王松領 趙亞威
商丘市弘基建筑勘察設計有限公司
建筑結構設計中抗震設計探討
王松領 趙亞威
商丘市弘基建筑勘察設計有限公司
近年來,地震災害頻發,給人們的生命和財產安全造成了極大的危害,同時還減緩了我國經濟與社會的發展。根據相關調查研究表明,我國處于地震災害多發帶上,一旦發生地震災害,將會造成不可估量的危害,如何加強建筑結構的抗震性能已經成為社會各界廣泛關注的焦點。在進行建筑結構抗震設計過程中,建筑結構設計人員必須充分的認識到抗震設計的重要性,并嚴格控制建筑抗震設計的各個要點,以便于提高建筑結構的整體抗震性能,為人們的生命和財產安全提供可靠的保障。
建筑結構;抗震設計;工作要點
建筑抗震設計是建筑設計中一個最基礎的要素,只有充分的重視建筑抗震設計才能有效的提高建筑的抗震能力,使人們的生命安全和人生財產免受地震的傾襲,然而現階段在我國的建筑抗震設計方面還存在有一定的缺陷,從而影響了我國建筑的整體抗震水平。
地震災害是危害最大的自然災害之一,同時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成為困擾眾多建筑結構設計人員的難題。在人類史上,發生的地震災害都造成了嚴重的人員傷亡和經濟損失,如唐山大地震、汶川地震等。隨著全球化、城市化發展進程的加快,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,過多的人和財富都集中在一個區域,一旦該區域發生地震災害,其造成的人員傷亡和財產損失是不可估量的。地震是一種自然災害,現階段的科學技術手段并不能夠完全準確的預測地震災害,并且也沒有相應有效的防止對策。
2.1 沒有立足于實際情況進行建筑抗震設計
現階段在我國的建筑具體的抗震設計中,很多時候都是以固定的參數進行建筑抗震設計,而沒有結合實際的情況,這種完全依靠計算來進行的抗震設計難免會存在一些誤差,導致建筑抗震設計無法很好的發揮出抗震作用。例如,在我國現階段的地震研究中,會對地震的降級系數進行統一規定成2.81,這樣就會給很小的地震賦予固定的統計意義。然而在實際的情況中,相對比較小的地震更多的會運用于實際的結構設計中,而建筑結構中變形的檢驗以及橫截面的具體承載能力是要根據實際的情況來進行設計的。
2.2 建筑結構設計人員的意識問題
現在不少的建筑結構設計人員不具備扎實的專業知識,缺乏足夠的專業設計能力,導致設計出來的建筑物缺乏足夠的抗震性能,留下一定的抗震安全隱患。另有一些建筑結構設計人員抗震安全意識不足,建筑設計時強調、注重建筑的外觀美感,輕視建筑抗震整體協調問題,也對該建筑留下了一定的抗震安全風險。
3.1 建筑結構抗震材料的選擇
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抗震的影響較大,為了確保建筑物的整體抗震性、穩定性,在選用材料時,要結合本地的地震歷史資料,選擇合適的建筑材料。從抗震角度考慮,作為建筑材料應輕質、高強;構件間的連接應有良好的整體性、延性,且能發揮材料的全強度。按照此原則,鋼結構是最符合抗震材料要求的,多次地震災害實例表明鋼結構的抗震性能好,但鋼材的造價及維護費用較高。現澆鋼筋混凝土結構整體性好,造價低廉,有較大的抗側移剛度,經設計可保證結構具有一定的延性。但該材料也存在難以克服的弱點:當地震持續較長時間時,在反復的地震荷載作用下,構件剛度因裂縫的開展而遞減,將混凝土擠碎。裝配式鋼筋混凝土結構施工方便,但它的抗震弱點在于框架節點等構件接頭強度及變形能力均低于構件本身強度而形成薄弱環節;同時預制構件裝配時會產生次應力,整個結構缺乏連續性和整體性;故這類結構不宜在高烈度地區采用。因此在建筑結構設計中,為了達到提高建筑抗震性能的目的,必須科學合理選擇適合該建筑的建材。
3.2 注重各種防震措施的使用
設計人員可通過基礎性防震措施的使用來提升建筑工程項目結構的抗震情況,但在使用基礎性防震技術時需要針對不同的位置選擇使用不同的技術方法,下就幾種常見的基礎性防震技術進行簡要探析:基礎隔震技術。該方法需要將隔震層設計在建筑項目的上部結構以及基礎位置接觸處,從而避免建筑的上部結構受到過大的地震能,避免地震力通過地基傳播到建筑的上層。現常見的基礎抗震裝置有夾層橡膠隔震、基底滑移隔震以及混合隔震裝置等;間層隔震技術。該技術可用于吸收地震所產生的沖擊余力,可以再次削減地震所產生的震力,從而避免建筑結構受到地震過大的不良作用。一般來說,需要于原始結構層上設計使用間層隔震。
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重要的影響,設計人員在進行建筑結構設計過程中應該對建筑結構需要承受的作用力進行明確、清晰的計算,同時完成對不同建筑結構類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,模擬地震災害發生過程中的建筑結構抗震模型,采用計算機技術對建筑結構的各參數進行計算,保證建筑結構設計與施工過程中各種受力參數的科學性和合理性,能夠顯著的提高建筑結構的整體抗震性能。
3.4 加強建筑的縱向結構設計
建筑的縱向結構設計主要是指對建筑的結構質量,建筑的剛度以及建筑物沿的高度設計。在建筑進行縱向設計時,需要盡可能的讓建筑的剛度同建筑物沿設計形成相對比較靠近的系數,同時剪力墻結構一定要布局均勻,確保剪力墻結構可以沿建筑縱向一直延續到建筑底部,中間不可以形成中斷,或者剪力墻無法連接到建筑底部。另外,在縱向結構的設計中,還需要極力避免在建筑樓層設計中,各個樓層出現剛度不均勻的情況,從而有效的避免建筑扭轉情況的發生。
綜上所述,現階段伴隨著國家的不斷發展,建筑行業也在不斷的發展,在建筑行業發展的過程中一定要充分的意識到建筑抗震設計的重要性,在建筑抗震設計中有效的融入建筑設計的一些理念,從而有效的提高建筑的抗震性,從而促進建筑行業的可持續發展。
[1]裘民川.建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用[J].工程抗震,1999,04:7-11+40.