邢曉靜
摘? ? 要:地震作為一種傷害力較強的自然災害,一旦發(fā)生較高強度的地震,將會對人們的生命財產安全造成極大的影響。房屋作為人們最主要的生活場所,若是對其結構進行有效的抗震設計,則能很好的降低地震對人們的威脅,降低建筑所受的傷害,甚至促進經濟和社會的發(fā)展。本文將對抗震設計在房屋建筑結構設計應用的相關內容展開研究,以供參考。
關鍵詞:抗震設計;房屋結構;結構設計
1? 引言
地震的發(fā)生,很容易導致房屋建筑的傾倒,給建筑造成嚴重的破壞,地震發(fā)生后也有很大幾率會發(fā)生二次傷害。這不僅對人們的生命財產安全造成了巨大的損害,被破壞的房屋也會導致巨大的經濟和社會損失。房屋是人們主要的生活場所,因此必須要加強抗震設計,根據(jù)地震發(fā)生的特征,進行房屋結構的設計,以確保房屋能夠最大程度的承受地震災害。本文將基于影響抗震性能的主要因素,以及房屋抗震設計的原則,對建筑結構設計中基于抗震措施的方法進行探討,這對有效保護人們生命財產安全,促進經濟和社會的發(fā)有重要意義。
2? 影響房屋結構設計中抗震性能的主要因素
2.1? 傳統(tǒng)的抗震設計
當前房屋結構設計中也采用了抗震設計,這些抗震設計的原則源自行業(yè)多年的抗震設計經驗。但隨著社會經濟的不斷發(fā)展,高層房屋建筑不斷增多,傳統(tǒng)的抗震設計不再適用,在實際應用中,出現(xiàn)了諸多不足,在地震災害中高層房屋建筑必然會面臨重大威脅。且在實際建設中,一些房屋結構的抗震設計并不符合國家相關標準,即便是進行了抗震設計,也難以達到良好的抗震效果。
2.2? 房屋結構設計的基本點
對于房屋建筑的設計來說,建筑結構形狀要最大化的進行簡化,對建材進行靈活的運用,同時清晰的了解建筑各個結構的部件,對建筑各項數(shù)據(jù)進行準確的掌握,以確保建筑能夠最大的穩(wěn)定性。在豎向結構設計中,房屋建筑結構的均勻性也十分重要,足夠的均勻性能夠使房屋建筑在受到突然外力襲擊時,不會出現(xiàn)嚴重的變形。設計中也會確保房屋建筑具備整體的合理性,特別是根基必須要穩(wěn)固。以上設計基本點,若是在設計時未能準確把握,則也會對房屋的抗震性產生負面影響。
3? 房屋建筑抗震設計需遵守的原則
想要提高房屋建筑的抗震設計水平,在進行抗震設計的時候,要遵循以下幾方面的原則:第一,整體合理性原則。在對房屋建筑進行抗震設計的過程中,要考慮到房屋建筑本身的整體的合理性,確??拐鹪O計不會影響到房屋建筑的整體結構。因為房屋建筑中一些結構的設計,是為了保證房屋本身的穩(wěn)定性,若遭到破壞,會直接影響房屋本身的抗震性能;第二,結構合理性原則。在進行結構設計的時候,要從整體上進行結構設計,減少建筑的側拉力,最大化的確保建筑結構的合理;第三,豎向均勻性原則。如果房屋建筑的豎向不均勻,當受到較大外力沖擊的時候,很有可能會發(fā)生變形。因此,抗震設計同樣要確保建筑豎向的均勻性,使建筑能夠最大化的承受外力,降低變形程度;第四綜合因素原則。房屋建筑的抗震設計,要考慮到房屋所在地的環(huán)境、地形、水利等綜合因素。比如,對于一些地震高發(fā)區(qū),則建筑的抗震等級則要更高一些;考慮到建筑中的水電系統(tǒng),避免水電系統(tǒng)的設計影響到房屋建筑抗震性能等。
4? 房屋結構設計中的抗震設計
4.1? 房屋建筑結構平立面體型的確定
對于房屋建筑結構而言,只有進行合理的平立面布置,確保結構布置符合建筑的抗震要求,其自身結構的抗震性能才能提升。對房屋建筑的平立面結構進行合理的布置,就是確保建筑結構功能順暢使用的情況下,盡可能的遵循平面規(guī)則、對稱規(guī)則進行結構設計,使房屋建筑同一樓層平面剛度變化相同。另外,要盡可能的降低房屋建筑的豎向凹凸,使其豎向剛度的變化趨于穩(wěn)定,最大化降低不同樓層之間從產生剛度突變。除此之外,如果房屋建筑的結構比較復雜,就要對其抗震縫進行更加嚴謹?shù)脑O計,確??拐鹂p的距離足夠大,當兩側結構發(fā)生突變時,不會相互碰撞??拐鹂p是抗震設計中比較敏感的環(huán)節(jié),必須要進行合理的設置,否則當?shù)卣馂暮Πl(fā)生時,不但不能起到良好的抗震作用,甚至還會降低房屋建筑本身的抗震性能。
4.2? 選擇符合抗震設計要求的建筑材料
從抗震的角度選擇建筑材料,需要和建材具備輕質和高強的特性,構件之間能夠整體性的連接,并具備延性,最大化的將建材的強度發(fā)揮出來。根據(jù)以上原則,鋼結構是最佳的房屋建筑抗震建材。事實也證明,鋼結構的確具備良好的抗震性能,唯一的不足是,鋼結構的價格比其他建材要高,且需要較高的維護費用;另外,現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構也具有良好的整體性,且延性能夠達到抗震設計的要求,抗側移剛度也較好。最為重要的是,和鋼結構相比,其價格較低。但其自身存在一個致命的不足,難以長時間進行良好的抗震,若地震時間較長,混凝土會逐漸被擠碎;裝配式鋼筋混凝土施工方便,不過框架節(jié)點等構件接頭強度和變形能力均低于構件本身強度;預制構件也具有一定的抗震性能,但不具備整體性和延性,且在安裝過程中會產生次應力,因此在高烈度地區(qū)的房屋建筑中盡量不采用此類結構?;谝陨蠈拐鸩牧系姆治霾浑y看出,當前的建筑材料大多不具備完美的抗震性能。因此為了確保房屋建筑具有最大的抗震性能,要根據(jù)房屋所在地的環(huán)境因素、地震頻率等因素,選擇合適的抗震材料。
4.3? 合理的選擇房屋建筑建設場地
房屋建筑土地的選擇,應盡可能選擇密度和硬性都比較好,且土質成分均勻性交好的場地。因為具有以上特性的土地,能夠更好的承載房屋建筑的荷載。房屋建筑土地的選擇,有幾類土地是盡可能避免選擇的土地類型:軟土、液化土、河岸邊等。因為此類土地的密度和硬度不夠,甚至缺乏良好的凝結度,一旦發(fā)生地震,房屋建筑傾倒的可能性很大。另外,地震斷裂帶也是不利于房屋建筑建設的場地,因此一定要避免選擇。
4.4? ?對房屋建筑的結構參數(shù)進行準確的計算
在對房屋建筑進行抗震設計之前,和抗震相關的參數(shù)必須要進行準確的計算。第一,根據(jù)該地區(qū)的自然條件,計算出房屋建筑的抗震等級,并制定合理的抗震措施;第二,以所建的房屋建筑結構類型,對其在地震中的荷載進行計算,選擇適合該的抗震設計參數(shù);第三,借助信息技術,建立計算模型,計算房屋建筑在地震中的各方面抗震數(shù)據(jù),根據(jù)計算結果,決定是否對抗震措施、設計參數(shù)等進行調整;第四,根據(jù)最終的計算結果,進行房屋建筑的抗震設計。
4.5? 通過相應措施加強抗震薄弱環(huán)節(jié)
雖然采取了合理的抗震設計,但因為環(huán)境因素的不同,實際的房屋建筑建設難免會存在一些薄弱環(huán)節(jié),這是抗震設計中不可忽略的地方。加強對薄弱環(huán)節(jié)的保護,避免因此降低房屋建筑的抗震性能??梢詮膬蓚€方面進行:加強對薄弱環(huán)節(jié)的保護,以及將薄弱環(huán)節(jié)上的荷載盡可能的轉移到能夠承受更高荷載的結構上,分擔薄弱環(huán)節(jié)的荷載。要注意的是,若薄弱環(huán)節(jié)比較集中,荷載的轉移不能只轉移到一個建筑結構上,而是應該平均轉移。這么做的目的,是為了避免某一結構不至于承受過度荷載。
5? 結語
房屋建筑是人們生存的主要場所,其抗震設計性能會直接影響到人們的生命財產安全,乃至對整個社會都有一定的影響。因此在設計中一定要遵循抗震設計的原則,考慮房屋建筑設計基本點,結合房屋結構設計共同設計,最大化的提升建筑的抗震性能。
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