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1、建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)思路芻議華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司安徽分公司安徽省合肥市230000【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,建筑技術(shù)水平的不斷提高,各種不同風(fēng)格、不同功能的建筑拔地而起。但建筑安全問(wèn)題也時(shí)有發(fā)牛,給人民的財(cái)產(chǎn)和安全造成了極大的危害。其中由地震所帶來(lái)的危害乂顯得尤為突出。如果建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能比較低,一旦發(fā)牛強(qiáng)烈等級(jí)的地震,將會(huì)造成無(wú)法挽回的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。木文簡(jiǎn)要闡述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震的概念,提出了幾種常用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震方法,并對(duì)強(qiáng)化建筑工程抗震措施的對(duì)策進(jìn)行了探討?!娟P(guān)鍵詞】工民建;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震
2、設(shè)計(jì)引言城市化的發(fā)展中,也在悄然改變著建筑業(yè)的發(fā)展方向,如今建筑業(yè)主要的研究方向就是建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是目前的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主要應(yīng)用模式,這與發(fā)達(dá)國(guó)家有著巨大的差距,并且設(shè)計(jì)中還存在諸多不完善的地方,直接影響建筑的抗震效果。所以,在先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念的引導(dǎo)下,不斷進(jìn)行技術(shù)更新,才能穩(wěn)步推進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展。1、建筑結(jié)構(gòu)抗震性能所存在的問(wèn)題地震所造成的損害主要來(lái)源于地震發(fā)牛時(shí)所產(chǎn)牛的地震波,地震波具有較強(qiáng)的穿透力,可以在非常短的時(shí)間內(nèi),通過(guò)土壤、巖層和低級(jí),使建筑物發(fā)牛外部的裂變和擠壓,當(dāng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的力量超過(guò)了
3、建筑物的承受能力,就會(huì)發(fā)牛建筑物的變形、損壞甚至倒塌。現(xiàn)階段,工民建的抗震技術(shù)主要采用等效斜撐的方法,該方法具有一定的有效性,但是由于其精確度較低,所以在實(shí)際的應(yīng)用的過(guò)程中具有一定的局限性。也有些學(xué)者企圖從非線有限元的角度進(jìn)行模型的填充,但是施工過(guò)程過(guò)于復(fù)雜,實(shí)際效應(yīng)并不高。在抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們應(yīng)該對(duì)其有理論上的把握。影響建筑物抗震能力主要在于建筑物的剛度,所謂抗震的剛度,按照相關(guān)理論的規(guī)定,與在按空框架分析的基礎(chǔ)上乘以小于1的周期修正系數(shù)體現(xiàn)填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度貢獻(xiàn),而不去計(jì)算填充墻的剛度。周期修正系數(shù)與地震作用
4、下混凝土框架的反應(yīng)密切相關(guān)。所以在抗震設(shè)計(jì)中對(duì)于周期修正系數(shù)的確定是確定框架填充墻結(jié)構(gòu)是否合理的一個(gè)重要的因素。如果我們沒有進(jìn)行精確的計(jì)算,那么該范圍將直接導(dǎo)致在建筑施工過(guò)程中穩(wěn)定性和抗震性的不精確。另外,對(duì)于框架周期系數(shù)的合理性,現(xiàn)階段也存在一定的疑問(wèn),并沒有十分肯定的理論依據(jù)和學(xué)界認(rèn)可。2、常用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法2.1根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)造來(lái)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)一般情況下,采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)吋,是通過(guò)控制鋼筋混凝土構(gòu)件的截面尺寸,以及最小配筋率來(lái)實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)。建筑的磚混結(jié)構(gòu),般比較常見的構(gòu)造方法有限制房屋的整體高度和
5、建筑的層數(shù)與層高;在建筑的橫縱墻中設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱,并且還要設(shè)置一些防震縫等。在修訂后的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中增加了一些強(qiáng)制性的條例,例如:突出建筑屋頂?shù)臉?、電梯,要求?gòu)造柱延伸到建筑的頂部,并且與頂部的圈梁連接在一起,以此來(lái)拉結(jié)突出部分與主體結(jié)構(gòu)成為整體,提高整體的承載力,并H對(duì)結(jié)構(gòu)自身的剛度有著比較大的提高,這個(gè)應(yīng)該在抗震設(shè)計(jì)中加以充分的考慮。2.2根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)來(lái)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)建筑物在發(fā)生地震的時(shí)候有高度的安全性,是抗震設(shè)計(jì)的最終目的,所以建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要求以將要建設(shè)建筑物的地區(qū)可能會(huì)發(fā)生的大地震的
6、烈度為基本的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),而口還要以建筑自身及建筑物的內(nèi)部沒有造成破壞為最終目標(biāo)來(lái)確定建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能指標(biāo)。建筑結(jié)構(gòu)的某些非抗震的下部結(jié)構(gòu)以及建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部位也需要有一定程度上的抗震能力,在發(fā)生大地震的時(shí)候建筑結(jié)構(gòu)要基本保持在所能承受的彈性范圍之內(nèi)。另外,建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能也應(yīng)得到重視。由于風(fēng)壓所產(chǎn)生的建筑水平振動(dòng)很有可能導(dǎo)致建筑的安全使用性能降低,以及使得抗震構(gòu)造構(gòu)件的耐久性能受到破壞。因此,建筑結(jié)構(gòu)要有一定的比較好的性能指標(biāo),以便達(dá)到高的抗震設(shè)計(jì)要求。2.3根據(jù)建筑場(chǎng)地和建筑規(guī)劃來(lái)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)要有較好的抗
7、震性,需要選擇比較穩(wěn)定性的建筑場(chǎng)地。另外,具有抗震性的建筑需要有抗震層的設(shè)置,而且建筑結(jié)構(gòu)的外部空間應(yīng)該進(jìn)行包括鄰棟間距、建筑外觀等的一些舒適感以及安全性能的角度的考慮。而口在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的場(chǎng)地規(guī)劃的時(shí)候,也應(yīng)該從適應(yīng)建筑上部結(jié)構(gòu)的位移等特點(diǎn)與性能方面的角度來(lái)考慮。建筑物在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)吋間的使用后,建筑結(jié)構(gòu)的整體可能發(fā)生移動(dòng)的范圍之內(nèi)不應(yīng)該存在障礙物。在建筑結(jié)構(gòu)可能發(fā)生移動(dòng)的范圍之內(nèi)-?般來(lái)說(shuō)會(huì)設(shè)置一些建筑的出入口,并且還要注意不能因此而使得人受到一些傷害,最好為了避免人或者車輛比較容易通過(guò)出入口,應(yīng)該設(shè)置一些門墻或者指示
8、標(biāo)記等。3、實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的措施3.1基礎(chǔ)性防震措施應(yīng)用基礎(chǔ)性防震措施根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)的不同位置有著不同的措施:(1)地基隔震地基隔震是在建筑地基與土層之間設(shè)置緩沖層,以便在地震發(fā)生時(shí)減小建筑與土層之間的震動(dòng)碰撞,實(shí)現(xiàn)對(duì)震能的有效吸收和反射作用,減小地震對(duì)建筑物的破壞。目前,我國(guó)最常使用的地基隔層為瀝青原料隔震層。(2)基礎(chǔ)隔震基礎(chǔ)隔震是整