梁燕霞
摘要:隨著最近幾年來我國地震的頻頻發生,因為地震災害而導致的坍塌的房屋也越來越多,給人們的生命財產安全帶來了極大的損失。因此,十分有必要對房屋結構設計中的抗震技術的應用以及創新構想進行考慮。在房屋結構中應用結構抗震技術,能夠把地震作為其能量釋放的一個過程,通過將建筑物阻力增強的方式,主動和地震相對抗,以便能夠起到降低建筑物受到地震破壞的一個作用。本文根據筆者工作實踐,對抗震技術在房屋建筑結構設計中的應用進行了分析和探討。
關鍵詞:抗震技術;房屋;建筑;結構;設計;應用
現今有很多人花費在房屋內部裝修上的費用要遠遠高于技術配備和房屋自身的價值,因此一旦地震發生時,就會給人們帶來巨大的財產損失。基于此種情形下,就促使我們對房屋結構的抗震技術進行進一步的優化,只有這樣才能最大程度地保護房屋不受到損害。與此同時,還能避免人員受到地震的威脅,針對于在房屋結構設計中抗震技術的應用成了當前一個迫切需要思考的問題。
1工程實例
某商住項目工程位于某市南部,整個地塊占地面積約4萬m,總建筑物約10萬m,容積率約2.5,為帶地下室的大底盤連體多塔樓結構的房屋建筑。局部區域一層到四層為商業,五層以上為住宅。整個小區有十二棟高層住宅,有一層地下室,地上建筑物層數18~30層,商場和地下室頂板暫定為覆土0.9m,活荷載5kN/m。為確定地下室頂板和商場區域的結構布置形式,在設計時合理考慮各個影響因素,實現結構的加固處理。
2抗震設計的基本原則
一旦發生地震時,就會有很多能量從地殼中釋放出來,而這些能量最終會以能量波的形式,用極快的速度向四周傳遞,并對建筑物造成巨大影響,讓其發生猛烈振動,從而讓建筑物受到破壞。因此,在實際的建筑物施工過程中,運用結構抗震技術就是用來增加建筑物所受到的阻力和其吸收和消耗地震能量的能力,從而減小建筑物的振動幅度,以及降低建筑物受到的地震破壞。
2.1具備必要的功能
在房屋建筑的抗震設計中,要保證建筑結構具有很好的承載能力,剛度、強度以及延展性等都滿足確定的要求,在進行構件的設計中,對相對薄弱的部分進行合理的加固,提升抗震的水平。通常,對耗能構件不適合承受縱向載荷。
2.2多布置抗震防線
抗震結構體系通常由若干個具有極好延性的部分組成,延性構件可以實現極好的連接功能,比如:框剪結構是剪力墻和框架構成的,在地震之后,如果僅設置一道防線,則接下來的若干次余震將會對建筑結構產生極大的影響,造成嚴重的損失。為了避免較多次的余震對建筑結構所產生的沖擊,可以多布置幾道防線,建設屈服分布系統,盡可能吸收并消耗地震所產生的能量,使結構抵御地震的能力顯著提升。
2.3協調不同結構件的強度關系
基于建筑結構的構件強度存在著一定的差異,所以要合理協調不同構件的強度關系,實現建筑內部同一樓層的重要建筑結構件屈服強度的統一,使其他的抗震構件仍然為彈性狀態,保證建筑結構具有較好的抗震性。實現不同結構之間的合理協調。
3抗震技術在房屋結構設計中的應用
房屋建筑結構設計的資金投入量在建筑施工的資金總投入量中占有較大的比重,結構設計的工作重點在于滿足經濟性、安全性以及實用性的要求。房屋設計中的抗震設計就是基于這一理論基礎展開的,地震具有極大的不確定性和強破壞性,所以在進行房屋建筑結構設計時,要充分考慮各方面的安全因素,做好自然災害的預防工作。
3.1提高房屋建筑結構設計抗震力
為了保證房屋的抗震能力,在結構設計中需要做好以下工作:(1)為了滿足地基的穩定性要求,需要選擇具有較強穩定性的地基,有效應對地震的影響,避免地基出現較為嚴重的變形;(2)同一形式的房屋建筑結構單位需要布置在相同種類的地基上,使地基滿足房屋結構設計的要求,發揮較好的抗震功能;(3)保證房屋建筑結構設計的規則性,盡可能保證對稱,避免由于地震作用而導致的結構出現扭曲;(4)在整體的結構設計中需要多布置幾道防線,使建筑結構的抗震能力增強,實現有效的緩沖地震的作用,降低地震沖擊對建筑物所產生的影響;(5)保證房屋建筑結構的一致性,在房屋建筑結構設計中做好不同部分的連接設計,保證縱向結構的剛度可以支撐建筑的整體結構。
3.2降低地震作用對房屋建筑的影響
將隔震層布置在建筑基礎和建筑主體之間,可以發揮很好的減震作用,也可將一個反擺布置在建筑物的頂部。布置反擺的作用在于當發生地震時,使建筑物向相反方向發生位移,基于地震中建筑結構受到較大的阻尼作用,所以使整體的加速度減小,降低地震所產生的影響。經試驗發現,當反擺布置的得當時,將會極大的降低地震所產生的影響,降低影響的概率約為65%。
(1)設防標準。我國標準規定,建筑使用價值可以分為四個級別,分別為甲類、乙類、丙類和丁類。甲類和乙類建筑的抗震烈度約為6~8度,滿足本地抗震要求再高一度,丙類建筑的抗震措施要滿足本地建筑的實際要求,丁類建筑則適合于抗震等級更低的情況。
(2)保證建筑剛度。在進行結構設計時,要保證建筑結構的剛度滿足要求。首先采用大量的鋼筋和混凝土。在已有的鋼筋混凝土上部應用鋼結構對建筑進行進一步的加固處理,加固分為兩類狀況,第一類,當需要加固的結構上部為鋼結構,下部時鋼筋混凝土結構時,不滿足抗震要求,這兩種材料的剛度和阻尼有所不同,所以是一類不科學的設計;第二類,當房屋屋頂部分是鋼結構,混凝土是結構的主體時,要依據規范開展設計工作。如果建筑物的剛度數值過高,則在地震時結構就會承受較大的作用力,產生嚴重的后果,如果建筑物得結構硬度剛度較小,則會出現較大的變形,導致其強度降低,功能受到影響。
4抗震設計在房屋結構設計中的創新
建筑結構進行抗震設計的意義在于保證人員的生命和財產安全,設計的原則是建筑在地震的作用下,基本上都可以滿足人員的安全性要求。但是近些年,很多國家都已經出現了破壞性的地震,導致傳統的抗震設計方法無法解決現階段所面臨的地震問題。針對這一現象,設計人員已經開始研究先進、合理的建筑結構設計方法,以滿足實際的設計需要。在隔震設計方面多做工作,隔震技術的設計原理在于使建筑的自振周期變長,降低對地震的影響。在施工中采用現代化的設備和技術,結合圖紙要求,實現結構的架設和布置,保證底部和上部施工分開進行,滿足結構整體的穩定性要求,做好設備以及儀器的檢測,實現結構分隔的合理性和實用性。做好隔震設備的選擇和安裝,必須選擇高質量、使用時間長、結構牢固的產品,使其具有足夠的承載能力。另外,做好對隔震設備的保護工作,定期進行合理的養護,使其耐久性滿足要求。
5結束語
綜上所述,抗震設計是房屋結構設計中需要重點考慮的要素之一,設計人員需要針對建筑施工現場的地質條件和實際狀況,建筑的結構形式,合理開展抗震設計,一旦發生地震,能夠有效降低對建筑結構整體所產生的影響,保證人們生命和財產的安全,技術人員需要不斷學習先進的設計方法,保證結構的穩定性和耐久性滿足要求。
參考文獻:
[1]吳滌凡,李建樂.某超限高層建筑的抗震設計探討[J].南方農機,2017,48(14):84-85.
[2]黎靜.高層建筑抗震設計研究[J].工程技術研究,2017,(5):220-221.
[3]方小丹,魏璉.關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J].建筑結構學報,2011,(12):46-51.