孫小童
摘要:地震災(zāi)害帶來(lái)的損害是非常重要的,尤其是建筑結(jié)構(gòu)受到地震災(zāi)害的影響下,會(huì)使結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性和承載力,增加建筑內(nèi)的安全隱患,威脅人們的生命安全。所以在建筑結(jié)構(gòu)工程中加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)是重要的一個(gè)環(huán)節(jié),要按照有關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),保證建筑結(jié)構(gòu)的剛度與承載能力,當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí)可以將危害降到最低。為此,在本文中針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)研究,提出具體的策略,提高抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量,增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、承載力以及安全性。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);策略
近年來(lái),各類(lèi)建筑工程項(xiàng)目發(fā)展起來(lái),規(guī)模不斷擴(kuò)大,在帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),建筑結(jié)構(gòu)的安全性、抗震性、技術(shù)水平等的要求越來(lái)越高。為了使建筑行業(yè)穩(wěn)定的發(fā)展,必須保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,其中抗震設(shè)計(jì)尤為重要??拐鹪O(shè)計(jì)是否合理、是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的總體性能,也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重難點(diǎn)。地震災(zāi)害的發(fā)生會(huì)直接損害建筑整個(gè)結(jié)構(gòu),還會(huì)威脅到人們的生命健康,在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)中必須綜合考慮到設(shè)計(jì)要求、經(jīng)濟(jì)性要求、結(jié)構(gòu)安全等,采用科學(xué)的技術(shù)以及按照一定的原則進(jìn)行,增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)性能,降低地震等自然災(zāi)害發(fā)生對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的影響。為此,在本文中分析了建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的重要性以及原則,然后提出了幾點(diǎn)策略,提高建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)的重視,切實(shí)做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。
1建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的重要作用
1.1增強(qiáng)建筑物結(jié)構(gòu)的抗震能力
建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一,因?yàn)榈卣鹱匀粸?zāi)害發(fā)生時(shí)會(huì)造成建筑物的坍塌,人員傷亡數(shù)量不可估計(jì),損失嚴(yán)重。為了減少地震災(zāi)害發(fā)生對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)以及人們的生命安全帶來(lái)的傷害,必須在建筑物開(kāi)始施工之前就做好好抗震設(shè)計(jì),提高結(jié)構(gòu)的抗震性能,通過(guò)抗震設(shè)計(jì)可以有效減少地震對(duì)建筑的破壞程度。目前,在建筑工程項(xiàng)目中,解決地震對(duì)建筑損害的常見(jiàn)方法主要是在建筑的基礎(chǔ)與主體之間增加一個(gè)隔震層[1]。而實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,一些設(shè)計(jì)人員會(huì)采取在建筑頂端增加“反擺”的方式解決地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)損害的問(wèn)題,其原理就是通過(guò)降低地震沖擊力向建筑運(yùn)動(dòng)的加速度使建筑物的位移相反,減輕損害的程度。一些研究表明,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如果合理的設(shè)計(jì)“反擺”的確起到一定的減輕損害的效果,將地震對(duì)建筑的沖擊力降低65%,當(dāng)發(fā)生地震時(shí)能夠最大限度保護(hù)室內(nèi)人員的人身安全。因此,合理的進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)是非常有必要的,并且能夠增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能、安全性等,將地震帶來(lái)的危害降到最低。
1.2增強(qiáng)建筑的剛度
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段中建筑的剛度問(wèn)題也是需要考慮的。在施工過(guò)程中需要使用大量的鋼筋混凝土,而且為了保證結(jié)構(gòu)的剛度還會(huì)在混凝土基礎(chǔ)上使用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù),起到加固的作用。根據(jù)不同的建筑類(lèi)型以及使用功能采取的加固措施是不同的,比如根據(jù)建筑物的需求在鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上還需要加層,出現(xiàn)這種情況主要是建筑上層為鋼結(jié)構(gòu)下層是鋼筋混凝土,如果在同一個(gè)建筑物中出現(xiàn)兩種不同體系結(jié)構(gòu)是不符合要求以及抗震規(guī)范的[2]。另外,建筑主體部分是鋼筋混凝土的抗震結(jié)構(gòu),但是房蓋部分采用的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù),必須按照關(guān)于抗震設(shè)計(jì)的要求以及規(guī)范進(jìn)行。
2建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的原則
地震災(zāi)害的發(fā)生是無(wú)法控制的,尤其是近年來(lái)我國(guó)地震災(zāi)害頻繁的發(fā)生,嚴(yán)重威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,而且建筑物還會(huì)受到地震的影響發(fā)生坍塌等問(wèn)題,帶來(lái)的損失是無(wú)法挽回的。因此,在建筑結(jié)構(gòu)工程中抗震設(shè)計(jì)是不可缺少的內(nèi)容,并且要根據(jù)實(shí)際情況嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行了如下的總結(jié):
首先,抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中測(cè)量方法要合理。建筑工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的,涉及的內(nèi)容多,難度大,稍微出現(xiàn)差錯(cuò)極有可能對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)一個(gè)像,所有在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該選擇合理的測(cè)量方法對(duì)建筑項(xiàng)目薄弱層的塑彈性變形進(jìn)行研究,常見(jiàn)的方法如精力分析、動(dòng)力分析等,方法要合理選擇[3]。
其次,在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中將彈性過(guò)程分析法作為補(bǔ)充類(lèi)測(cè)算措施,根據(jù)實(shí)際情況、建筑結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力位移情況確定測(cè)算方法,但是需要保證測(cè)算過(guò)程中建筑物內(nèi)力位移的精準(zhǔn)性。
最后,建筑抗震設(shè)計(jì)中如果建筑主體是連體建筑物,應(yīng)該同時(shí)測(cè)量一個(gè)或多個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)的振型數(shù),研究顯示以單體數(shù)至少9倍為宜。
3建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的策略
3.1嚴(yán)格執(zhí)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
在建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家關(guān)于抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)有明確的認(rèn)識(shí),才能對(duì)后續(xù)的設(shè)計(jì)工作提供指導(dǎo),提高抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量,這是保證建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的第一步。同時(shí),還需要考慮到未來(lái)發(fā)生地震災(zāi)害的情況下在建筑結(jié)構(gòu)施加的地震作用力大小,明確建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有的抗震能力,所以有必要做好前期的調(diào)查工作,保證抗震設(shè)計(jì)的合理性。在此基礎(chǔ)上,可以保證抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中其他的部分,比如豎向結(jié)構(gòu)、橫向結(jié)構(gòu)等具備承載著相應(yīng)的抗震作用力,達(dá)到要求的抗震性能目的。
3.2提高建筑抗震設(shè)計(jì)的等級(jí)
通常情況下我們?cè)诜治龅卣馂?zāi)害時(shí)以五十年為一個(gè)周期,而且一些研究顯示小地震大概50年左右就會(huì)發(fā)生一次、475年會(huì)出現(xiàn)一次中型地震,小型地震帶來(lái)的災(zāi)害超過(guò)抗震設(shè)計(jì)安全烈度的概率在60%以上,中型地震帶來(lái)的災(zāi)害超過(guò)10%,而大型地震,帶來(lái)的災(zāi)害更為嚴(yán)重,超過(guò)抗震設(shè)計(jì)安全烈度的概率的2%,這就為建筑抗震設(shè)計(jì)工作增加了一定的難度[4]。在抗震設(shè)計(jì)中等級(jí)的確定很重要,而且一些專(zhuān)家也明確表示對(duì)于我國(guó)地震災(zāi)害發(fā)生頻率比較大的地區(qū)應(yīng)該適當(dāng)?shù)奶岣呓ㄖ拐鸬燃?jí),以降低地震災(zāi)害對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成損害,而且必須對(duì)這些地區(qū)建筑抗震等級(jí)以及抗震設(shè)計(jì)等做好檢查,避免出現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的情況。
3.3保證建筑材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
在建筑工程項(xiàng)目中結(jié)構(gòu)的性能還需要從材料質(zhì)量把控入手,而且材料質(zhì)量好壞、材料強(qiáng)度以及剛度等也會(huì)對(duì)建筑的抗震性能產(chǎn)生極大的影響,必須根據(jù)建筑工程項(xiàng)目施工標(biāo)準(zhǔn)確定使用的建筑材料。而且要注意在選擇材料時(shí)盡可能的使用剛度、強(qiáng)度、延展性以及均衡性好的材料,在施工過(guò)程中規(guī)范施工技術(shù),嚴(yán)格執(zhí)行施工標(biāo)準(zhǔn),從而提升建筑的抗震性能,還能保證建筑物整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、安全性等[5]。
3.4強(qiáng)化建筑底層的抗震能力
建筑物發(fā)生倒塌的情況很大的原因是抗震性差、達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致的,為了避免這樣的問(wèn)題發(fā)生必須加強(qiáng)建筑底層的抗震能力設(shè)計(jì),主要從兩個(gè)角度進(jìn)行:一方面,建筑底層框架達(dá)不到國(guó)家抗震設(shè)計(jì)要求,過(guò)分的考慮擴(kuò)充建筑空間,提升建筑工程投資效益,對(duì)于投資者來(lái)說(shuō)利益實(shí)現(xiàn)了最大化,但是建筑物的性能卻下降了。因?yàn)闇p少了底層設(shè)計(jì)中柱的應(yīng)用數(shù)量,直接影響到了建筑物的抗震等級(jí),安全隱患極大。另一方面,一些建筑工程項(xiàng)目選址在街道旁邊,為了提高商業(yè)街的使用效率,多數(shù)情況下只設(shè)置了承重柱,建筑物的承重能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。一旦發(fā)生地震災(zāi)害建筑物會(huì)因?yàn)橹螒?yīng)力不足發(fā)生斷裂或倒塌等事故。可以考慮加固環(huán)建筑梁圈和構(gòu)造柱的措施,這樣可以最大程度減少損害,增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。
3.5做好重要部分的抗震設(shè)計(jì)
當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),建筑內(nèi)部的樓梯間、樓層板等都會(huì)受到一定的影響,比如樓梯間是豎向交通空間,承擔(dān)的疏散人流的重要作用,特別是在自然災(zāi)害發(fā)生的情況下,樓梯間起到重要的作用。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)樓梯間不適合設(shè)計(jì)在建筑物的盡頭或者轉(zhuǎn)角的地方。應(yīng)該應(yīng)該建筑整個(gè)結(jié)構(gòu),進(jìn)行樓梯構(gòu)建等的設(shè)計(jì),確保在發(fā)生各類(lèi)事故、自然災(zāi)害的情況下,建筑內(nèi)人員能夠迅速逃離。以樓梯和建筑主體結(jié)構(gòu)整澆框架結(jié)構(gòu)為例,需要進(jìn)行各個(gè)樓梯構(gòu)件的抗震承載力驗(yàn)算,結(jié)果要精準(zhǔn),并采取合適的抗震構(gòu)造措施,如梯板以對(duì)應(yīng)的斜支撐構(gòu)建為基點(diǎn)設(shè)計(jì),也要控制好梯板的厚度。綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)中重要的組成部分,確定結(jié)構(gòu)剛度、重量等的分布情況,保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能達(dá)到要求,并且在發(fā)生地震災(zāi)害的情況下能夠?qū)⒂绊懡档阶畹汀?/p>
結(jié)論
綜上所述,建筑結(jié)構(gòu)工程中抗震設(shè)計(jì)是非常重要的部分,直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的安全性、抗震性、承載力等,關(guān)乎著人們的生命安全問(wèn)題,因此做好建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是非常重要的。在本文中僅從上述幾點(diǎn)展開(kāi)了研究,主要是為給相關(guān)設(shè)計(jì)人員的工作提供參考,使建筑抗震設(shè)計(jì)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到實(shí)際工作中,提升建筑整體安全性能,對(duì)于整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展也是非常重要的。
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