行業(yè)資訊
建筑結構的抗震設計
隨著(zhù)全球自然災害的加劇,我國建筑行業(yè)開(kāi)始持續的關(guān)注建筑抗震的設計。建筑結構中的抗震設計,在應對災害時(shí)具備特別關(guān)鍵的作用。只有確保建筑構造的抗震性,才可以保證建筑的安全穩定,從而保障人們的人身安全與財產(chǎn)安全。
1 建筑結構設計中抗震設計的重要性
地震災害是危害最大的自然災害之一,同時(shí)也是對建筑工程結構傷害最大的危害,如何提高建筑結構抗震性能已經(jīng)成為困擾眾多建筑結構設計人員的難題。在人類(lèi)史上,發(fā)生的地震災害都造成了嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失,如唐山大地震、汶川地震等。隨著(zhù)全球化、城市化發(fā)展進(jìn)程的加快,許多國家、城市高層建筑的數量不斷的增加,城市人口密度也在不斷的增加,過(guò)多的人和財富都集中在一個(gè)區域,一旦該區域發(fā)生地震災害,其在成的人員傷亡和財產(chǎn)損失是不可估量的。地震是一種自然災害,現階段的科學(xué)技術(shù)手段并不能夠完全準確的預測地震災害的方法,并且也沒(méi)有相應有效的防止對策。針對地震這種不確定、危害性的大自然災害,世界各國的地震工程界都進(jìn)行了深刻的反思———如何利用現有的抗震思想和技術(shù)降低地震給建筑帶來(lái)的損失。目前,全球90%以上的國家進(jìn)行建筑抗震設計堅持的原則為“小震不破壞建筑結構、中震建筑可加固、大震建筑不倒”,該抗震原則的廣泛推廣和應用,在很大程度上提高了建筑結構的抗震性能。但是,在小、中地震災害發(fā)生時(shí),會(huì )導致出現建筑部分結構功能喪失的現象,由于建筑內的技術(shù)裝備、裝飾等費用超過(guò)建筑結構本身的費用,其造成的經(jīng)濟損失是不可估量的,由此可見(jiàn)加強建筑結構抗震設計的重要性。
2 建筑結構設計中抗震設計的原則
2.1 抗震的防線(xiàn)要盡可能性地安排
抗震防線(xiàn)要盡可能地安排,這樣讓多個(gè)延展性相對好的分體也能夠產(chǎn)生完整的抗震的結構與系統,應用這樣一個(gè)具備延展性的結構構件實(shí)施一定的合作,也能夠讓這樣的框架產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)良的結構。在通過(guò)了級數相對大的地震以后,隨后還會(huì )有余震。假如只設計了第一道防線(xiàn),那么余震非??赡軙?huì )給建筑物再帶來(lái)非常大的風(fēng)險,也許會(huì )導致建筑物的倒塌。假如設計合理,能夠在很大程度上提高建筑物的抗震強度。
2.2 構件間的可靠連接要獲得保障
確保每一個(gè)構件最大限度的發(fā)揮承載力,提高建筑物抗震功能,重點(diǎn)是增強構件間的連接,讓其可以跟地震時(shí)大變形的延性要求和傳遞地震力時(shí)的強度要求相符。
2.3 房屋要有足夠的豎向剛度
設計時(shí),構造沿縱、橫兩個(gè)方向的整體豎向剛度要充分,房屋基礎的整體性要相對強,方便抵御地震產(chǎn)生時(shí)也許會(huì )形成的地面裂隙穿過(guò)房屋和地基不平均沉降所導致的危害。
3建筑結構設計中抗震設計的要點(diǎn)
3.1建筑場(chǎng)地的選擇
在進(jìn)行建筑結構抗震設計時(shí)應該選擇合適的建筑場(chǎng)地,這是做好建筑抗震設計的首要工作,建筑結構設計人員應該盡可能的選擇開(kāi)闊、平坦的地段作為建筑工程的建設場(chǎng)所,同時(shí)保障建筑工程現場(chǎng)范圍內土地具有足夠的硬性和密度,保證其硬度和密度能夠滿(mǎn)足建筑結構的荷載承重要求。在進(jìn)行建筑場(chǎng)地選擇時(shí)應該盡可能的避免河岸邊緣、采空區、山岳、軟土等地段,主要是因為上述場(chǎng)地土體的凝結度、堅硬度以及密實(shí)度等,不能夠很好的抵抗地震災害過(guò)程中對土地造成的影響,出現土地承載力不足的問(wèn)題。同時(shí),還應該盡可能的避免將建筑場(chǎng)地選擇在容易發(fā)生山體滑坡、泥石流以及地陷等危險地段,這樣能夠有效的降低地震災害給建筑結構造成的危害,顯著(zhù)提高建筑結構的抗震性能。
3.2抗震結構的選擇
選擇合適的抗震結構對于提高建筑結構的抗震性能具有至關(guān)重要的作用,通過(guò)選擇剛度合適、強度優(yōu)的建筑主體結構設計方案,以保證建筑結構既經(jīng)濟又有足夠的安全性。在選擇抗震結構時(shí)應該注意以下幾個(gè)方面: (1)建筑結構設計人員應該對抗震結構進(jìn)行全面、細致的分析,同時(shí)還應該考慮非結構構件的抗震性,特別是注意非結構構件的強度、剛度等; (2)抗震結構必須具有足夠的承載能力、良好的變性能力以及消耗地震能量的能力,鋼筋混凝土結構的塑性?xún)攘χ胤植寄芰^好,能夠有效的吸收與消耗地震能量; (3)抗震結構應該具有明確的計算簡(jiǎn)圖與地震作用傳遞途徑,樓屋蓋梁系布置過(guò)程中應該盡可能的選擇垂直重力荷載,這樣能夠以最短的路徑將地震荷載傳遞到柱、墻等豎向構件上,在進(jìn)行轉換結構布置時(shí),應該盡可能的保證其能夠對上部結構豎向構件傳來(lái)的垂直重力荷載進(jìn)行一次或者兩次轉換,真挑剔抗側力結構體系由支撐結構、剪力墻、框架結構等組成; (4)在進(jìn)行抗震結構體系設計過(guò)程中應該盡可能的避免出現由于部分構件或者結構受損,導致整個(gè)抗震結構喪失對重力荷載的能力或者抗震能力,因此應該保證抗震結構具有內力充分配功能以及足夠的贅余度,即使在地震過(guò)程中建筑部分構件或者結構退出工作,其他構件依然能夠承擔豎向荷載,避免出現建筑整體結構失穩或者失效的現象; (5)在進(jìn)行建筑抗震結構設計時(shí)應該從建筑結構的整體抗震性能出發(fā),保證建筑結構的底層結構、內部結構以及樓蓋等能夠形成一個(gè)有機的整體,保證建筑整體連接過(guò)程中力傳遞的合理性,在地震災害的沖擊力作用下始終以一個(gè)整體進(jìn)行抵御,這樣能夠有效的防止出現建筑單一結構抵抗性不足造成的建筑整體結構崩塌的現象;(6)建筑結構在受到地震作用時(shí),為了提高建筑結構的整體抗震性能應該保證結構能夠抵擋來(lái)自所有方向的作用力,保證主軸方向上具有足夠的穩定性、剛度以及強度抵抗地震災害帶來(lái)的作用力,并且建筑結構的穩定性越好、剛度越強、強度越高,則建筑結構抵抗平面方向上地震沖擊力的能力越強。
3.3建筑結構參數計算工作
建筑結構參數設計對于提高建筑的整體抗震性能具有至關(guān)重要的影響,設計人員在進(jìn)行建筑結構設計過(guò)程中應該對建筑結構需要承受的作用力進(jìn)行明確、清晰的計算,同時(shí)完成對不同建筑結構類(lèi)型在地震沖擊力作用下需要具備的荷載作用承受參數的計算工作,模擬地震災害發(fā)生過(guò)程中的建筑結構抗震模型,采用計算機技術(shù)對建筑結構的各參數進(jìn)行計算,保證建筑結構設計與施工過(guò)程中各種受力參數的科學(xué)性和合理性,能夠顯著(zhù)的提高建筑結構的整體抗震性能。
3.4多重抗震防線(xiàn)的設置
通過(guò)設置多重抗震防線(xiàn),能夠有效的提高建筑的抗震性能。在進(jìn)行建筑結構抗震設計時(shí),應該選擇具有良好延展性的構件作為第一道抗震防線(xiàn),同時(shí)設置其他的抗震防線(xiàn),形成完整的抗震防線(xiàn)體系,當第一道抗震防線(xiàn)破壞之后,其他抗震防線(xiàn)發(fā)揮作用,以便于提高建筑的整體抗震性能,為人們的生命和財產(chǎn)安全提供可靠的保障。
4結束語(yǔ)
綜上所述,在建筑結構設計中,建筑物的結構抗震設計是整個(gè)建筑結構設計中最關(guān)鍵的設計位置之一。所以,在設計建筑結構時(shí),設計人員一定要把建筑物的抗震能力放在關(guān)鍵的部位實(shí)施考慮。另外,在詳細施工的過(guò)程中,施工企業(yè)也要使用合理的方法,盡量提升建筑物的抗震能力,從而為保證人們的生命財產(chǎn)安全作出實(shí)質(zhì)性的貢獻。
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