摘要:經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)建筑的抗震能力越來(lái)越關(guān)注,本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,以供后期建筑實(shí)際應(yīng)用中能有理論指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:抗震設(shè)計(jì);建筑;措施
1.建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)的意義
建筑的抗震設(shè)計(jì)在避免地震災(zāi)害的所有措施中具有重要意義。在近年的地震災(zāi)害報(bào)道中,我們根據(jù)新聞數(shù)據(jù)可以真的了解到,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范設(shè)計(jì)的工業(yè)建筑和民用建筑,雖然在地震中收到了不同程度的損害,但是終究沒(méi)有倒塌并且在一定程度上保證了人民的生命安全。因此建筑中的抗震設(shè)計(jì)在震災(zāi)中保護(hù)人民人生安全和減少災(zāi)難中的經(jīng)濟(jì)損失都起到很大的作用。因此在未來(lái)的建筑領(lǐng)域的發(fā)展中,強(qiáng)調(diào)和注重抗震設(shè)計(jì)的理念極具意義。
2.抗震設(shè)計(jì)的建筑規(guī)劃
2.1地域的選擇。地震區(qū)域內(nèi)的建筑物會(huì)被嚴(yán)重破壞,建筑設(shè)計(jì)者們就要先從建筑的場(chǎng)地下手,地質(zhì)條件是決定建筑物在災(zāi)害中受損程度的第一個(gè)因素。首先應(yīng)該選擇相對(duì)開(kāi)闊并且地質(zhì)硬度對(duì)建筑有一定支撐力的地域,減少在地震期間地基的深陷造成的不同程度的房屋倒塌。其次應(yīng)避免地質(zhì)松軟的河岸、山坡地段,如在地震期間該地段在地震的影響下房屋倒塌的幾率極高。
2.2地基設(shè)計(jì)。房屋建設(shè)初期是,如果可以全部建立在天然的地基上或者是樁基上,那就最穩(wěn)妥的辦法,盡量避免天然地基與樁基混搭使用的狀況,這樣直接影響到房屋建筑的整體剛性,也會(huì)降低房屋的整體抗震性。房屋建筑的地基深淺度也需注意。房屋建筑的基礎(chǔ)埋置過(guò)錢(qián),那就會(huì)降低基礎(chǔ)部分的嵌固作用,地震災(zāi)害來(lái)臨的時(shí)候,房屋建筑會(huì)將強(qiáng)烈的振幅,加大了地震災(zāi)害的發(fā)生率。設(shè)計(jì)者在房屋建筑的基礎(chǔ)深度設(shè)計(jì)部分,應(yīng)當(dāng)將埋置深度盡量加大,確保上層建筑的抗震性能。
2.3屋頂與墻體的抗震設(shè)計(jì)。在地震災(zāi)害中,房屋建筑質(zhì)量越重的受到的災(zāi)害程度越重,建筑物的質(zhì)量與其地震受損度是成正比的。如果建筑物的質(zhì)量較輕,在地震災(zāi)害中反而受損度很小,所以受損程度跟房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密不可分。建筑設(shè)計(jì)者在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,在房屋建筑墻壁材料的選材上,應(yīng)圍繞著材質(zhì)輕便的材質(zhì)多加考慮,并且在屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)中也不要添加過(guò)多的裝飾和附加建筑,避免增加房屋的高度與重量,影響到建筑物對(duì)地震災(zāi)害的抗震性。
3.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的改進(jìn)策略
3.1砌體結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)改進(jìn)策略。由于砌體結(jié)構(gòu)建筑的弱點(diǎn)就在于它的材料與堆砌方式,導(dǎo)致地震來(lái)臨的時(shí)候在剪切和連接等問(wèn)題上引發(fā)房屋不同程度的受損或倒塌。房屋的轉(zhuǎn)角處在地震中,所吸收的震力最多最強(qiáng),因?yàn)槠鋭偠戎,又銜接兩個(gè)水平的墻體,同時(shí)受到兩個(gè)墻體水平方向傳來(lái)的震力,所以轉(zhuǎn)角處的墻體最先被破壞,改進(jìn)的建議:建筑施工時(shí)應(yīng)重視構(gòu)造柱和墻體的施工先后,并且在轉(zhuǎn)角處的墻體之間加入鋼筋和構(gòu)造柱,加強(qiáng)轉(zhuǎn)角處縱橫墻之間的連接,從而達(dá)到提高抗震的目的。
3.2框架結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)改進(jìn)策略。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中不建議采用單跨框架結(jié)構(gòu),在《抗震規(guī)范》第6.1.5條規(guī)定,“高層建筑不用采用單跨框架結(jié)構(gòu),多層建筑不宜采用單跨框架結(jié)構(gòu)”。顯而易見(jiàn),單跨框架的混凝土結(jié)構(gòu)抗震能力低弱,在08年汶川地震災(zāi)害經(jīng)驗(yàn)表明,采用單跨框架架構(gòu)建筑的學(xué)校等其他建筑,在地震災(zāi)害中倒塌的比例非常大。改進(jìn)建議:在單跨框架結(jié)構(gòu)的外側(cè)可設(shè)置框架柱。砌體墻針對(duì)剛性小、抗震能力低的特性,應(yīng)按照《抗震規(guī)范》中的規(guī)定,采取相對(duì)的措施來(lái)減少對(duì)主建筑的抗震影響。比如應(yīng)設(shè)置水平懸梁、圈梁、拉結(jié)筋等于主體建筑結(jié)構(gòu)可靠拉結(jié)。
3.2.1剪力墻結(jié)構(gòu)的改進(jìn)建議。連系梁端極為敏感的開(kāi)動(dòng)剪力墻中,在震災(zāi)中很容易被震力造成垂直的彎曲和裂縫,還容易出現(xiàn)走向傾斜的剪切裂縫。在汶川地震中剪力墻連梁部位由于剪力過(guò)大,而出現(xiàn)了剪力墻與連梁不問(wèn)出現(xiàn)了很?chē)?yán)重的十字形受損裂縫。建議設(shè)計(jì)剪力墻和連梁的時(shí)候,如果能讓連梁在強(qiáng)制底部屈服之前發(fā)生彎曲,那么就可以最大效果的消耗地震災(zāi)害中的地震能量,從而保證墻體不被破壞。
3.2.2墻肢破壞的改進(jìn)建議。由于剪力墻底部墻肢受到的震力最大,極容易出現(xiàn)裂縫和最先被破壞。隨著震力的強(qiáng)度與方向不同,墻肢底部出現(xiàn)的裂縫也不同。有時(shí)地震散發(fā)出強(qiáng)大的拉力時(shí),在水平受用的墻肢往往橫向壓力較小,但在底部卻容易出現(xiàn)不同程度的水平裂縫。剪切斜裂縫的情況容易出現(xiàn)在層低但寬度廣的墻肢,而剪力墻高寬比例小時(shí),墻肢出現(xiàn)的斜向裂縫可能會(huì)對(duì)墻肢更具破壞性。
4.磚混結(jié)構(gòu)的改進(jìn)建議
在地震災(zāi)害的研究中,可發(fā)現(xiàn)多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力與墻體的面積是成正比的,因此可通過(guò)適當(dāng)磚混結(jié)構(gòu)的墻體面積來(lái)提高建筑物的抗震能力。多層磚混結(jié)構(gòu)建筑承載震災(zāi)能量的部分是底層結(jié)構(gòu),為了減輕整個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)震災(zāi)的承載力,設(shè)計(jì)方案中可在墻體面積上著手。例如墻縱、橫墻屬于磚混房屋的主要承重結(jié)構(gòu),因此為了避免在震災(zāi)發(fā)生時(shí)墻體傾斜或倒塌,應(yīng)在縱、橫墻的布置中多下功夫?v、橫墻的連接同樣重要,在連接處增加水平拉筋等措施,可以有效地防止地震作用使縱、橫墻交接處被拉開(kāi),保證了房屋的整體性。橫墻是震力的主要承載者,確保建筑能夠?qū)M向震力傳遞給橫墻,在設(shè)計(jì)中橫墻的數(shù)量的距離都應(yīng)符合抗震規(guī)范要求,避免由于布置問(wèn)題而使墻體被震力破壞。
5.總結(jié)
近年來(lái)隨著地震災(zāi)害等各種自然災(zāi)害的不斷發(fā)生,建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)越來(lái)越受到人們的重視。是否把抗震技術(shù)作為當(dāng)代房屋建筑設(shè)計(jì)中重要項(xiàng)目看待,直接關(guān)系到地震災(zāi)害來(lái)臨時(shí)房屋建筑的抗震能力,直接影響到社會(huì)的發(fā)展與人民生活的穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)
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