謝添龍
摘要:隨著現(xiàn)代建筑工程數(shù)量日益增多、工程規(guī)模日益擴大以及建筑結(jié)構(gòu)形式日益多樣化,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求也越來越高??拐鹪O(shè)計作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié),尤其要得到重視。因為抗震設(shè)計事關(guān)建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性,只有進行合理的抗震設(shè)計,才能夠有效避免地震對建筑造成的損壞,以保護人民的生命財產(chǎn)安全。
關(guān)鍵詞:杭震設(shè)計;房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;實踐應用
建筑工程作為人類工作、學習和生活的基本場所,它對人類正常生活秩序的重要性不言而喻。為了實現(xiàn)對人類生活正常秩序的有效維持,保證人類的生命及財產(chǎn)安全,做好對建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是對建筑設(shè)計,施工企業(yè)的基本要求。當今世界自然災害發(fā)生頻率不斷的提高,能夠有效的提高房屋使用的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力,和人們的生存安全的程度,就顯得十分重要。在房屋的建造設(shè)計中,合理的應用抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計,將有助于提升房屋建筑的抗震性能,使公民在最短的時間內(nèi)能夠得到最大的安全保障。
一、建筑結(jié)構(gòu)抗震的重要性
基于地震災害的極強破壞性,我對于建筑工程的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要從整體局面考慮,加強結(jié)構(gòu)的整體抗震設(shè)計。具體到工程設(shè)計中,需要相關(guān)設(shè)計單位和施工單位結(jié)合實際情況,綜合考量,建筑整體的抗震性能每個單元之間的具體鏈接方式,從簡到繁,有邏輯的科學設(shè)計。其中結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的核心觀點就是采取怎樣的構(gòu)件連接方式,如何設(shè)置抗震防線,從而形成填密有序的抗震系統(tǒng)。由此出發(fā)選擇不同剛性,不同延展性能的構(gòu)件,進行不同的組合連接,探討各種組合方式下的抗震效果。
1.建筑結(jié)構(gòu)中應用抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計,首先能夠保證人員的生命安全,為內(nèi)部人員的逃生以及求救爭取寶貴的時間;其次,強化房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計,增加房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,也會提升建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。
2.地震作為一種不可預知的自然災害,其對建筑物安全性能的影響極大。而建筑物的安全一旦遭受威脅,倒塌事件將會接踵而至,從而對生命構(gòu)成威脅,給人們帶來物質(zhì)和精神上的嚴重損失。因此,建筑物在建設(shè)初期就必須做好抗震的準備工作,才能從根本上確保人們的生命和財產(chǎn)的基本安全。
二、影響建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的因素
1.建筑選址不當。當建筑物的建造場地為軟土、液化士等土壤分布不均等場地時,在地震發(fā)生時可能會導致建筑物崩塌和下陷。建筑的平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則,使建筑的抗震性能較差。
2.外形設(shè)計不合理。為了追求建筑外形美觀,標新立異,吸引投資者眼球和建筑物特殊的需要,往往造成建筑結(jié)構(gòu)不是很合理,使建筑結(jié)構(gòu)剛度,地震剪力等發(fā)生突變,在地震發(fā)生時對建筑造成極大的破壞。
3.結(jié)構(gòu)設(shè)計不科學??拐鹪O(shè)計時,應該避免一味的加強建筑物的剛度來提高抗震性能的誤區(qū),應該做到剛?cè)岵?,才能使結(jié)構(gòu)更合理更實用。應該綜合考慮結(jié)構(gòu)的強度、剛度、延性及耗能能力,優(yōu)先選擇質(zhì)量分布均勻,平面對稱、規(guī)則抗側(cè)向力較好的體系及剛度與承載能力變化連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系作為設(shè)計方案。
三、抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用
為了提高建筑房屋的使用能力,將建筑房屋的安全性能提升到最高,盡量做到地震等災害時本可以有效預防的措施。將抗震設(shè)計應用于房屋抗震的結(jié)構(gòu)建造中,就顯得十分重要和不可或缺。
1.房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件合理布局。質(zhì)量和剛度中心接近重合是房屋結(jié)構(gòu)的重要原則。構(gòu)件豎向和平面布置是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵,對房屋抗震性能影響很大。在結(jié)構(gòu)布局時力求簡潔和規(guī)范。錯落的豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計和頭重腳輕是房屋結(jié)構(gòu)豎向布局是最大忌諱,所以要適當調(diào)整房屋結(jié)構(gòu)中心。在豎向強度和剛度設(shè)計時要注意均勻性,避免地震時因部分過高發(fā)生鞭梢效應。特殊情況下要注意抗震縫的設(shè)置,保證房屋建筑結(jié)構(gòu)功能齊全,提升抗震能力。
2.降低地震的破壞作用對房屋建筑的影響。現(xiàn)最被工程界認可的一個辦法是在建筑基礎(chǔ)與建筑的主體部分之間加設(shè)一個隔震層,有的設(shè)計師在建筑物的頂端部分加設(shè)一個“反擺”。此反擺的作用是能夠在地震時使建筑物的位移方向相反,由于建筑物在地震時受到震動使得阻尼作用加大,降低了加速度,起到降低地震破壞力的作用。根據(jù)試驗得知,如果對“反擺”設(shè)置合理,那么對降低地震作用的概率可達65%,也能最大限度地減少建筑物內(nèi)的物品受損程度。這一方式在國內(nèi)外正被廣泛地研究,并應用到了實際的工程建筑中,并巨地取得了較好的成效。
3.房屋層數(shù)和高度控制。為保證房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力,需對房屋層數(shù)與高度嚴格控制。層數(shù)越多高度越高的建筑物,面對地震災害時,越難禁受住地震的破壞。所以在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時要嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范和要求,對總高度和總層數(shù)嚴格控制,嚴厲禁止房建企業(yè)為一己私利,改變職能部門審核的建筑設(shè)訓方案。
4.設(shè)置多重抗震防線。一個較好的抗震建筑結(jié)構(gòu)由若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。如教學樓這種相對大開間、單跨、大窗口、懸臂走廊的純框架結(jié)構(gòu),其縱、橫方向的剛度不均勻,很容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞,而整個結(jié)構(gòu)只有框架一道防線,一旦柱子發(fā)生破壞,沒有其他約束措施,整個框架因喪失全部承載能力而倒塌。防止脆性和失穩(wěn)破壞,增加延展性,合理把握房屋剛性和整體性,提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
5.加強建筑薄弱部分。通過在墻體內(nèi)增加防震縫、混凝土構(gòu)造柱、限定建筑層數(shù)及高度等多種方式來加強房屋建筑結(jié)構(gòu)中的薄弱部分,使高層建筑中的居民有更多時間逃生,加強建筑的安全性。對建筑中受力較大,承載力薄弱的底層結(jié)構(gòu)等部位來進行加固處理,采取有效措施增強建筑的強度和剛度。提高短柱的延展性和承載力,采用”強柱弱梁”的框架,在地震中可以利用梁的形變吸能來消耗地震的能量,可以有效避免框架坍塌。
6.提高抗震設(shè)計質(zhì)量。一旦地震災害發(fā)生其威力是巨大的,產(chǎn)生的危害也是無法估計的。所以,工民建建設(shè)中抗震性能的發(fā)揮至關(guān)重要。雖然,我國建筑工程者意識到抗震設(shè)計的重要性,但是整體設(shè)計水平還較低,設(shè)計方案與結(jié)構(gòu)、環(huán)境不匹配程度加劇了建筑成本。建筑承重和自身重力的不協(xié)調(diào),更使得在發(fā)生地震災害時加重危害力度。對此,要保證前期抗震設(shè)計方案合理性和科學性,并嚴格遵照抗震標準實施方案,在提高結(jié)構(gòu)性能、承載能力、鋼構(gòu)材料質(zhì)量上下功夫,在確保建筑穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,提高其承重能力。
四、結(jié)語
綜上所述,對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的落實,重點加強對于抗震設(shè)計工作的關(guān)注同樣也是比較重要的一環(huán),這種抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計工作需要把握好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個方面,確保平立面較為規(guī)則對稱,材料的應用較為恰當合理,能夠綜合提升整體建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性效果。
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