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淺議建筑結構設計中的抗震措施

2014-07-21 00:13:40薄睛心
科技創新與應用 2014年22期
關鍵詞:結構設計建筑

薄睛心

摘 要:最近幾年內,我國地震給人們的生活和安全造成了嚴重的災害和損失,房屋等建筑設施在地震的作用下顯得非常的脆弱。針對四川汶川和國外的一些地震實錄,發現房屋建筑結構對于地震的要求過低,在重建中,為了滿足和預防地震造成的大面積房屋建筑倒塌,在建筑設計中要加強對抗震要素的設計,采取抗震設計措施,提高建筑抗震等級,確保建筑更加的安全、適用、經濟、穩定。文章通過對建筑結構設計中的抗震要素進行淺談,提出建筑結構設計抗震措施,僅供參考。

關鍵詞:建筑;結構設計;抗震措施

前言

地震是一種天災,對人類的生活環境造成的損害非常巨大,在我國,目前對地震的預測能力還不能及時進行反饋,所以,在生活中,人們就要自身對地震采取安全的措施或者掌握逃生應急技能,降低危害程度。我國在進行建筑設計中,對建筑結構的抗震要求也有相應的標準,為了確保地區內的建筑設施滿足地區地震抗震要求,在建筑結構設計中要采取有效的抗震措施,了解地震發生的等級,從基礎建設早上層建筑都要滿足一定的抗震條件。建筑結構設計的設計,對抗震本身就是關鍵,合理的設計能夠在一定程度上為抗震提供穩定性條件和緩解沖力作用。

1 了解建筑結構設計中抗震性設計標準

根據我國頒布的抗震標準《建筑抗震設防分類標準》GB50223,我國的建筑抗震設防分為甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑和丁類建筑,每一種設防都有它自身的防烈度抗震措施。

1.1 甲類建筑

甲類建筑屬于重大建筑工程和地震時可能發生嚴重災害的建筑。此類建筑在進行結構設計時,要根據抗震設防烈度要求進行,即當抗震設防烈度為6-8度時,本地區抗震設防烈度要提高一度設計,當為9度時,應當符合9度抗震設防更高的要求,也就是在設計中一定要大于本地區的抗震設防烈度要求指數。

1.2 乙類建筑

乙類建筑在進行建筑結構設計時,要根據本地的抗震作用進行抗震設計。如果這類建筑較小時,結構采用抗震性能較好的結構類型,這時就可按照本地區抗震防烈度要求采取抗震措施即可。

1.3 丙類建筑

對于丙類建筑,只要保證抗震措施滿足本地區的地震作用產生的抗震防烈度要求。

1.4 丁類建筑

丁類建筑一般在地震作用下,抗震措施應允許本地區抗震設防烈度要求,同時可以相對的降低一些,對于抗震設防烈度為6度時不應降低要求。

2 建筑結構設計中的抗震措施

針對抗震設計標準和建筑類型,在設計中要考慮地區和建筑結構條件,雙重的進行建筑結構抗震設計,在建筑物本身的材料、地理位置、結構層、基礎結構等方面進行抗震設計,采取有效的抗震措施,降低建筑物在地震作用下的不穩定性,提高建筑物的整體穩定性。

2.1 建筑結構設計中材料選擇

在建筑結構設計中,材料是主要的承重原料,材料的剛度和塑性對建筑結構的影響較大,為了確保建筑物的整體穩定性,在使用材料時,要考慮本地區的地震歷史記錄,根據科學的數據進行材料選擇,一般情況下,在不影響建筑物整體使用和維護結構設計下,選擇質量比較小的,對地震破壞效果作用要低。考慮到地區的差異性,在我國東北地區,為了保證建筑結構設計,預防地震作用,通常采用鋼筋混凝土材料來保證建筑物的整體性,在大型建筑物設計中,采用伸縮縫,通過對基礎的勘察檢測,提高基礎穩定性作為抗震措施。

2.2 隔震措施

在建筑結構設計中,設計者在考慮地理環境和建筑物尺寸設計的同時,對建筑物基礎、抗震裝置、以及抗震位置進行科學的設計說明,在建筑結構比較關鍵的位置設置隔震層,來消減地震作用對建筑物的沖擊。根據不同的位置,隔震層一般分為四種類型:地基隔震、基礎隔震、間層隔震和懸掛隔震。

2.2.1 地基隔震措施

地基隔震就是在建筑物的基礎底部與土層接觸位置設置緩沖層,在地震發生時,能夠有效進行吸收和反射作用力的作用,以此來減小地震對建筑物基礎和建筑物整體的破壞作用。在我國最為常見的地基隔震層主要采用瀝青原料的隔震層,相信隨著科技的發展,未來會有更加科學的隔震層產生,對消減地震作用效果會更加理想。

2.2.2 基礎隔震措施

對于建筑物的基礎設計中,基礎本身就是對整個建筑物的承載和荷載的傳導作用,基礎結構設計對整個建筑物都非常重要,基礎決定著上層建筑,所以在設計基礎結構中,對于抗震措施的技術要求也比較高。在對基礎采取抗震措施,為了減小地震對上部結構的抽獎破壞,在建筑物的上部結構和基礎位置接觸處設置隔震層,它是防止地震力由地基處向上部結構傳播的防震措施,從而減低上部結構的破壞,效果顯著。這種抗震措施更適合多層建筑施工。基礎抗震裝置一般采用混合隔震裝置、基底滑移隔震裝置和夾層橡膠隔震裝置。

2.2.3 間層隔震措施

間層隔震是為了吸收地震沖擊余力而設置,目的是再次消減震力的作用,一般在原始結構層上安裝隔震層,對于早期建筑采取抗震措施使用普遍,施工過程簡單易操作。

2.2.4 懸掛隔震措施

懸掛隔震措施就是將建筑物的全部或者部分懸掛起來,起到隔震的作用,也叫懸掛結構。這種抗震措施在大型鋼結構建筑中使用較多。在地震發生時,震力需要介質傳導,懸掛結構主體受到地震作用,但子體受到的作用就會減輕,使地震產生的破壞力不能進行大面積的傳導,保證了上層建筑物的主題機構不受破壞,有效的進行隔震作用,減輕破壞。這種隔震措施效果顯著,而且正在逐漸被采用在鋼結構建筑中,在建筑結構設計中,設計者也會通過不斷的實踐和探索,將優化懸掛隔震措施,為建筑結構設計提高有利的抗震效果。

2.3 機敏減震支撐體系設計

機敏減震體系設計就是采用科學的設計理念,活塞運動原理,保證建筑物結構形成可以自由滑動的層面結構設計,在地震發生時,內外鋼通過不斷的滑動來消減地震作用力,減輕震力破壞和消耗地震作用力的傳導。

2.4 效能減震技術應用,提高建筑結構設計中的抗震功能

效能減震就是消耗地震能的傳導和減輕地震對建筑物的破壞程度,這種方法一般采用消能器和阻尼器,目的是消耗和吸收地震能量,減小對建筑主體的震力破壞,保護建筑主體結構安全穩定。效能減震技術的應用,它運用也比較廣泛,不論是新建建筑,還是舊建筑的抗震加固,都起到良好的效果。

3 結束語

建筑結構設計中的抗震措施,是為了更好的保護建筑物不被大面積的破壞而造成更大的損失。對于現階段各種抗震措施而言,都是為了減輕對建筑物的破壞。在建筑結構設計中,抗震已成為熱門話題,我國近幾年的地震災害,為人們再設計中敲響了警鐘,原有的設計理念已經不能滿足現階段的建筑設計要求,所以,通過采取各種抗震措施和不斷的研發抗震技術,增強地震應急安全知識,通過人為和科學的對地震預防和應急,是減少地震破壞的有效方法。

參考文獻

[1]吳建,于峰.試論建筑結構設計的抗震措施[J].黑龍江科技信息,2011(6).

[2]杜俊峰.淺談建筑結構設計中的抗震措施[J].建材與裝飾,2011(4).

[3]毛俊玲.淺談建筑結構設計抗震措施[J].山西建筑,2010(32).

[4]鄭劍揚.建筑結構設計抗震措施探討[J].科技風,2010(12).

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