建筑结构设计中抗震设计探析 刘利胜
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建筑结构设计中抗震设计探析刘利胜
发表时间:2018-10-23T15:15:34.833Z 来源:《防护工程》2018年第12期作者:刘利胜
[导读] 情况紧急的危害,对人们的生产生活造成巨大的影响。尽管如今的科学技术不断发展进步,但是对于预测地震的到来依旧艰难。由于地震对于日产生活以及建筑物的巨大破坏,必须加强对于建筑结构中的抗震设计。本文综合讨论了当前抗震设计的问题,并提出了应对措施。
刘利胜
泰安市天择嘉业勘察设计有限公司山东省泰安市 271000
摘要:地震是自然界中的频繁发生的现象,当地震震级达到一定级别,就会造成破坏力强、情况紧急的危害,对人们的生产生活造成巨大的影响。尽管如今的科学技术不断发展进步,但是对于预测地震的到来依旧艰难。由于地震对于日产生活以及建筑物的巨大破坏,必须加强对于建筑结构中的抗震设计。本文综合讨论了当前抗震设计的问题,并提出了应对措施。
关键词:抗震设计;建筑工程;结构设计;地震
引言
随着我国经济社会的不断发展,城市人口密度也在不断的增加,人和财富都集中在一个区域,如果发生地震灾害,造成的损失巨大。为了能更好的维持现有的和谐稳定的居住环境,如何做好地震灾害的防范成为人们关注的焦点。地震是一种自然灾害,现阶段的预测结果还不是很准确。为此,人们对于居住房屋的防震性能的要求不断提高,在进行建筑设计的同时融入抗震设计,才能更好的提高房屋的抗震性能,确保建筑的稳固使用。
1抗震设计的理论
抗震设计理论按照时间的发展可以分为以下三方面:①拟静力理论,其是20世纪初发展起来的,其在进行地震估计时,假定结构为刚性,在结构的质量中心上作用地震力,结构的重量乘以地震系数(一个比例常数)为地震力的大小。②反应谱理论,其是20世纪中期发展起来的,随着对地震规律了解的增多,一些学者通过研究结构动力反应,在其基础上分析震动加速度记录。③动力理论,其是20世纪后期发展起来的,随着试验技术和电子计算机技术的发展,在地震的研究中引入以上技术,可以深入到地震结构的内部研究,了解地震后地壳的受损结构,将建筑物比作多自由度体系,从而完成抗震设计工作。
2建筑工程中抗震设计的必要性
随着我国经济的不断发展,城乡一体化工作也取得了很大进展,很多地区人口密集。与此同时,一幢幢高楼大厦也开始不断涌现。一旦发生地震灾害,所带来的各方面损失将是无法估量的。尽管人们已经意识到地震所带来的危害性,但由于科技发展的限制,目前世界上还无法精确地判断出地震发生的时间、地点,以便提前做好防护准备。所以为尽可能地减少地震灾害带来的损失,人们开始将研究重点转移到发生地震时可能给人类带来巨大伤害的建筑物上,因此建筑工程中的防震设计十分必要。
在建筑结构的设计过程中加入防震设计,会使建筑本身具有很好的稳定和安全性。在地震发生时,具有较强的抵抗能力,使建筑内人们的生命财产安全得到保障。工作人员在进行建筑工程的抗震设计时,应充分考虑建筑的用途、地理位置等因素,综合建筑的这些因素进行建筑结构的抗震设计。此外,抗震设计还应遵循相应原则,切实考虑到实用性及可实现性。为建筑结构的稳固安全做好准备工作,给人们的生命安全提供更加强有力的保障。
3现阶段建筑结构设计中抗震设计的主要问题
3.1抗震设计认识不到位
在如今建筑结构的设计中存在着一定量的问题,实用性发展成了建筑设计人员主要关注的方面,也正是由于过分关注建筑设计的实用性发展,导致建筑设计中对于抗震设计的关注度缺失。在建筑结构设计中的认知一直没有得到实质性的发展,再加上一直以来人们对于抗震设计认知的缺失,所以,人们往往是在地震发生以后才去重视建筑的抗震设计。因此,要提高建筑设计人员在建筑结构设计中的抗震设计的认识,做好建筑构建的设计工作。
3.2选材不科学
对于地震频发区的建筑,其选材应需要合理搭配,当前,我国的建筑结构普遍为钢筋混凝土核心筒,此类结构发生弯曲变形或侧移时,所产生的作用力超过了钢框架的承受能力,在增加建筑钢结构荷载负担的同时,也会使得建筑物的抗震性能减弱。
3.3建筑位置不合理
随着城市的发展,农村人口陆续涌入城市,城市用地不断扩张的同时,可用土地面积不断减少。开发商在选择建筑位置的时候,更多的是考虑所见建筑物的商业价值。尤其是对于高层建筑的选择,应该选择具有平坦性和开阔性的位置,而且应避开软弱土层,土体应坚实,应避开容易发生滑坡、泥石流、地陷等山体自然灾害区段,或者地震活跃段以及变电站、火电厂等危险场所。
4建筑结构设计中抗震设计的有效措施
4.1因地制宜,选择合适的建筑场地
①较为平坦的地方应该是场地选择的第一目标,地震发生时对周边建筑结构造成损失的程度被大大缩小,为施工工艺的施展创造了准备条件。②选择好的建筑场地要满足建筑抗震设计的地段要求,包括视野开阔、地区发展较为疏松等。这对提高建筑物抗震性能同样具有重要意义,而且建筑项口的施工操作十分依赖视野开阔的场地。③依据对当期地区的密度、硬实程度的数据监测,充分了解当地土质状况,并采取合理措施提高建筑结构的稳定性,有效避免地震时建筑物地基开裂的现象。④在进行建筑结构抗震设计的过程中,对当前建筑区域的地震记录进行综合分析,避免在地震断裂带范围内进行建筑物作业。另外,做好软土处理工作是在软土地基进行建筑物施工时必须采取的措施,合理运用降低建筑物塌陷的手段,包括置换或者硬化。
4.2建筑结构抗震材料的选择
在建筑结构抗震设计时,抗震材料的选择也很重要。首先,根据不同建筑结构的抗震等级,根据当地的地震情况,选择轻质,强度高,一体的材料。这样的材料可以在地震发生时,使建筑保持很好的一体性,整体结构相对稳定,减少地震灾害带来的破坏性。现阶段在建筑结构抗震设计中,装配式钢筋混凝土结构普遍得到应用,其经济且操作简单,但其缺点在于结构框架节点等构件连接处强度低于结构
本身强度,在受到高强地震的影响时,构件节点处和主体受力不均匀,导致断裂,从而影响了建筑整体的稳定性,降低了抗震性能。另外,浇钢筋混凝土结构整体性价比较高,且价格实惠,其较强的抗侧移,较强的延性等性能起到了很好的抗震作用。但该建筑结构的缺点是在地震力的反复作用时,随着钢筋等构件的断裂,混凝土将被挤碎。因此,这种抗震设计也不适用于高强度地震带。目前,钢结构是在多次地震中表现最好的抗震材料,但是钢结构的成本较高,且受到气候湿度等影响,维护费用较高。但是随着科技的发展和人类的不断创造,一定可以研究出更好的抗震材料,发挥更好的抗震功能。
4.3置多道抗震防线,注重各种防震措施的使用
在建筑抗震设计中,应多设置几道抗震防线,在强震当中,第一道抗震防线破坏后,还有第二道、第三道、第四道抗震防线,继续抵挡发生的地震冲击力,最大程度保证建筑物的安全性和稳定性,避免建筑物发生坍塌。纯框架结构应首选“强柱弱梁”型结构,该结构两道防线,一道是梁,第二道是柱。为提升建筑结构的抗震性能,设计人员可采用基础性防震措施,在不同的位置采用不同的防震措施。基础隔震技术设计在建筑上部结构及基础位置接触处,避免建筑上部受过大的地震能,常见的基础抗震装置有基底滑移隔震、夹层橡胶隔震混合隔震装置等,该技术可再次削减地震所产生的震力,吸收地震产生的冲击余力,避免建筑结构受到较大的破坏。
结语
地震所带来的危害是非常严重的,其威胁着人们的生命、财产安全的同时,震后给人们所带来的心理阴影也是十分可怕的,所以建筑的抗震设计是必要也是必须的。在建筑结构设计中应充分考虑抗震设计,并在最大程度上保证抗震设计的完善合理,严格遵守抗震设计所要求的各项原则,保证建筑的稳定性、安全性和高质量,给人们的生命财产安全提供强有力的保障。参考文献
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[3]朱桂明.刍议建筑结构设计中的抗震设计分析[J].江西建材,2015(4):23.
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