吳峰
摘要:如何結合我國在社會發展和地震環境等方面的實際情況,對建筑結構的抗震設計進行不斷的提高與完善,促進其不斷朝著更安全、更經濟、更合理的方向發展,是目前建筑結構抗震設計工作者的首要任務。
關鍵詞:房屋建筑 結構 抗震設計
前言
建筑工程的抗震性能取決于抗震結構的設計,這就對對抗震結構的設計提出了更高的要求。建筑單位需要不斷分析預見地震災害中可能會遇到的各種問題,需要我們在設計過程中有效規避這些問題、不斷優化抗震結構、盡量減小地震造成的建筑損失。
一、建筑場地的要求
地震的破壞主要是二次破壞。就是在地震后,建筑物的損壞對人類帶來的傷害。地震中,由于地質的變化,使地質結構發生變化,破壞了建筑的地基結構。所以對于房屋建筑結構抗震的設計要求中,需要對場地進行認真選擇。首先,盡量避開不利于抗震的地區。在地質比較松軟,容易發生變化,河岸邊、山旁和地勢不平的地段盡量不要進行建筑工作,否則一旦發生地震,將會帶來嚴重的破壞,甚至導致建筑物倒塌。如果非要在以上地段進行建筑,則需要采取有效的抗震措施。其次,選擇合理的地理條件。在開闊的、地質穩定的地區進行建筑。最后。要避開危險環境,在有可能發生危險的地段嚴禁建筑。建筑的場地是影響建筑所受地震危害的主要原因。根據科學家調查表示,土質越堅硬,建筑物越結實,所受地震危害越小,相反,地質松軟的地區,一旦發生地震,將會帶來不可估量的損失。
二、地基和基礎的要求
大量實踐表面,同一個建筑,不能夠建立在不同土質的地基上。在建筑過程中,只能采取同一種建筑方式,即相同的地基。房屋建筑對于地基的埋置也有一定的要求。如果埋置的過淺,將會給建筑帶來不利的影響,使建筑物的嵌固作用減小,在地震過程中不能發揮地基的作用,從而造成振幅增大,增加了地震帶來的危害。所以,對于地基的埋置,要按照深埋理念,盡量加深地基,并做好基槽的回填和夯實工作,提高地基的穩定性。房屋建筑主要是由基礎和上部建筑構成的。為了加強兩部分建筑之間的整體性,基礎在室外的地坪下不宜做內外交圈的基礎圈梁。同時為了使上部結構與基礎之間的連接更加的牢固,就要把上部結構的構造柱鋼筋插入到基礎的圈梁中。當地基的土質剛度不強時,還應該在基底的底部布置圈梁。
三、構建抗震的結構體系
結構體系是建筑抗震設計的基礎支持,是建筑工程抗震能力的保障,能夠均衡分配單元受力。第一航側力構件,剪力墻是抗側力的一部分,不斷優化剪力墻設計可以有效提高抗震能力。施工企業需在建筑周邊地區規劃剪力墻的位置,一般設計在承載力比較大的地方,利用剪力墻提高建筑的承載力保持高強度的穩定性,避免受到地震影響。建筑工程的建設并不是完全處于水平狀態,實際仍舊存在凹凸部分,此類部分較容易受到地震影響。因為其在內力分配上缺乏穩定性,施工企業可以利用剪力墻,充當抗震部分將剪力墻設計成不同類型,彌補建筑工程抗震結構的缺陷。剪力墻發揮抗側力時還需考量整體建筑的高度,防止側力過大,干擾抗震設計。第二,注重結構體系的整體性。抗震體系的整體性能越高表示建筑工程的抗震能力越強,因此,施工企業需對建筑工程的重點部分進行抗震整體性設計,樓蓋是抗震體系設計的中心,影響建筑工程的抗震性能。樓蓋在抗震體系中,具有水平作用力,能夠平衡分配垂直方向的抗側力。穩定建筑工程的單元結構,保障單元結構在抗震過程中發揮防震能力。施工企業設計建筑樓蓋時,需充分考慮抗震結構的體系設計融合兩項內容使其符合建筑抗震的基本條件。
四、抗震布局設計
施工企業在建筑施工前期,提出抗震布局設計,合理分配體形、結構達到建筑工程的抗震標準。建筑工程不良的抗震布局引發地震對建筑連鎖損害的機率比較大。加果抗震布局無法提供抗震條件,即使輕微的地震晃動也會干擾建筑工程的安全與穩定。抗震布局內杜絕出現不規則設計,全部采用對稱的設計方式,平衡抗震布局的受力分配。如此才可保障抗震布局處于強度穩固的狀態。抗震布局對構件設置有明確的規定,包括材料強度。所以施工企業還需深入考察建筑工程的各項樓層。優化抗震薄弱地帶,采用最有效的布局方式,提高自身抗震的能力。
五、建筑抗震結構的高度設計
建筑高度是建筑抗震結構設計的重要參考依據,規范的抗震結構設計能夠為建筑穩定提供保障。高度設計必須根據建筑工程的實際情況,由專業人員進行設計,部分建筑工程并沒有按照國家相關規定設計建筑高度,基本超過限制高度,不利于建筑工程的抗震安全性。所以針對建筑抗震的高度設計提出兩點設計建議。第一,高度數據的確定必須以抗震試驗為主,赴絕自主設計高度;第二,利用振動模型得出最準確的需求數據,模擬地震力度提升抗震設計高度的準確性。
六、抗震材料的選擇
建筑單位為提高抗震能力,必須注重抗震材料的選擇,確保結構穩定。我國抗震結構設計,基本以鋼筋混凝土為主,實際鋼筋混凝土存在缺陷,無法達到高效的抗震能力。我國應積極吸取國外的防震建設的經驗,采用剛性抗震材料。剛性抗震材料的韌性、延性等優勢明顯,與剛性材料相比,鋼筋混凝土結構自身的重量較大。本身會對建筑造成一定的壓力,降低抗震效果而剛性材料屬于輕質類型,雖沒有高重量。但是可以發揮較強抗震能力,提高抗震結構設計的各項指標。例如:某建筑采用剛性抗震材料,與同規模建筑的鋼筋混凝土材料相比存在優勢,該建筑利用剛性材料構成抗震結構,實際自重減少40%,如果使用鋼筋混凝土材料建筑工程的防震設計,還需考慮柱體截面與使用面積的關系,但是利用剛性材料則可直接根據抗震結構設計進行施工,基于剛性材料,該建筑節約15%的成本,如期完成工程建設,沒有出現延期現象。該建筑利用振動試驗檢測剛性材料。其在抗震方面顯示出優質的延性,達到該建筑工程的抗震標準。
七、抗震防線的設計
抗震防線的優化設計,可以提高建筑工程的抗震能力。屬于抗震結構設計的一部分。施工企業設計抗震結構時,深度規劃抗震防線,利用抗震防線,為抗震結構提供后補支撐。以某城市建筑為例。分析其對抗震防線的設計,該地區建筑抗震級別保持在7級以上。針對地震多發地帶控制在9級水平,所以當地相關建設單位非常注重抗震防線的建設。例如:某省建筑已經完成抗震施工圖的結構設計,但是還未通過審查。所以該建筑需按抗震新標準執行,該建筑充分利用抗震防線結構,體現抗震部分的協同工作,有效分擔地震能量,該建筑分為三道抗震防線。第一是填充墻;第二是框架;第三為剪力墻結構。根據建筑工程的規模,規劃抗震防線的數量通過剪力墻為建筑抗震結構提供足夠的承載力。基本可以達到抗震結構的一半,配合框架構造,分配地震沖擊波保護建筑工程。該建筑剪力墻的不同框架位置都具備承接能力。在填充墻的參與下確保抗了震防線設計的優質性。
結束語
總之,抗震技術屬于房屋建筑設計當中的一項主要技術,抗震設計的好壞將會直接影響到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑結構設計中,需根據抗震設計的相關要求,對房屋建筑進行合理設計,滿足房屋抗震設計的相關要求。盡可能提高房屋的抗震能力,減少地震災害對于房屋建筑的損害。
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