李欣茹
(陽泉市建筑設(shè)計(jì)院, 山西 陽泉 045000)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是土木工程建筑施工的基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)于土木工程建筑施工質(zhì)量、對(duì)于用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全、對(duì)于建筑的正常使用均有很大的影響;有專家甚至認(rèn)為:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定土木工程建筑的施工質(zhì)量。為提高建筑施工質(zhì)量,必須從源頭上抓起,不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
裂而不倒被稱作是傳統(tǒng)的建筑抗震設(shè)防目標(biāo),在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中將這一設(shè)防目標(biāo)具體化為“小震不壞、中震可修、大震不倒”。為了達(dá)到這一目標(biāo),要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有足夠的承載力和塑性變形能力。
建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、高度和體型;對(duì)地基變形的要求;場(chǎng)地和地基條件的復(fù)雜程度;以及由于地基問題對(duì)建筑物的安全和正常使用可能造成影響的嚴(yán)重程度等因素來確定?;A(chǔ)設(shè)計(jì)安全等級(jí)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)都應(yīng)按相關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用。
抗震概念設(shè)計(jì)一般是指一些在計(jì)算中或在規(guī)范中難以做出具體規(guī)定的問題,必須由工程師運(yùn)用“概念”進(jìn)行分析,依據(jù)結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、地震破壞現(xiàn)象、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)等總結(jié)的基本設(shè)計(jì)思想和原則,用符合工程客觀規(guī)律和本質(zhì)的方法,從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部措施,對(duì)所設(shè)計(jì)的對(duì)象作宏觀的控制??拐鸶拍钤O(shè)計(jì)是抗震設(shè)計(jì)的重要組成部分,可以保證正確的設(shè)計(jì)原則。
建筑物的基礎(chǔ)需要承載上部所有結(jié)構(gòu)重量,其類型的選擇需要根據(jù)施工區(qū)域水文、地質(zhì)勘察資料,以及上部結(jié)構(gòu)形式、載荷等要素進(jìn)行綜合分析才能確立較為科學(xué)的基礎(chǔ)形式。而且,基礎(chǔ)類型會(huì)對(duì)建筑安全、功能、成本產(chǎn)生直接影響,必須以慎重的態(tài)度對(duì)待,選擇科學(xué)、有效的基礎(chǔ)方案。若建筑層數(shù)較少、載荷較小,且建設(shè)區(qū)域水文、地質(zhì)等要素處于較好水平,可以選擇獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)等;若建筑層數(shù)較多、載荷較大,且建設(shè)區(qū)域的水文、地質(zhì)等要素存在較大問題,可以選擇樁基礎(chǔ);若建筑層數(shù)較多、建設(shè)區(qū)域水文地質(zhì)條件優(yōu)越,或者建筑層數(shù)較少且基礎(chǔ)持力層的土質(zhì)較差,均可使用筏板類型的混凝土基礎(chǔ)。
近年來,斜坡地形對(duì)地表地震動(dòng)的影響研究取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,而黃土斜坡對(duì)地震動(dòng)的影響還不明確。加之,以往考慮斜坡實(shí)測(cè)地形記錄與數(shù)值計(jì)算分析之間關(guān)聯(lián)的研究不多,且數(shù)值模擬中較多地考慮單一頻率簡(jiǎn)單波輸入、均質(zhì)邊坡模型以確定斜坡卓越頻率,而富含多種頻率的實(shí)際地震動(dòng)輸入、非均質(zhì)邊坡模型往往被忽視。因此極有必要對(duì)黃土斜坡的動(dòng)力響應(yīng)特征做進(jìn)一步的研究。
褥墊層在豎向荷載作用下,壓迫樁體,使樁體逐漸向褥墊層刺入,樁頂部墊層材料在受壓縮的同時(shí),向周圍發(fā)生流動(dòng),調(diào)整樁土應(yīng)力比和樁土水平荷載的分擔(dān),使樁間土的承載力得到充分發(fā)揮,并使基底的接觸壓力得到了均衡和調(diào)整,減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中,減少基礎(chǔ)的剪切破壞,復(fù)合地基的承載力將大大提升。
建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系能夠提升建筑水平抗震性能?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要綜合建筑功能性、高度、結(jié)構(gòu)等要素進(jìn)行考慮,選擇有效的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)形式。若建筑高度較低且對(duì)大空間要求較高,可以選擇框架結(jié)構(gòu)作為混凝土結(jié)構(gòu)抗震體系,以便充分利用框架結(jié)構(gòu)的靈活空間;若建筑高度適中且對(duì)大空間要求較低,可以選擇剪力墻結(jié)構(gòu),確保土木建筑混凝土結(jié)構(gòu)剛度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,且結(jié)構(gòu)水平位移較??;對(duì)于建筑空間、結(jié)構(gòu)類型都要求較高的建筑,可以選擇框剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)等進(jìn)行設(shè)計(jì),在滿足土木建筑功能性要求的同時(shí)保障結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度達(dá)標(biāo)。
土木工程結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)要填充隔震材料以降低因地震造成的危害。當(dāng)發(fā)生地震時(shí)巨大的地震能量會(huì)使上層物體產(chǎn)生波動(dòng),當(dāng)這些能量傳道建筑物底部時(shí),會(huì)造成建筑物一定程度的震動(dòng)或傾斜,如果此時(shí)在建筑底部關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)定隔震裝置,就能夠第一時(shí)間減緩地震能量的釋放,使上層建筑晃動(dòng)幅度降低,因此保證上層建筑以及人員的安全。節(jié)點(diǎn)位置選擇需要注意,由于建筑位置具有一定的結(jié)構(gòu)要求,所以對(duì)設(shè)置的隔震裝置有一定的限制,安裝的隔振裝置一定要設(shè)置在建筑物的底層位置,才能達(dá)到預(yù)期的減緩沖擊的效果。
混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮縫是結(jié)構(gòu)縫的一種,目的是為減小由于早期水化熱或使用期季節(jié)溫差和施工期或使用早期的混凝土收縮等間接作用效應(yīng)積累的影響,將混凝土結(jié)構(gòu)分割為較小的單元,避免引起較大的約束應(yīng)力和開裂。規(guī)范中對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距做了明確規(guī)定。對(duì)于某些間接作用效應(yīng)較大的不利情況,伸縮縫的間距宜適當(dāng)減??;但近年來許多工程實(shí)踐表明,采取有效的綜合措施,伸縮縫間距可以適當(dāng)?shù)脑龃蟆?/p>
近些年以來,國(guó)內(nèi)土木工程建筑數(shù)量有了很大的增長(zhǎng),但在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在著一些問題。因此,建筑設(shè)計(jì)企業(yè)必須正視這些問題,主動(dòng)開展良性競(jìng)爭(zhēng),鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì),以不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量,并推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)向前發(fā)展。