【摘要】:混凝土結構是現(xiàn)代建筑中最為常見的結構形式,具有整體性好、可模性好、耐久性和耐火性好,造價低,維護成木低的優(yōu)點,因此得到了非常廣泛的應用??拐鸾Y構設計作為棍凝土結構建筑設計的重要內容,直接影響著建筑整體的抗震性和穩(wěn)定性,需要建筑設計人員的充分重視。
【關鍵詞】:混凝土結構;抗震結構;建筑
1.混凝土結構建筑抗震設計中存在的問題
1.1前期準備工作不完善
不論是對于建筑設計而言,還是施工而言,前期的準備工作都是必不可少的,前期準備工作中所包含的相關設計資料收集、施工規(guī)范整理、施工材料購買與審核以及設計方案的審核等內容,都對整個混凝土結構建筑的抗震設計起到了非常關鍵的影響,因此,對于混凝土結構的建筑抗震性能設計來說,前期準備工作的完善與否至關重要。然而,據(jù)相關調查部門統(tǒng)計,在我國每年的混凝土結構建筑的抗震性能審核當中,很多混凝土結構建筑的抗震能力不符合國家相關法律法規(guī)規(guī)定的抗震能力標準,而這其中很大一部分原因就來自于一些建筑設計公司對于設計之初的前期準備工作做的不怎么完善所引起的。比如說,以混凝土結構建筑抗震性能設計前期的現(xiàn)場勘查測量工作為例,由于每一個地方的實際地理情況、地形地貌、自然環(huán)境、土壤條件以及水文條件等都是不相同的,但是一些建筑設計人員在對其進行實地考察、勘探測量的時候,沒有及時的采用變通的測量方法,對于不同地形地貌的施工場地,采用同一套測量標準來進行實地測量,進而導致一些特殊的細節(jié)數(shù)據(jù)沒有被測量勘察到,而后來的建筑設計師在進行混凝土結構建筑的抗震設計時,也沒有能夠及時得到所有的真實信息,不能夠全而的、透徹的了解施工場地的實際條件與情況,最終導致設計出來的混凝土建筑結構抗震性能無法達到實際的標準要求,因此,施工前期的準備工作至關重要。
1.2防震結構設計不規(guī)范
防震結構設計是現(xiàn)代混凝土結構建筑的抗震性能設計當中,最為關鍵也是最為有效地設計實現(xiàn)方法,它其中包括了抗震層、防震縫以及抗震支座三大主要防震結構的設計,這三大抗震結構對于整個混凝土結構的建筑抗震性能起到了關鍵性的影響,所以至關重要。根據(jù)我國相關法律法規(guī)規(guī)范和標準條文規(guī)定,當出現(xiàn)以下兩種情況時,抗震層、防震縫以及抗震支座這三大防震結構都必須滿足設計規(guī)范:第一種,混凝土結構的建筑房屋中平而的所有尺寸大小,都遠遠超過了我國《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規(guī)程》中的標準規(guī)范限度值,并且還沒有設計相應的安全強化措施的情況下,混凝土建筑的抗震層、防震縫以及抗震支座的設計就必須都要有。第二種,對應的混凝土結構建筑的各部分不同的功能結構,其剛度和承載壓力的負荷能力存在著很大的差距,并且還沒有設計相應的安全強化措施的情況下,混凝土建筑的抗震層、防震縫以及抗震支座的設計就必須都要有。
2.建筑抗震結構設計的必要性
在建筑設計,尤其是高層建筑設計中,做好抗震結構設計是非常必要的。在當前經(jīng)濟發(fā)展的帶動下,我國的城市化進程不斷加快,城市規(guī)模的擴大和城市人口的增加使得城市的人地矛盾日益凸顯。在這樣的背景下,高層建筑得到了迅猛發(fā)展,并且迅速成為城市建筑發(fā)展的主流方向。但是,建筑高度越高,其自身的重量也就越大,對于震動的抵抗能力越差,如果高層建筑的設計還按照普通建筑設計的方法,一旦遭遇地震,必然會導致建筑的損壞或倒塌,引發(fā)嚴重的后果。
3.混凝土結構建筑抗震結構設計的有效措施
在混凝土結構建筑抗震結構設計中,需要滿足兩個方而的需求,一是剛度需求,設計人員必須明確建筑施工現(xiàn)場的地形地貌、建材特性等,對建筑整體結構的剛度進行合理設計,同時以建筑結構的連接設置為輔助,對其進行一定的調整,提升建筑的抗震性能,二是受力需求,根據(jù)地震災害數(shù)據(jù)顯不,如果混凝土建筑剛度比較柔軟,則其在地震作用下,主體結構會出現(xiàn)嚴重損壞,甚至可能導致崩塌。因此,應該充分考慮建筑結構中連接點和構建的受力需求,采取合理有效的措施,進行相應的減震消災。
在現(xiàn)有技術條件下,混凝土結構建筑的抗震結構包括抗震層、防震縫和抗震支座等,這里分別對其設計進行簡要分析。
抗震層??拐饘右话阄挥诮ㄖA的頂部,是最為基本的抗震構造形式,能夠最大限度地對地震能量進行隔離,從而保證建筑的使用安全。在實際設計中,為了保證安裝和維護的便利性,需要在抗震層
頂部梁底與基礎而之間留出0.8m以上的空間。從建筑功能方而分析,為了對抗震層頂部的樓板進行有效利用,可以以地下室或者半地下室的形式,將抗震層設置在地下室柱頂或者墻頂。同時,為了對構件的受力情況進行改善,當水平剪力較大時,可以在柱體中設置相應的減震器,將抗震層的剪力和彎矩分別傳遞到柱或者墻的上下端。
防震縫。防震縫是指為了防止地震對于建筑的破壞,在適當位置設置的縫隙,可以將建筑分為若干形體簡單、結構剛度均勻的獨立部分。簡單來講,防震縫是為了減輕或者防止相鄰結構單元在地震作用下相互碰撞而預先設置的間隙。通過設置防震縫,可以對復雜的建筑結構進行分割,形成相對規(guī)則的結構單元,從而減少建筑的扭轉、改善結構抗震性能。
4. 混凝土建筑抗震結構設計的優(yōu)化
4.1結構尺寸的優(yōu)化
在結構幾何形狀和材料都規(guī)定好的條件下,計算出滿足各種條件下的最優(yōu)構件截面,其實就是對結構構件尺寸進行設計,使其造價最低化。
4.2結構體系的優(yōu)化
結構體系的優(yōu)化先從結構概念設計開始,使結構平面布置滿足對稱、規(guī)則,立面和豎向規(guī)則,側向剛度均勻變化。與此同時,通過定量的分析和計算對關系到體系整體性能的設計參數(shù)進行優(yōu)化。
4.3結構功能的優(yōu)化
建筑的使用功能如何對結構和造價的影響較大,取決于工程建設完成后使用者對本項目有著怎樣的使用功能要求,在能夠滿足用戶整體功能要求的條件下對結構功能方面進行設計優(yōu)化。
5.結語
隨著我國社會的高速發(fā)展,抗震結構的應用也越來越廣。由于居民對高層混凝土建筑質量上的要求越來越高,因此在建筑工程的實際設計和施工過程中應采取更加安全的抗震結構,這不僅能夠滿足國家相關法律法規(guī)的安全抗震要求,一定程度上還可以提高經(jīng)濟效益和社會效益,對于建筑行業(yè)的健康高速發(fā)展起到了至關重要的推動作用。
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