孫戰(zhàn)闖
摘? ? 要:從結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐來說,做好抗震設(shè)計,合理選擇建筑場地,做好地基與基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計等,對保證建筑性能有著積極的作用。現(xiàn)針對抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用,做了簡單的論述,提出了抗震設(shè)計應(yīng)用策略,共享給相關(guān)人員參考。
關(guān)鍵詞:抗震設(shè)計;房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計
1? 引言
近幾年來我國地震頻發(fā),地震不僅威脅到人們的生命安全,還使國家的經(jīng)濟(jì)遭受嚴(yán)重?fù)p失。人們通過對地震情況的研究發(fā)現(xiàn),地震和建筑物的共振使得建筑物倒塌,從而對人們造成傷害。人們沒有能力從根本上對自然災(zāi)害進(jìn)行防護(hù),但是可以從建筑物設(shè)計這一塊著手,減少地震中由于樓房倒塌而對人們造成的二次傷害。因此,房屋牢固安全非常重要。
2? 房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析
結(jié)構(gòu)設(shè)計要以滿足實際需求為基本原則,同時要保證建筑具有不錯的抗震性能,從建筑結(jié)構(gòu)和材料等方面入手做好把控,增強(qiáng)建筑物的抗震性能。需要注意的是,選擇抗震材料時要結(jié)合使用柔性材料和剛性材料。
3? 地震中倒塌的房屋的特點(diǎn)
3.1? 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)未符合標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)在民用建筑基本使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),不僅可塑性高、取材方便、節(jié)約成本,而且實用度高、使用時間久、耐火。地震中出現(xiàn)被破壞的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu), 人為更改使梁過強(qiáng)、柱過弱,建筑物在地震中,柱端出現(xiàn)問題,從而被破壞。
3.2? 裝配式樓蓋不規(guī)范
裝配式樓蓋一般用于多層建筑,能夠直接安裝完成,施工快,成本低。這樣的措施可以避免地震對墻體傷害時使樓板脫節(jié),所以大部分建筑物都會預(yù)制空心樓板。但由于施工時未按照標(biāo)準(zhǔn)施工裝配整體式樓蓋,導(dǎo)致地震中樓板脫節(jié)塌落,威脅生命安全。
3.3? 框架結(jié)構(gòu)樓梯間和填充墻損壞
在發(fā)生災(zāi)害時,樓梯間本屬于逃生設(shè)施,對人們的生命和財產(chǎn)安全都會有很大的幫助,是一個很重要的設(shè)計。但是當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生以后,樓梯間的情況很糟糕,會被破壞甚至倒塌。填充墻被運(yùn)用在各種建筑里,以承載地震來臨時造成的破壞,用自身特點(diǎn)消耗損害。但填充墻也是經(jīng)常發(fā)生損壞的地方,裂開甚至倒塌都會給人們帶來巨大傷害。
4? 抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析
4.1? 結(jié)構(gòu)平面與豎向布局的抗震設(shè)計
一般來說,為了避免地震對墻體傷害時使樓板脫節(jié),所以大部分建筑物都會預(yù)制空心樓板,來增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能 ,在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計時要保證高層平面以及豎向位置的合理性和科學(xué)性。在具體設(shè)計中做好以下要點(diǎn)的把控:第一,確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體性。 在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中,使用填充墻、樓梯等構(gòu)件時,要和主體構(gòu)件牢固連接,避免這些構(gòu)件在地震中倒塌。高層建筑設(shè)計中,尤其要注意結(jié)構(gòu)側(cè)移度。開展平面設(shè)計時,合理設(shè)置抗震縫,分割建筑物,保證結(jié)構(gòu)平面形狀簡單、規(guī)則,質(zhì)量、剛度和承載力分布均勻的同時保證建筑的美觀性和使用功能的實現(xiàn)。
4.2? 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計計算要點(diǎn)
開展建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時,要做好計算環(huán)節(jié)的把控,計算要點(diǎn)如下:第一,彈性以及非線性分析計算,優(yōu)選結(jié)構(gòu)整體計算模型,正確選擇構(gòu)件計算參數(shù)和節(jié)點(diǎn)計算參數(shù)。第二,開展水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的計算,必須要明確不落地柱、建筑墻體的轉(zhuǎn)換梁等相鄰層計算層數(shù),同時要明確層高,合理劃分轉(zhuǎn)換厚板有限元類型。第三,開展剪力墻抗震計算時,通過合理選擇計算模型以及計算參數(shù)的方式,實現(xiàn)對計算結(jié)果的合理把控。對于應(yīng)用了滑動支座的建筑結(jié)構(gòu),以大震為條件進(jìn)行抗震計算分析時,選擇的計算模型需要考慮支座兩側(cè)結(jié)構(gòu)的相互作用以及影響。具體來說,要結(jié)合計算的實際來選擇模型以及參數(shù)。
4.3? 地震作用下的建筑結(jié)構(gòu)變形分析
《抗規(guī)》和《高規(guī)》都是對高層建筑變形提出明確要求的規(guī)定,特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑。受到地震作用的影響,若建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大變形,很容易喪失承載力最終受損。按照《高規(guī)》的要求,若為A級高度的建筑,建筑樓層豎向構(gòu)件的水平為位移,以及建筑層間的位移,不可以大于此樓層均值的1.2倍,并且不能大于此樓層均值的1.5倍。同時結(jié)構(gòu)樓層之間的最大位移和層高之比要小于1/1000(剪力墻結(jié)構(gòu))。實際上,X向和Y向地震作用下,建筑物轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)的樓層位移,其增速具有規(guī)律性,能夠使用近似直線來表示。除此之外,轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)部分的樓層位移,其也具有規(guī)律性,不過存在突變的情況,轉(zhuǎn)換層下部過渡到上部時,樓層位移曲線的斜率大小會出現(xiàn)減少的情況。
5? 抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用要點(diǎn)
5.1? 地基部分的抗震設(shè)計
房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的開展,技術(shù)要求很高,在推動建筑行業(yè)整體持續(xù)化發(fā)展方面有著積極的作用。完善的地基設(shè)計,能夠起到增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震性的作用。建筑工程施工作業(yè)階段,在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中,使用填充墻、樓梯等構(gòu)件時,要和主體構(gòu)件牢固連接,避免這些構(gòu)件在地震中倒塌。高層建筑設(shè)計中,尤其要注意結(jié)構(gòu)側(cè)移度。進(jìn)行建筑基礎(chǔ)埋設(shè)時,要合理增加埋設(shè)的深度,避免弱化建筑物的嵌固作用。除此之外,若地基埋設(shè)深度不夠,當(dāng)出現(xiàn)地震情況時,受到大振幅的影響,很容易產(chǎn)生坍塌危險。因此,開展建筑設(shè)計時,要將位移作為抗震設(shè)計基點(diǎn),做好結(jié)構(gòu)定量分析,避免地震發(fā)生時地表能量散發(fā),同時避免引發(fā)共振問題。
5.2? 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計
從房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實際來說,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置,多選擇在建筑主體結(jié)構(gòu)上。具體設(shè)計時,要重點(diǎn)關(guān)注非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,比如女兒墻和內(nèi)隔墻等,基于構(gòu)件的整體出發(fā),做好構(gòu)件連接以及錨固。一般來說,填充墻的局部高度大小,對主體結(jié)構(gòu)有著很大的影響,極易使得結(jié)構(gòu)短柱產(chǎn)生脆性破壞,因此要做好把控。除此之外,在設(shè)計填充墻和內(nèi)隔墻等時,要減少其對主體結(jié)構(gòu)自震周期的影響,合理調(diào)整其剛度,保證地震發(fā)生時內(nèi)力分布均勻,進(jìn)而減少地震作用的影響。對于頂棚和貼面等,采取柔性連接的方式,結(jié)合運(yùn)用剛性連接手段,避免地震環(huán)境下出現(xiàn)構(gòu)件破壞以及脫落等問題。
5.3? 設(shè)置多層抗震防線
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中,涉及到諸多方面的內(nèi)容,比如建筑場地的選擇以及空間布置等,在進(jìn)行設(shè)計時要從實際出發(fā)合理設(shè)計。除此之外,要充分利用防線設(shè)置法,來增強(qiáng)建筑物的抗震能力。設(shè)計框架式建筑結(jié)構(gòu),通過采用強(qiáng)柱與弱梁的結(jié)構(gòu),若為雙重抗側(cè)力建筑結(jié)構(gòu)體系,首道放線設(shè)置為框架,之后為墻體,結(jié)合樓層剪力和地震傾覆力相關(guān)規(guī)定,進(jìn)行雙重抗側(cè)力體系的設(shè)計,能夠獲得不錯的抗震效果,能夠避免抗震效應(yīng)失效的發(fā)生。
5.4? 合理運(yùn)用抗震技術(shù)
在房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中,可以采用以下新抗震技術(shù):第一,隔震技術(shù)。技術(shù)原理為增加房屋建筑結(jié)構(gòu)的自振周期,進(jìn)而減弱地震作用。這需要在施工作業(yè)中,做好嚴(yán)格的把控,將建筑結(jié)構(gòu)底部和上層進(jìn)行合理分割,使用隔震裝置,必須要保證裝置的穩(wěn)定性,進(jìn)而確保使用效果。第二,消能減震技術(shù)。比如利用阻尼元件設(shè)備,加大對重要部位的保護(hù)力度。
6? 結(jié)束語
綜上所述,在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,抗震設(shè)計的應(yīng)用,要做好設(shè)計要點(diǎn)的把控。總結(jié)了以下應(yīng)用策略:強(qiáng)化地基部分的抗震設(shè)計;做好非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計;設(shè)置多層抗震防線等。
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