摘要:房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計是滿足居民居住要求的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其中抗震結(jié)構(gòu)更是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重中之重。設(shè)計良好的抗震結(jié)構(gòu)提高房屋抗震性,最大幅度的減少地震災(zāi)害對房屋的影響,為住戶的生命財產(chǎn)安全提供有力保障,成為建筑設(shè)計的重中之重。
關(guān)鍵詞:抗震設(shè)計; 房屋結(jié)構(gòu); 應(yīng)用研究;
1 房屋結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計原則
為了取得良好的抗震性能,設(shè)計人員應(yīng)該明確在抗震性能設(shè)計中的幾條原則,為房屋建筑取得良好的抗震效果提供有利條件。
1.1 簡化原則
設(shè)計人員應(yīng)該明確一點,結(jié)構(gòu)形式越簡單,房屋建筑的抗震性越強。相較于復(fù)雜的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計,越簡單的房屋結(jié)構(gòu)其力學(xué)計算的準(zhǔn)確性越高,從而實現(xiàn)加強對房屋結(jié)構(gòu)平衡性的控制力度,有效簡化房屋抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高房屋建筑抗震性能。除此以外,簡單的房屋設(shè)計結(jié)構(gòu)還可以大幅減少地震作用力對房屋結(jié)構(gòu)的破壞,有效提高房屋建筑對建筑地震作用力的承受能力,全面提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的質(zhì)量。
1.2 整體性原則
在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時,設(shè)計者應(yīng)該立足于整體進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。由于房屋建筑的抗震性概念是作用于建筑結(jié)構(gòu)的各個環(huán)節(jié)之中,因此設(shè)計者在進(jìn)行抗震性設(shè)計時,需要從整體出發(fā),科學(xué)全面的考慮各種因素對抗震性的影響,增強不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的協(xié)調(diào)性,從而有效加強房屋結(jié)構(gòu)的抗震性。另外,設(shè)計者還應(yīng)該注意明確不同部位的力學(xué)特征,結(jié)合實際情況優(yōu)化完善房屋整體結(jié)構(gòu)的抗震性,確保房屋建筑在滿足多種功能要求的前提下,保證房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、整體性,為保護(hù)居民生命財產(chǎn)提供保護(hù)。
1.3 抵抗性原則
為了確保房屋結(jié)構(gòu)在受到地震作用力時,依然可以保持較強的穩(wěn)定性,設(shè)計者在設(shè)計房屋抗震結(jié)構(gòu)時應(yīng)該著重注意對房屋結(jié)構(gòu)抵抗性的設(shè)計質(zhì)量,從而實現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。為了確保房屋結(jié)構(gòu)抵抗性達(dá)到設(shè)計預(yù)期,設(shè)計者應(yīng)該先預(yù)測理想的抵抗性效果,之后以此為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計,確保房屋結(jié)構(gòu)可以在受到地震破壞時,受到的損失最小。同時設(shè)計者還應(yīng)該注意嚴(yán)格控制抵抗力,保證房屋結(jié)構(gòu)受力平衡,進(jìn)一步增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
2 抗震設(shè)計優(yōu)化策略
2.1 設(shè)定抗震等級
為保證房屋抗震功能穩(wěn)定有效,設(shè)計人員應(yīng)該注意,在進(jìn)行房屋抗震等級時,必須確保房屋抗震等級必須高于地區(qū)抗震等級,這種等級劃分,主要是為了避免在常規(guī)地震條件下房屋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大規(guī)模坍塌現(xiàn)象,同時提高在地震等級異常情況下小幅房屋抗震能力,為居民逃生贏得時間。因此,設(shè)計者應(yīng)該著重注意依據(jù)抗震等級進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計,為此,相關(guān)單位應(yīng)該依據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況,通過借助當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)勘查部門以及查閱當(dāng)?shù)貧v史地震等級記錄來確定當(dāng)?shù)氐卣鸬燃墶3艘酝,設(shè)計者在確定當(dāng)?shù)氐卣鸬燃墪r,還應(yīng)該重視地震周期,避免房屋建筑在經(jīng)過長時間使用后性能下降時遭遇地震,一旦出現(xiàn)這種情況,會給當(dāng)?shù)鼐用竦纳敭a(chǎn)帶來極大的損失。因此設(shè)計者應(yīng)該根據(jù)地震周期進(jìn)行調(diào)整,確保房屋抗震性能在地震周期內(nèi)可靠性有保證。
2.2 加強審核設(shè)計質(zhì)量
鑒于在房屋抗震設(shè)計的復(fù)雜性,以及可能存在的條件限制,在設(shè)計者初次進(jìn)行抗震設(shè)計時極有可能出現(xiàn)抗震性無法滿足實際需求的問題,所以設(shè)計者為了避免出現(xiàn)條件限制,會對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整以滿足抗震性能要求,但是調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)又會對抗震等級產(chǎn)生影響。所以設(shè)計者在進(jìn)行設(shè)計時,應(yīng)該依據(jù)實際要求對設(shè)計初稿進(jìn)行復(fù)核,如果發(fā)現(xiàn)抗震性能由不符合實際需求時,應(yīng)及時分析設(shè)計方案中的缺陷在哪,并采取針對性措施進(jìn)行調(diào)整,確保房屋建筑抗震性能符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況。
3 抗震結(jié)構(gòu)實例分析
經(jīng)過實踐與總結(jié),有業(yè)內(nèi)人士發(fā)現(xiàn)常用的抗震結(jié)構(gòu)主要有三種,即剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)及框剪結(jié)構(gòu)。接下來本文將結(jié)合實例分析以上三種抗震結(jié)構(gòu)性能以及其應(yīng)用范圍。
3.1 剪力墻結(jié)構(gòu)
作為當(dāng)前階段最常見的抗震架構(gòu),剪力墻一般用于高層及超高層建筑中,起著提高建筑上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,延長上部結(jié)構(gòu)在地震中坍塌的速度,為上層居民爭取寶貴的逃生時間,對提高高層及超高層建筑抗震性具有重大意義。圖1即剪力墻架構(gòu),我們可以看出其力學(xué)特點屬于鋼筋混凝土墻板結(jié)構(gòu),可以有效提高墻板對因力產(chǎn)生荷載的支撐力度。其支撐原理屬于水平力原理,詳細(xì)來講就是墻體會連接建筑梁柱提供良好的支撐力,同時這種結(jié)構(gòu)會受外力影響,不斷變化,確保整體建筑結(jié)構(gòu)始終處于自穩(wěn)定狀態(tài),有效提高高層以及超高層建筑的抗震性,所以輕微地震很難對高層及超高層建筑產(chǎn)生較大影響,這也是該結(jié)構(gòu)抗震性良好的佐證。但是需要注意的一點是,如果外力過大,建筑的自穩(wěn)狀態(tài)會被打破。鑒于上剪力墻作為豎向承重構(gòu)件,其剛度比較大,所以在承受結(jié)構(gòu)側(cè)向力方面發(fā)揮的作用比較大,而在受力時,剪力墻往往不會出現(xiàn)反彎點在剪力墻應(yīng)用于高層建筑時,設(shè)計者應(yīng)該注意把剪力墻布置在底框結(jié)構(gòu)中。
圖1 剪力墻結(jié)構(gòu)
3.2 框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)是上述三種常用抗震結(jié)構(gòu)中面積最大的一種抗震結(jié)構(gòu),它在自身具備良好抗震性的同時,還可以與之前所說的剪力墻進(jìn)行組合形成框剪結(jié)構(gòu)。梁、柱是框架結(jié)構(gòu)的主要組成部件,在進(jìn)行該結(jié)構(gòu)設(shè)計時,設(shè)計者會將梁、柱會依據(jù)建筑受力特點進(jìn)行布置,形成水平力,通過不同的梁、柱與地基結(jié)合產(chǎn)生的相互作用,可以有效提高梁、柱的穩(wěn)定性,確保地震發(fā)生時產(chǎn)生的作用力會被分?jǐn)偟、每一個梁、柱上,從而大幅提升建筑抗震性,避免因局部倒塌引起全面倒塌的情況出現(xiàn)。框架結(jié)構(gòu)同樣適用于高層與超高層建筑中,相較于剪力墻結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于可以貫穿整體,為建筑整體提供抗震力,切實提高高層建筑居民的安全性。
3.3 框剪結(jié)構(gòu)
框剪結(jié)構(gòu),就是我們上文所述剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架結(jié)構(gòu)相結(jié)合所形成的組合抗震結(jié)構(gòu)?蚣艚Y(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于有效融合了剪力墻結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,使其具備更優(yōu)異的抗震表現(xiàn)。框剪結(jié)構(gòu)的主要組成形式是由75%左右的框架結(jié)構(gòu)形成主體,之后在框架內(nèi)布置剩余25%左右的剪力墻結(jié)構(gòu),并且確保剪力墻與部分重點的承重梁、柱相結(jié)合,以實現(xiàn)框剪結(jié)構(gòu)中重點承重梁、柱在承受地震作用力時,可以先有框架結(jié)構(gòu)吸收,之后在分?jǐn)偨o框剪結(jié)構(gòu)中的其他梁、柱,而剪力墻結(jié)構(gòu)可以在依靠其自穩(wěn)特點,抵消分?jǐn)倎淼淖饔昧,從而有效提高建筑的抗震性,?jīng)過實踐證明,該結(jié)構(gòu)具有良好的應(yīng)用性。
4 結(jié)語
綜上所述,房屋的抗震性在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)著重要地位,因此業(yè)界應(yīng)該加強對房屋抗震性提高的研究,全面提高房屋抗震性能,切實保障居民生命財產(chǎn)安全。經(jīng)過分析,我們可以得出結(jié)論,抗震設(shè)計的主要目的降低房屋在地震中倒塌的幾率,延長倒塌時間,因此設(shè)計者應(yīng)該明確抗震設(shè)計中簡化性、整體性、抵抗性原則,注重設(shè)定合理的抗震等級以及圖紙復(fù)查工作,靈活運用上述三種抗震結(jié)構(gòu),全面加強房屋抗震性能,為保障人民生命財產(chǎn)提供有力保障。
參考文獻(xiàn)
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