摘要:分析了地震與建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)系,從抗震場地選擇、建筑物平面布置、抗震結(jié)構(gòu)體系選擇等方面,論述了建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中存在的問題,并提出了優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的建議,從而確保建筑物的安全性。關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu),抗震設(shè)計(jì),平面布置,建筑物在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)時(shí)需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn),開展前期的設(shè)計(jì)工作,保證建筑能夠達(dá)到最高的防震效果,從而保障人們的生命安全,減少因地震帶給社會(huì)的經(jīng)濟(jì)損失。針對于多種建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)來說,如何選擇一個(gè)最優(yōu)的方案有效提高建筑物的抗震能力,成為了行業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點(diǎn)。
1地震與建筑結(jié)構(gòu)概述
1.1我國地震設(shè)計(jì)規(guī)范
我國針對建筑物在抗震方面的設(shè)計(jì)已經(jīng)得到逐步改善,2001年,我國頒布了《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,該規(guī)范不僅汲取了我國所發(fā)生的多次大型地震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),而且對建筑物的抗震能力進(jìn)行了深入的研究,并提出相關(guān)設(shè)計(jì)方案,極大的提高了我國建筑物的抗震能力,從而有效的保證了人民群眾的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全!犊拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》的實(shí)施,標(biāo)志著我國建筑結(jié)構(gòu)抗震邁向了一個(gè)新的階段。
1.2地震與建筑結(jié)構(gòu)關(guān)系
地震區(qū)建筑物結(jié)構(gòu)直接決定著其抗震能力,如果建筑物抗震能力較強(qiáng),在經(jīng)過地震災(zāi)害之后,相應(yīng)的損失也會(huì)減小,反之,將會(huì)給人民的生活帶來極大的危害和困難。根據(jù)以往的案例可以發(fā)現(xiàn),在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中融入抗震的設(shè)計(jì),能夠有效抵抗地震所帶來的巨大振動(dòng),如果沒有進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì),建筑物就會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)全部倒塌,這也在一定程度上威脅了人民的生命安全。所以,必須在地震區(qū)將抗震作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容,并在實(shí)際施工當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用和實(shí)施,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,將抗震設(shè)計(jì)作為保護(hù)人民群眾生命安全的保障。
2建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的問題
2.1抗震場地的選擇問題
要想使建筑物在地震后造成的損害最小,就必須對抗震場地進(jìn)行合理的選擇。首先,必須對建筑物的地基進(jìn)行選擇,這主要是由于地震是由地殼向地面發(fā)出的振動(dòng),地基是否牢固會(huì)直接影響到建筑物的質(zhì)量和抗震性,所以,在進(jìn)行地基的選擇時(shí),應(yīng)避開一些對于建筑抗震不利的地方,選擇一些有利于建筑抗震的地段。其次,應(yīng)選擇一些土地堅(jiān)硬、地質(zhì)元素分布均勻的地段,這主要是由于地震是一種地殼的變動(dòng),如果土地不夠堅(jiān)硬,地質(zhì)元素分布不均勻,就會(huì)在地震時(shí)產(chǎn)生極大的變化,穩(wěn)定性不高,給建筑物帶來嚴(yán)重的破壞,反之,則會(huì)加強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性,最大程度上減少由于地震對建筑物帶來的破壞。最后,盡量避免一些可能會(huì)發(fā)生泥石流、滑坡、地裂的地段進(jìn)行建筑施工,地表的穩(wěn)定性高也是提高建筑物抗震能力的一個(gè)重要方式。
2.2建筑物平面布置規(guī)則問題
從理論方面來說,建筑物如果按照規(guī)則進(jìn)行建筑,就會(huì)大大提高其安全系數(shù),這是由于規(guī)則建筑符合抗震設(shè)計(jì)的要求,如果沒有任何建筑規(guī)則的設(shè)計(jì)方案,也是無法通過審核程序的。在《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》當(dāng)中,明確指出建筑物抗震設(shè)計(jì)必須符合相關(guān)的計(jì)算模式,如果出現(xiàn)不規(guī)則建筑,則可視為不合格建筑。一般情況下,建筑物的主體抗側(cè)力規(guī)則一般包含四個(gè)方面:第一,其結(jié)構(gòu)應(yīng)該沿著豎向構(gòu)成一個(gè)斷面,并且保證斷面之間的變化十分均勻,不要出現(xiàn)任何突然變化的情況;第二,由于建筑物主體抗側(cè)力存在兩個(gè)主軸,所以要確保兩個(gè)主軸之間的方向應(yīng)該比較接近,尤其是在變形和剛度方面的距離方面;第三,在平面布置當(dāng)中,必須保證建筑物周邊結(jié)構(gòu)能夠和中心互相協(xié)調(diào),剛度均勻,從而確保主體結(jié)構(gòu)有較大的活動(dòng)空間,這樣,一旦在地震發(fā)生時(shí),較大的震動(dòng)并不會(huì)對主體結(jié)構(gòu)造成太大的損害;第四,平面布置必須要將主軸和剛度之間保持分布均勻,才能有效提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。
2.3抗震結(jié)構(gòu)體系選擇問題
眾所周知,在建筑結(jié)構(gòu)抗震能力設(shè)計(jì)當(dāng)中最為重要的部分就是對抗震結(jié)構(gòu)體系的選擇,不僅要求抗震結(jié)構(gòu)體系具有較強(qiáng)的安全性,也應(yīng)適度考慮其經(jīng)濟(jì)性。一般來說,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致分為三個(gè):第一,合適的抗震體系應(yīng)該保證建筑物組成部分受到震動(dòng)損害之后,其整體的抗震能力并不會(huì)受到影響,所以,這就要求抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中使用內(nèi)力重分布,才能保證地震中部分受到損害無法工作之后,其余部分能夠?qū)⑷恐亓M(jìn)行承擔(dān),確保建筑整體的穩(wěn)定性;第二,建筑物的承載能力必須十分高,但在保證承載能力的同時(shí)還應(yīng)該具有良好的變形能力,這時(shí)我們可以依據(jù)當(dāng)前混凝土型號(hào)方面的技術(shù)手段,將其打造成一個(gè)具有良好塑性內(nèi)力重分布的能力,更好的起到抗震效果;第三,現(xiàn)代式建筑結(jié)構(gòu)要想具備良好的抗震能力,其剛度和強(qiáng)度必須進(jìn)行合理分布,只有這樣,才能有效避免由于地震所導(dǎo)致的建筑物局部變化,并且針對于框架方面的設(shè)計(jì)必須注意節(jié)點(diǎn)的問題,必須要確保節(jié)點(diǎn)不被破壞,才能極大增強(qiáng)建筑物的抗震能力。
3提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建議
3.1依據(jù)抗震等級優(yōu)化抗震設(shè)計(jì)
我們知道,在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),必須要參照地震的等級情況,才能針對性的對建筑的地基、梁柱、墻體等采取相應(yīng)的預(yù)防措施,確保建筑物能夠在地震發(fā)生時(shí),從至少三個(gè)方面對建筑物進(jìn)行保護(hù)。主要包括對建筑物節(jié)點(diǎn)的有效控制,增強(qiáng)墻柱梁板的剛性和強(qiáng)度,并且設(shè)計(jì)師應(yīng)該將梁柱的界面進(jìn)行精確的計(jì)算,從而將其控制在一個(gè)合理的尺寸范圍之內(nèi),最后,對于鋼筋方面的要求是承載能力,保證鋼筋在較大震動(dòng)狀態(tài)下仍然能夠發(fā)揮強(qiáng)大的支撐能力。
3.2對地震力的吸收和傳遞進(jìn)行合理設(shè)計(jì)
在對建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),必須著重重視建筑物對地震力的吸收和傳遞作用,這樣才能有效分解地震所帶來的破壞力。所以,在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)將建筑物的墻柱梁板軸控制在同一個(gè)平面當(dāng)中,這樣能夠保證建筑物自身形成一個(gè)具有雙向抗震的結(jié)構(gòu)模式,一旦發(fā)生地震時(shí),建筑物的各個(gè)組成部分會(huì)將這個(gè)破壞力進(jìn)行傳遞,并逐漸吸收,最大程度上確保建筑的穩(wěn)定性和安全性,有效提高建筑物的抗震能力。
3.3抗震防線的多個(gè)設(shè)計(jì)
從正常建筑物的建筑設(shè)計(jì)來看,最多只會(huì)有一個(gè)抗震防線,但是針對于建筑物抗震設(shè)計(jì)來看,存在多個(gè)抗震防線,這樣才能有效提高建筑的抗震能力。從實(shí)際地震當(dāng)中可以看出,多個(gè)抗震防線能夠起到更好的抗震效果,在時(shí)間較久、危害性較大的地震當(dāng)中,一旦建筑物的第一道抗震防線被破壞后,建筑物的第二道抗震防線就會(huì)起到抗震的作用,以此類推,從而極大的增加了建筑物在地震當(dāng)中的防御能力。需要注意的是,我國國土面積廣闊,不同的地區(qū)存在著不同的地質(zhì),在抗震防線的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)針對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),才能使抗震防線在地震發(fā)生時(shí)發(fā)揮其真正應(yīng)有的價(jià)值。
3.4建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)
由于各個(gè)地區(qū)所處的地理位置存在較大不同,其地震強(qiáng)度也會(huì)有所不同,在一些地震頻發(fā)的地區(qū),如我國四川地區(qū),經(jīng)常發(fā)生一些或大或小的地震,所以,對于這些地區(qū)的建筑物抗震設(shè)計(jì)的要求就相對較高。在抗震設(shè)計(jì)考慮到多種因素之后,要在最終保證建筑的抗震水平達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,市場上出現(xiàn)了多種新型的抗震材料和技術(shù)手段,所以,合理的應(yīng)用這些新材料、新技術(shù),也是提高建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。
4結(jié)語
在原有建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,合理的選擇施工地點(diǎn),并不斷提高建筑物的抗震等級和抗震標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行多個(gè)抗震防線的設(shè)計(jì),確保地震過程中能夠?qū)ζ渌鶐淼钠茐牧M(jìn)行合理的吸收和傳遞,才能確保建筑的安全性,最終實(shí)現(xiàn)保障人民群眾的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全的目的。
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