王西成
山東建大建筑技術有限公司
建筑結構設計中基于抗震措施的分析
王西成
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社會經濟的迅速發展以及人們生活水平的提高,使得人們對建筑結構工程設計的要求也隨之不斷提高。如何在現有建筑結構設計理念的基礎上,促進建筑結構質量的穩步提高,是目前建筑結構設計人員必須予以充分重視的問題。本文主要是就建筑結構設計中的抗震措施以及其對建筑結構質量的影響進行了分析和研究。
建筑結構設計;抗震措施;分析與改進
我國的建筑結構設計對抗震要求也做出了相應的要求,因此,為了確保建筑設施可以滿足地區抗震設計的要求,必須在建筑結構設計的過程中采取相應的抗震措施,充分了解當地地震發生的等級,才能滿足建筑結構的抗震要求。
對于民用建筑場地而言,其需要選擇的地段一般要和泥石流或者一些斷層相避開。例如,2008年發生的汶川地震,一半以上的災害,都是由于泥石流或者滑坡所致,建筑場地如果在地震斷層中,那么,建筑物無論如何為堅固,對于地殼的產生的沖擊,也是無法阻止的。正是因為地震斷層上的建筑安全系數相對較低,因此必須嚴格的按照要求選擇遠離地震斷層的建設場地,才能確保建筑結構整體安全性的提高。所以,建筑結構設計人員在設計工作開展的過程中,必須保證建筑物要盡量遠離一些地震斷層,等一些較為危險的地方,這樣才能對建筑物遭受的破壞從根本上減輕。
經過調查研究發現,平面或者豎向規則性較好的建筑,由于地震的作用,其所受的危害較低。因此,在進行建筑結構設計時,應盡可能的采取平面布置,才能確保建筑整體安全性的進一步提高。建筑設計人員,需要嚴格的樹立抗震理念,將空間觀念和藝術觀念相互融合,最終獲取設計目標的實現。另外,如果建筑結構的形體較為復雜的話,則可以采取設置抗震縫的方式,降低地震對建筑結構整體安全性的影響。而抗震縫的設置必須以地震等級、場地的類型、房屋類型等為基礎留有足夠的寬度,才能充分發揮出抗震縫在地震發生時的積極作用。
計算簡圖以及傳力途徑的科學合理是確保民用建筑結構體系合理性的關鍵因素。由于民用建筑所采用的的規則存在較大的差異,因此必須采用計算空間模型的方式進行地震力的計算,同時在計算的過程中還必須充分考慮扭轉偶聯關系對建筑結構所產生的影響,才能確保建筑結構安全性符合設計的規范和要求。另外,如果民用建筑提醒復雜程度較高的話,那么就必須合理的設置抗震縫對建筑上層結構進行分割,使其成為相互獨立且規則的結構單元,從而降低地震對其整體安全性所產生的影響。
如果建筑結構保持對稱的話,那么建筑結構各個構件在地面水平運動所產生作用下,受力就相對就均勻。但是假如建筑結構采取的是不對稱結構設計的話,那么就會出現中心偏向一邊的現象,這樣就會導致建筑結構的各個構件出現受力不均勻的現象,造成建筑受到嚴重的破壞。建筑層數相對較高的建筑,不僅對其各向對稱做出了嚴格的要求,同時對其扭矩剛度也提出了相對較高的要求。而對于多層砌體房屋而言,則應該采取橫墻承重的結構布置方式,以全部建筑結構的安全性符合建筑設計的要求。
建筑物和地基之間,需要設置一個免震層,免震層的設置對于房屋的缺陷有效的降低,同時也可以保護由于地震導致的房屋物品的破壞,也就減少了由于財力、人力的破壞導致的一些悲劇的產生。
根據建筑結構的類型,將抗震性能進行不同級別的分類。當前,建筑結構類型一般順序為:鋼結構、型鋼混凝土結構、混凝土-鋼混合結構、現澆鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構、裝配式鋼筋混凝土結構、配筋砌體結構以及砌體結構等。諸如日本等國家,在原料上就較為關注,我國或者歐洲等國家建筑經常所用的材料,在日本已不存在,當前,日本建筑使用的瓦片,大部分是用塑料制作而成。并且由于木結構,對于抗震性具有較高的性質,在日本采用較為廣泛。為保證傳統木質材料的進一步提升,當前,很多日本居民住宅,采用的設計都是箱體設計風格,這種風格的設計,就算是出現了房屋翻滾的問題,由于整體結構所受的危害較小,因此應用較為廣泛。此外,鋼結構在日本也較為普遍,這種鋼結構采用的是塑性材料,因此,在地震將要到來之前,具有很好的吸收地震的能力,從而可以很好的進行抗震。
(1)首道抗震防線的構件的科學選型。嚴格意義上說,首道防線的設置以及選型,其負擔較小或者是無負擔,這樣就可以對于一些較小的填充墻以及豎向支撐墻可以承重,此外,應當對一些軸壓比值進行最大限度的小的選擇,一般情況下,軸壓較大的框架柱,不適宜做首道防線的抗側力構件。但是由于施工的問題,那么就只能采用單一的框架體系,這樣就使得其成為整個框架體系中,唯一的抗側力構件,此時應當選用的“強柱弱梁”型延性框架。
(2)采用贅余構件,增多抗震防線。對于高層建筑而言,一般采用雙重抗側力體系:框架-抗震墻、芯筒-框架、內墻筒-外框筒、框架-支撐,其在水平地震側力的作用之下,通過各層的樓蓋,進行工作的協同。同時,這種體系會在地震發生時,依靠支撐或者是墻體等,框架作為主要的抗震防線,為有效保證這一體系的抗震防線,一般采用在方式為:同一軸線位置設置延伸性較好的抗彎梁的方式,利用這些連系梁首先承擔地震前期脈沖的沖擊,以達到保護主體結構的目的。
總而言之,當前民用建筑中,需要樹立一個先進的抗震理念,這樣才能保證整個建筑結構的穩定性,同時,設計人員,需要在進行民用建筑抗震結構設計的的過程中,采用抗震理念,對整個設計有效的貫穿,更好的保證抗震設計的嚴謹性,有效的達到民用建筑結構的穩定性效果。
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