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摘要:近些年發(fā)展以來,我國經(jīng)濟建設和社會發(fā)展突飛猛進,建筑行業(yè)也得以快速發(fā)展,我國大跨度結構工程逐漸被廣泛應用。例如:社會基礎措施、體育館以及電影院等等。大跨度結構防震設計是工程設計之關鍵,文章分析了大跨度防震設計思路以及實施的技術。
關鍵詞:大跨度結構;防震工程;實施要點
一、前言
地震屬于自然災害,突發(fā)性強,破壞性大,建筑物在突如其來的地震災害面前,只能被毀壞。大闊度的結構工程,覆蓋面積比較大,一旦遇見地震,帶來的破壞面積更大。在進行大跨度結構工程實施之前,需要充分了解防震設計,做好相關防震測試工作。
二、大跨度結構工程防震設計方法
第一,時程分析法。該方法是在點子信息技術背景下產(chǎn)生的,綜合運用了實驗技術和計算機技術,是一種新型分析方法,使用該方法之前,選擇一定的地震波,將收集到的地震波熟知直接輸入設計結構程序中,再對結構運動微分方程進行精準積分分析,得到了在地震時程內(nèi)具體的地震反應數(shù)據(jù)。這種方法被廣泛使用于不規(guī)則建筑抗震計算分析中,這是一種完全動力法,計算量非常大。但是計算精度非常高,使用該方法,確定出兩個步驟,逐步積分法以及振型分解法。這是時程分析法的分類。不同的方法具有不同的分析效果,也會得出不不同的分析結論。舉個例子進行說明:單質點性為案例,按線性加速度方法對運動方程進行求解,得到最基礎的數(shù)據(jù)值。該方法的使用基本是基于假定基礎上進行的,質點加速度能夠準確地反映出一個微小時段的變化,這就是積分T時段內(nèi)的線性變化。假設已經(jīng)求出了ti時刻的質點地震位移數(shù)值a,速度ti,加速度ti,現(xiàn)在要求出經(jīng)過時段t之后的位移數(shù)值以及速度和加速度數(shù)值。線性的加速度可以使用質點的加速度來表示,在根據(jù)時刻劃分出泰勒級數(shù),于是就可以計算出最終的數(shù)值。第二,底部剪力法。這是一種模擬靜力法,直接將地震看成是靜力負荷,直接計算出建筑物承受地震最大壓力反應。這個方法計算量比較少,計算過程中會出現(xiàn)忽略高階振型,使得計算結果受到影響,降低了精度值。第三,反應譜法,借助反應譜法理論以及分解原理進行計算,得出最大值地震反應值,這是一種全新的模擬動力法,計算量非常大,但是計算精度很高,有效避免計算誤差。剛性比,抗震設計要求,樓層間的側向剛度不能小于相鄰樓層側向剛度的70%,對相鄰的兩個樓層應該使用平均值進行計算,更加剪切剛度和位移比,計算最終結果。這能滿足層間剛度需求,實現(xiàn)無薄弱層設計。
三、大跨度結構工程的抗震設計
大跨度結構工程在我國得到較快發(fā)展,尤其是在各個城市里都有看到其身影。然而,尤其結構工程具有的特殊性,防震設計整體施工有其難點。在保障地震發(fā)生時,大跨度建筑結構損壞的程度能在控制在預計范圍內(nèi),后期在進行修補。一般而言,我國國內(nèi)大跨度防震設計主要分為兩個階段執(zhí)行的。一是選擇合理的設計方案,二是在抗震設計階段,做好抗震值計算。根據(jù)數(shù)值恰當設計出合適的抗震設計方案。
(一)選擇合適的抗震方案
眾所周知,地震災害發(fā)生是難以預測的,也難以得到控制的。因此,在防震設計中,大跨度建筑設計尤為重要。當前,抗震設計主要分為概念設計以及計算設計兩種。其中,計算設計是根據(jù)計算模型進行假定設計和設想的,與實際抗震情況有一定的差異。如果想要完全依賴于模型數(shù)值,這是較為不可靠的。針對于概念設計而言,為了保障建筑設計抗震性能和水平,充分考慮到工程預算問題,應該做好塑性部位考慮,在上下連接結構部位進行設計。當概念設計開展之前,加強研究,做好整體結構設計,分析出最薄弱的抗震部分,再進行合適調整,才能保障抗震設計效果最佳。
(二)做好延展性抗震設計
進行抗震設計方案分析之后,應該從其延展性層面做好抗震設計,主要有兩個方面。一是根據(jù)預期的存在塑性鉸位置,認真做好配筋。二是對整個大跨度結構工程開展抗震性能分析,做好驗算以及測試工作,確定出大跨度結構抗震安全、可靠。另外,大跨度工程減震、隔震設計也至關重要。當前,建筑工程選擇的是抗震手段實現(xiàn)隔震和減震設計需求。這項技術不僅能獲取良好的抗震效益,而且我是最為經(jīng)濟和科學的方案。隔震設計情況主要為:第一,大跨度結構,主要是呈現(xiàn)剛性的,而且剛性度較大,結構自振的周期和頻率都比較小。一旦出現(xiàn)地震,自振的頻率就比較高和頻繁,容易受到損壞。第二,大跨度結構工程,它的布控不夠嚴格,也不均勻,有地震發(fā)生時,整體的建筑穩(wěn)定性會受到影響。同時,當?shù)卣鹉芰款A測加速時,一般都是高頻率的分量,卻忽視了低頻分量,這種設計方式不僅無法起到抗震效果,而且針對性也很差。甚至是否是使用隔震設計或者是減震設計都分不清楚。面對該問題,理當借助建筑結構振型的周期加大,保障建筑結構耗震影響較小,最終降低地震對大跨度工程破壞。
(三)斜撐體系是當前抗震
斜撐體系是當前抗震研究之關鍵,使用該抗震體系,對降低造價有重要影響。結構豎向構建在建筑中發(fā)揮出承擔豎向力作用。當進行水平力承擔時,構建會彎曲。因此,需要更大的橫截尺寸來支撐,這不是經(jīng)濟的辦法,只能會增加經(jīng)費支出,加大造價。通常情況下基建項目的管理是把項目造價、項目進度以及項目質量交由基建、審計、財務等不同部門分別進行管理,當建筑物提升抗震強度時,造價的預算方式將有新的改變。且傳統(tǒng)項目造價控制方法往往是控制項目造價的竣工結算。這樣的管理機制不能很好的把三者有機結合起來進行全面考慮。
結束語
眾所周知,地震災害是重要的自然災害,由于其具有的突發(fā)性、破壞性以及影響范圍大等等因素。對我國建筑工程有著重要影響。近些年發(fā)展以來,我國大跨度的結構工程大量出現(xiàn),這些工程的投資大,實用性強。大跨度工程設計時,需要做好分析工作、從建設選址,設計可行性的科學方案以及減震、隔震設計上都要做好工作,才能保障大跨度結構工程抗震安全、可靠。
參考文獻:
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(1)建筑消防設計原則
本項目建筑防火設計原則是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范,從總平面布局、建筑平面布局、細部構造、設備等各方面統(tǒng)籌考慮,全面滿足防火規(guī)范要求。
(2)消防設計方案
a.基地共設兩個出入口與城市道路相連接,內(nèi)部沿建筑外圍設環(huán)形消防車道,消防車道均可到達每個建筑。
B.規(guī)劃中,各建筑間距滿足防火間距要求,且各建筑安全疏散出口均不少于2個,安全疏散距離及疏散寬度等嚴格執(zhí)行國家現(xiàn)行規(guī)范。
5.7 綠化景觀系統(tǒng)
整個基地主要采用園林式布局,在主入口處設置綠化花園,建少城市道路交通噪音的干擾,基地內(nèi)部通過單體的造型和空間限定,并結合場地原有果樹綜合考慮,將建筑置身于生態(tài)園林的大環(huán)境之中,以綠化景觀中心為主要元素,通過道路綠化,與個建筑的庭院綠化聯(lián)為一體,創(chuàng)造出層次豐富的景觀空間。
6 結束語
總平面規(guī)劃設計是建筑設計的基礎,即使是一棟建筑物也要研究總平面規(guī)劃的問題,在規(guī)劃設計時如何充分利用場地現(xiàn)狀資源,減少不利因素影響,完善規(guī)劃方案成為建筑師首要解決的問題。對于建筑總體布局應必須處理好建筑與現(xiàn)狀環(huán)境、地形道路、綠化、相鄰建筑等之間的關系,做到分區(qū)明確、布局合理、聯(lián)系方便,才能規(guī)劃出更具人性化、出色的方案,實現(xiàn)民用建筑的可持續(xù)發(fā)展策略。
參考文獻:
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