木合塔爾·麥麥提 廣東省華城建筑設計有限公司喀什分公司
建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度在一定程度上代表了工程的質(zhì)量和強度,在設計階段應當從二維和三維的角度分別體現(xiàn)規(guī)則。設計復雜程度的提升可能會帶來質(zhì)量與剛度的不均衡,這種類型建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力相對更弱,在面對強力的震動時大概率發(fā)生斷裂或扭轉(zhuǎn)問題,導致建筑主體產(chǎn)生嚴重的損壞。建筑結(jié)構(gòu)的整體布局也是影響工程抗震能力的主要因素之一,案例顯示不規(guī)則或不對稱的建筑結(jié)構(gòu),在面對強震動時,發(fā)生扭轉(zhuǎn)或斷裂的概率更高。下文對不同類型建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力及設計進行了全面的分析。
抗震設計對于建筑結(jié)構(gòu)來說非常重要,因此,對于建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的要求和基本原則也有相應的要求。對于建筑結(jié)構(gòu)來講,抗震性能的好壞,直接決定了建筑物中人員的安全。
當遇到地震時,建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力通常來說都是比較強的;而對于低矮的建筑結(jié)構(gòu)來說,抗震能力未必能夠達到建筑結(jié)構(gòu)抗震能力。因此,在大地震中,往往倒塌的不是建筑結(jié)構(gòu),而是低層結(jié)構(gòu)。但是對于建筑結(jié)構(gòu)來說,在遇到地震時會搖晃的非常厲害,因此它的抗震性能是非常重要的。
一般來說,建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級會達到7度以上,比8層以下的建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級要高。當然,在遇到更高的地震時,建筑結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu)都會遭受到一定的破壞,為了能夠更好的減少損失,并且保證人員的安全,應該對和多層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能做更好的設計。
地震災害的過程最直接的影響就是地表位置相對錯動,地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土質(zhì)不同的工程,所面臨的地震影響大小也不盡相同。相關(guān)技術(shù)人員在抗震設計最初時,要結(jié)合地勘報告謹慎選擇抗震場地,盡量避免選取抗震不利地段,盡量避免軟土地帶。若地震選取不當,會增大建筑物坍塌風險。若別無他法無法避讓,要選取針對性的技術(shù)措施提高建筑物剛度和穩(wěn)定性,并做好地基加固工作,降低地震對建筑物的破壞。
在建筑結(jié)構(gòu)的設計過程中一定要慎重選擇建筑結(jié)構(gòu)的體系。在抗震設計中,建筑結(jié)構(gòu)的方案設計是重要因素,須得到相關(guān)設計人員的重視。恰當?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)體系可有效保證建筑的整體安全。一般來說,在建筑結(jié)構(gòu)的設計中需注意以下幾方面。
首先在抗震的設計過程中,相關(guān)人員一定不能以偏概全,防止出現(xiàn)個別的建筑物結(jié)構(gòu)問題影響到整體建筑物的抗震性能的情況。
其次,贅余度在建筑結(jié)構(gòu)中一定要體現(xiàn)出來,這樣如果建筑物中的個別結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問題,整體的抗震性和穩(wěn)定性也不會受到影響。再次,要清晰掌握地震的傳遞路徑,做好設計工作中的計算圖。設計豎向結(jié)構(gòu)時,在垂直重力荷載條件下,須保證其在相應條件下,壓應力的水平保持均勻。且在設計過程中一定要保證荷載力在轉(zhuǎn)換層經(jīng)過轉(zhuǎn)換的次數(shù)不超過2次,不少于1次。
最后,設計人員要特別注意保證建筑結(jié)構(gòu)體系的強度與剛度,這兩點要保持在適當?shù)乃?。要在建筑的抗震設計工作中,確保均勻地分配每個建筑結(jié)構(gòu)部件的強度和剛度。為使建筑結(jié)構(gòu)的設計符合整體的要求,防止在建筑物區(qū)域出現(xiàn)個別部件剛度不足的情況,一定要科學合理地分配鋼度和強度。
在開展建筑結(jié)構(gòu)設計時,相關(guān)工作必須由專業(yè)的設計人員進行設計,這樣才能夠使建筑整體結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量水平和最后的呈現(xiàn)效果更加有保障。最初,在對建筑進行設計的過程中,設計人員需要充分掌握當?shù)刂苓叺南嚓P(guān)地質(zhì)地形信息,并以此為依據(jù),對于在建筑施工過程中可能出現(xiàn)的種種問題,提前做好充分的準備。建筑自身的抗震性能和平面布置之間是息息相關(guān)的,因此,設計人員在對建筑結(jié)構(gòu)進行平面布置時,要嚴格按照相關(guān)設計原則,充分結(jié)合建筑整體安全性與實用性,嚴禁將美觀性放在首位,而采用較為復雜的平面布置方式,這樣會對建筑物的抗震性能產(chǎn)生不好的影響。也就是說,最終確定的建筑結(jié)構(gòu)設計方案,應當由設計人員與相關(guān)建筑施工人員進行協(xié)商溝通,共同選擇出最優(yōu)的、符合要求的平面結(jié)構(gòu)設計形式。與此同時,還要對方案中所涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)進行精準計算,從而使建筑物的結(jié)構(gòu)抗震性能得到有效提升。
大多數(shù)建筑工程的剛性要高于柔性,這種結(jié)構(gòu)特點能夠降低建筑物在強震動環(huán)境下受到的破壞,整體建筑結(jié)構(gòu)也不會產(chǎn)生太嚴重的形變。受到結(jié)構(gòu)的保護,部分非結(jié)構(gòu)部件的損壞也會被有效的降低。改進建筑物的抗側(cè)力結(jié)構(gòu),在面對強震動環(huán)境時建筑物的穩(wěn)定性就強,能夠承受的震動幅度就大。
建筑抗震設計中結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)的選擇與核對,是深入建筑設計的核心環(huán)節(jié),也是最重要的一個環(huán)節(jié)。在設計過程中要對建筑物有一個基本情況真實的評估,具體問題具體分析,選擇合理的荷載并加以說明,保證軟件計算的科學性?,F(xiàn)在通常采用的是PKPM及ETABS軟件結(jié)合迷你地震波,進行數(shù)據(jù)收集和模型分析,最終根據(jù)計算結(jié)果來驗證結(jié)構(gòu)設計抗震性能是否達到規(guī)范要求,最終確定模型是否具有安全與穩(wěn)定性。
除了上述方法提升建筑物的抗震能力之外,還需要技術(shù)人員從建筑工程的實際情況出發(fā),為建筑物額外增加一些加固措施。具體加固措施的選定應當依據(jù)以下幾個方面:首先是建筑工程本身存在結(jié)構(gòu)缺陷,技術(shù)人員有針對性的對構(gòu)件進行補充,實現(xiàn)提升建筑物穩(wěn)定性和抗震水平的目的。也可以采用具有更好抗震能力的構(gòu)建進行替換,從材料角度提升抗震能力。如果建筑物的承載力、結(jié)構(gòu)剛度還需要進一步提升,技術(shù)人員應當采用擴大原有界面、增加套箍、增加構(gòu)件等方式達到提升抗震能力的目標。
除此之外,為了更好的保證建筑結(jié)構(gòu)的整體建筑質(zhì)量,一定要對建筑結(jié)構(gòu)建筑的抗震結(jié)構(gòu)引起重視,做好建筑相應的施工準備和理論依據(jù),提高整體工程的安全性和穩(wěn)定性。