计的时候,也需要结合具体的施工环境、地理环境,确保高层建筑的设计达到安全性、适用性、经济性和美观的完美结合,这也正是设计师们不断努力、不断创新的源源不断的动力。

【参考文献】:

[1]朱海锋,丁金惠.高层建筑结构的抗震设计分析[J].门窗,2015(12):152.

[2]张培培.浅谈建筑抗震设计对结构的影响[J].科技创新与应用,2014(36):246.endprint

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