秦成林
【摘要】我国地域广阔,同时却也是地震多发国家,在多次地震灾害血的教训下,人们的抗震意识增强,建房的施工质量和抗震性能相比以前也有了很大的提高。本文探讨了房屋建筑结构抗震设计要求。
【关键词】房屋建筑;结构抗震;设计要求
地震灾害对人们的生命财产安全具有非常大的威胁,建筑结构抗震性能的设计是一项具有重要现实意义的问题,对建筑抗震能力设计要十分慎重。在进行具体的抗震设计时,设计人员要积极寻求多元化的建筑抗震方法,通过创新性视角降低地震对建筑物的破坏程度,通过采取相应的对策增强建筑结构的整体抗震性能。另外,具体施工单位在施工过程中也要最大限度的提高建筑物对地震的抵御能力,保障人们的生命和财产安全,不断促进我国建筑行业向前发展。
一、结构抗震对房屋建筑的重要性分析
作为世界上最大的自然灾害之一,地震以其伤害性大,且具有突发性的特点,而对所有的建筑物带来毁灭性的破坏。现阶段,通用的抗震规范原则为: 在面对小的地震时,做到建筑物不受破坏; 在中震时,造成的破坏能够通过维护恢复; 在大地震面前,保证建筑物不会倒塌。这种地震设计原则,在促进建筑物结构抗震能力方面,起到了积极的指导作用。大多数的建筑物,抗震性能得到了大幅度的提升,使得近些年地震造成的伤亡,呈逐渐下降的趋势。
但是,这种结构设计原则的出发点是保证人们的生命安全,因此,地震过后的房屋性能则不在考虑范围内。情况往往是,经过中小地震后,很多建筑物的部分使用功能完全丧失,建筑物处于报废状态。现阶段,高昂的室内装修、智能家居系統设计费用,比建筑物本身价值要高,因此地震造成的经济损失是很大的。
二、房屋建筑结构设计中抗震设计的基本原则
1、 建筑结构构件的性能
在进行建筑设计时,承载力、稳定性等建筑结构构件是抗震设计考虑范围内的重点内容。其中应遵循强柱弱梁、强节点弱等结构构件的基本原则。对于构件的薄弱部位进行重点的抗震能力设计。
2、抗震防线的布设点设计
延性设计是抗震设计中的重要组成部分。延性良好的体系进行组合形成抗震的整体结构,为更好的实现抗震设计需要延性良好构件之间的协作。在建筑结构设计时应尽量多布设抗震防线,预防余震的发生。
3、 建筑结构构件的强弱关系
在进行建筑结构设计时应注意构件间的强弱关系。在抗震设计的过程中若出现一部分较强情况,则必定存在其薄弱的地方,强弱两者间必须正确处理。
三、房屋建筑结构抗震设计的要求
1、选择有利的建筑抗震场地
建筑结构的抗震设计中要十分注重对建筑抗震场地的选择,对建筑抗震有影响的场地会大大降低建筑结构的整体抗震能力。地震灾害发生时会引起不同于平常的地表位置错动,在不同性质、不同结构的场地上的建筑物受地震的侵害程度也不一致。剧烈的地层震动会破坏建筑结构,若加之场地选择不当,建筑结构会被破坏的更严重,甚至会导致建筑的坍塌。因此,选择建筑场地时要避免建筑的场地,比如土层软弱或砂土易被液化等地段。如果很难避开这些地段,就需要进行适当的改造,根据确定的抗震级别进行相应的地基加固措施。
2、 建筑结构规则
建筑物的结构规则很重要,往往一些结构简单的建筑在地震中毁坏程度最低,因为结构简单规则的建筑受力较为均匀,在震中不易发生倾斜,稳固性较好。据有关人士表示,在保证建筑的长宽为2 比1 时,能够产生最大的抗震效果,此外,对称结构的抗震性能更好,能够减少毁坏发生的几率。建筑的竖直结构不规则也很容易导致建筑底层的承受力倾斜,竖向规则的建筑可以在地震中保持相对平衡。
3、 增强建筑材料的延展性
钢和木材是代表性的建筑材料,具备一定的延展性能。我国传统的木结构建筑有着良好的抗震性,在几次地震中,我国的文物木质建筑虽然因为年代久也有损坏,但相对浮躁的现代建筑受地震的影响就晓得多了。在钢制的钢梁结构中,延伸性能比较好,能够有很大程度的变化幅度,吸收作用力。对于建筑整体来说,增强建筑材料的延展性可以很好的提高建筑的强度,即使在地震中发生一次稍微偏移,地震中的能量被延展性材料吸收,短时间内可恢复到其原本位置,这样就可以避免建筑在地震中局部受力过大发生崩裂。
4、 强调建筑物的平面布置规则性
在实际的建筑结构抗震设计中,除上述两个需特别注重的问题,建筑物的平面布置要遵循规则性原则,这也是抗震设计工作中非常重要的要素之一。在设计过程中尽量保证方案的规则性,可以有效的提高整体工作效率,达到预定的设计效果。建筑行业结构设计的相关实践表明,不规则的建筑结构设计要另行采取更为复杂的对策,比如模型计算要用到空间结构相关理论知识等。
5、 选好建筑材料
建筑过程中应该注意建筑材料的选择,对建筑部位的承载能力进行分析,对材料参数的误差进行合理的分析。抗震计算时应考虑各种材料的刚度、质量、延展性、承载力等,另外还要选择不同振动频率的材料,避免在地震中建筑材料共振,破坏力加倍。
6、 采用现浇板工艺
现浇板是指在施工现场就搭好模板,然后安装好钢筋,再浇筑混凝土,最后拆除模板。现浇楼板不仅在增强房屋的整体性和抗震性能上占有优势,而且具有很大的承载力,刚度和强度都相对较高。同时在隔声,隔热,保温以及防水等方面与普通的预制空心板相比,也有相当好的效果。
7、加强建筑薄弱部分
可以对建筑薄弱部分加双重保护,使建筑重要部位第一层材料毁坏时还有第二层材料替补,延缓地震对建筑的破坏,使高层建筑中的居民有更多时间逃生,加强建筑的安全性。对建筑中受力较大,承载力薄弱的底层结构等部位来进行加固处理,采取有效措施增强建筑的强度和刚度。提高短柱的延展性和承载力,采用“强柱弱梁”的框架,在地震中可以利用梁的形变吸能来消耗地震的能量,这样可以有效避免框
8、抗震防线的设计
为避免建筑物的局部毁坏影响整体的结构,有必要进行抗震系统的设置。比如说抗震墙能够成为框架受损后的第二框架,抗震墙能有效的减缓建筑倒塌时间,减轻地震震波对建筑的毁坏,然而只有一道防线是不够的,需要多设置几道抗震防线才能加强建筑的抗震效果。此外设计木质楼梯也能起到一个预防目的,木质材料延性大,有诸多优点,可作为重要逃生通道,给被困地震中的人增加生还的机会。在人流量大的建筑群里,还需要建筑特殊通道,便于人员疏散。
综上所述,建筑工程作为人类工作、学习和生活的基本场所,其对于人类正常生活秩序的重要性是不言而喻的。为了实现对人类生活正常秩序的有效维持,保证人类的生命及财产安全,做好对建筑结构的抗震设计是对建筑设计、施工企业的基本要求。在实际设计过程中,为了能够将抗震设计的功能性最大限度发挥出来,设计人员应多分析此前的抗震设计经验,结合实际建筑的特点,来进行科学的抗震设计,为提升建筑结构的抗震水平打下良好而又坚实的基础。
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