徐庆海
摘要:随着我国经济的快速发展,建筑结构设计行业在我国取得了较快的发展和进步,对建筑结构设计的要求也越来越高。本文将针对建筑结构设计中抗震设计理念的应用进行了初步探讨,并简要阐述砌体结构、混凝土结构、钢结构的特点,根据抗震设计理念的设计目标,从总体设计和局部设计的角度,提出有效保障生命财产安全的意见。
关键词:抗震理念;设计探讨;结构形式
引言
我国是地震多发国家,地质条件复杂,地震活动频繁且分布广泛,地震灾害一旦发生,直接威胁到人们生命财产安全。我国的现行建筑抗震设计规范在开头就提出“大震不倒”“中震可修”“小震不坏”的设计三水准。当前,我国社会高速发展,高层住宅和超高层建筑越来越普遍,如何提高建筑结构的抗震性能以确保发生强震时不造成严重后果,是摆在所有设计人员面前的头等大事。
1.抗震理念应用的目标
建筑工程的抗震设计的相关要求是在发生强度较小的地震灾害时,建筑物不能损坏,当发生中等强度的地震灾难时,建筑物可以进行修复,当发生强度较大的地震时建筑物不会发生倒塌的现象,简而言之,在发生较小地震时,建筑物不会出现损坏,还能够满足正常工作以及生活的需要。在中等强度的地震时,建筑物可能会出现一定的损坏,但这些损坏是能够被修复的,修复后仍然可以再继续使用,也就是说建筑物是可修复的。当发生强度较大地震时,地震强度是非常高的,將会有明显震动,地震强度大于建筑物的抗震设计范围,虽然在此时建筑物将会被损坏,但是不至于发生崩塌的现象,也不会危及人们的生命财产安全。
2.民用建筑的结构形式特点
建筑结构选用的材料不同将直接影响抗震效果。不同的结构形式抗震性能也不同。
2.1砌体结构。砌体结构在过去的几十年中占有绝对优势,随着高层住宅的发展,砌体结构在民用住宅领域已经不再占主导地位,现在主要用于乡村城镇的单层及多层住宅。其优点是容易就地取材,耐火性和耐久性强,隔热保温性能强及节约造价等。砌体结构的材料及连接方式决定了其延性较差,变形能力较弱,房屋的抗震性能较差。提高砌体结构墙体的抗震性能的主要措施:增设构造柱圈梁,采用现浇楼板,设置墙体水平竖向钢筋,墙体单面或双面增加钢筋网水泥砂浆抹面。
2.2混凝土结构。混凝土结构的优点是:强度较高,钢筋和混凝土两种材料的强度都能充分发挥;可模性好,使用面广;耐久性和耐火性较好,维护费用低;现浇混凝土结构的整体陛好,抗震性能好;易于就地取材。
混凝土结构的缺点是:自重大,抗裂性能差,施工复杂,工期较长。提高混凝土结构抗震性能首先要合理选择确定结构屈服水准的地震作用,然后制定有效的抗震措施使结构具有相应的延性能力。延性对抗震来说是极其重要的一个性质,所以通过提高结构延性来提高结构的抗震性能,主要从抗震措施及抗震构造措施两方面来提高。通过抗震构造措施保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力,同时保证结构的整体性。
2.3钢结构。近年钢结构以其强度高,塑性和韧性好;工厂化生产,施工速度快的优点越来越多的应用到民用建筑当中。特别是大跨结构更发挥了钢结构的优势。
钢结构具有良好的延性,可以将地震波的能量抵消掉,具有较好的抗震性能。钢材基本上属于各向同性材料,抗压、抗拉、抗剪强度均很高,而且具有良好的塑性和韧性好,钢结构凭着自己的高延展性减轻了地震反应。钢结构可以看做比较理想的抗震结构,可以通过结构的变形吸收和消耗地震力。
3.提高建筑结构设计抗震能力的方法
3.1整体设计。对结构抗震设计来说,“概念设计”比“计算分析”更为重要,由于地震作用的不确定性,以及结构计算假定与实际情况的差异,使“计算设计”很难有效的控制结构在地震作用下的薄弱环节,故不能完全依赖计算。结构抗震性的决定因素是良好的概念设计,概念设计是结构抗震设计的首要问题。结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用,避免结构出现敏感的薄弱部位,地震能量的耗散仅集中在极少数薄弱部位,导致结构过早的破坏。因此抗震结构设计应该尤其注重概念没计,保证结构的整体陛和多道设防。
3.2局部设计。(1)建筑的局部设计。导致地震对建筑物的损坏主要是地震波被传送到地球表面,从而影响到建筑物导致了建筑物发生震动以及摇晃的现象,为了更好的预防发生较强地震时出现建筑物坍塌的情况,要在结构设计中给予重视,在设计的前期要针对建筑物的主体部分易发生损坏的部位进行详细的分析和研究,增加建筑物的安全性能,这样才能有效的减少地震对建筑物的损坏,并且降低对人们的生命及财产上的损失,提升建筑物的整体抗震性能。(2)场地的选择。在建筑工程项目施工的前期,要针对其场地的地质与地形等方面进行科学的分析,选择有利地段,避开不利地段。当无法避开时应采取有效的抗震措施,要严禁将建筑设立在—些不利于避震的地段。
4.结束语
根据上述内容可以得出,目前的建筑虽然很多都具有一定的抗震能力,但是结构设计中抗震理念的运用有待进一步提高,当发生较大的地震时还是会发生建筑物出现倒塌的情况,与此同时建筑物的破坏将会严重威胁到人们的生命以及财产安全,如果在建筑抗震设计时并没有做到全方面安全保障的话,将会导致非常严重的安全隐患,所以,在进行建筑结构设计时,要将抗震理念运用到结构设计当中,提升建筑的抗震性能,并且有效保障人们的生命以及财产安全。