【摘要】在建筑工程施工中,必須要保證建筑工程結構的穩(wěn)定性。在建筑工程砌體結構中,為了保證結構的抗震性能,必須要對砌體結構進行有效的抗震驗算,保證結構的抗震性能的過關。在本文中,可以對某一建筑工程的砌體結構的抗震性能進行驗算時,利用手算和PKPM計算這兩種方法進行驗算,從而得出PKPM計算方式的優(yōu)勢,確保驗算結果的準確性,提高建筑砌體結構的穩(wěn)定性。
【關鍵詞】砌體結構;抗震驗算;PKPM計算優(yōu)勢
在對工程砌體結構抗震進行驗算時,要對建筑工程的各層地震力進行有效的計算,然后按照建筑結構的剛度,使建筑工程中的每片墻體和每個墻段都可以承受一定的地震剪力。然后在計算墻體的平均壓應力時,要嚴格按照建筑工程樓面的荷載和墻體自重以此進行計算。最后就是對砌體結構中的每段墻體和墻段的抗震承載力進行有效的計算,主要是運用墻體截面的抗震受剪承載力的計算公式進行有效的驗算。在運用PKPM計算方法和手算方法對我國某建筑工程砌體結構抗震性能進行有效的驗算時,以此將其進行對比分析,得出PKPM計算方法的優(yōu)勢,確保我國建筑工程結構抗震性能過關。
一、手算和PKPM算法驗算
1、工程實例。假設我國某建筑工程,主要是縱橫墻混合承重體系,有著8度抗震設防烈度,有著等級為二級的安全指數(shù)。建筑工程的樓蓋和房蓋都是選用現(xiàn)澆混凝土板,厚度是100毫米。建筑工程高度是10米,寬是16米,長是40米。該建筑一共三層,走道長度是2.4米。
2、手算方法進行驗算。在對建筑砌體結果的抗震性能進行驗算時,可以采用底部剪力法,只需要對水平地震作用進行詳細的考慮。在建筑結構總水平地震剪力作用下,其主要標準值FEK=amaxGeq。在其中amax主要代表的是影響水平地震系數(shù)最大的數(shù)值,在8度地區(qū),嚴格按照建筑抗震設計規(guī)范中的要求,每增加一度,地震加速度是要在0.02g。所以amax是0.16另外,Geq主要是建筑工程結構重力荷載代表數(shù)值,其中G代表的是結構重力荷載代表值。
3、PKPM計算方法主要是運用PKPM軟件PMCAD模塊,對建筑工程的抗震承載力進行有效的驗算。
二、驗算過程
1、對水平地震作用進行有效的驗算。按照相關公式,對結構重力荷載、結構總重力荷載、水平地震影響系數(shù)最大值和建筑結構總水平地震剪力作用標準值進行有效的計算。
2、驗算墻體截面抗震承載力。此建筑工程結構主要是現(xiàn)澆混凝土樓蓋和橫縱墻混合承重體系,在分配結構的地震剪力時,可以按照墻體等效剛度進行驗算。在計算砌體墻段的等效側向剛度時,通常是會受到建筑墻體的高寬比影響。當建筑工程的高寬比沒有超過1時,只需要對建筑結構的剪切變形進行一定的計算。當建筑的高寬比超過1時而且超過4時,就需要對建筑結構的計算彎曲和剪切變形進行全面的計算。
3、在分配建筑結構的水平地震剪力時,要根據(jù)建筑工程的體系進行分配。作為剛性樓蓋體系縱橫墻進行水平地震剪力進行分配時,主要是按照下面的公式進行分配計算。
在公式中Kim和Kik主要是建筑結構墻體等效側向剛度,Vi主要是建筑橫向水平地震剪力。
墻體側向剛度。在驗算墻體的側向剛度時,墻體的上下端沒有發(fā)生轉動現(xiàn)象,當建筑墻體受到單位水平作用力影響下,而由于彎曲而發(fā)生變形的現(xiàn)象或者是由于剪切而引起的變形時,就需要對其變形進行相關的計算。在計算彎曲變形和剪切變形時,計算的主要內容包括:墻體、門墻或者是窗間墻高度;墻體、門間墻或窗間墻水平截面積和水平截面慣性矩;同時也要有截面剪應力分布不均勻系數(shù),砌體彈性模量和剪變模量。在單位水平作用下,對墻體頂端的總變形進行計算。另外,要對建筑結構彎曲和剪切變形的墻體進行同時計算時,或者是不用考慮彎曲變形的影響,而對剪切變形墻體結構進行考慮時,都需要對其的側移剛度進行有效的計算。
4、建筑結構的抗震性能和效益。在按照地震剪力分配時,通常計算出建筑結構墻體所需要承擔的水平地震剪力,當建筑砌體結構要滿足抗震受剪承載力時,必須要保證建筑結構的抗力和效應之比大于或等于1時,才可以滿足。
5、分析和比較手算和PKPM計算結果。在比較兩種計算方式對砌體結構的效應時,手算計算出來墻體所受地震的作用結果和PKPM計算方法計算出來的結果相近,只有1%左右的偏差。在抗力比較時,PKPM計算值超過手算計算出來的數(shù)值。當建筑結構墻段中段沒有構造柱時,手算計算出來的結果與PKPM計算出來的結果沒有較大的誤差。
三、PKPM計算方式的優(yōu)勢
1、PKPM計算方式在計算時具備著全面性。在計算砌體結構抗震性能時,手算沒有考慮建筑結構中的構造柱,而PKPM計算方式對建筑結構的構造柱進行考慮,體現(xiàn)了PKPM計算方式具備著全面性。
2、在利用PKPM計算方法進行砌體結構抗震性能計算得出,當建筑結構中的構造柱參與抗震性能中時,建筑墻段的抗力就會得到相應的提高。
3、利用手算方法對砌體結構的抗震性能進行計算時,當不考慮建筑結構的構造柱時,手算方法有著很大的安全性和準確性。在比較分析中,PKPM計算方法對砌體結構抗震性能進行計算時,其計算結果與手算計算結果非常接近,同時PKPM計算方法全面的考慮了建筑構造柱。因此,PKPM計算方法比手算方法在計算砌體結構抗震性能時,有著很高的準確性和可靠性。
4、在驗算砌體結構抗震時,采用PKPM計算方式,對建筑結構墻段中部構造柱的抗震作用也進行仔細的考慮。同時在利用PKPM軟件驗算抗震時,在很大程度上節(jié)省了手算需要花費的時間和成本,從中可以看出PKPM計算方式有著一定的科學性和安全性。雖然在建筑結構中,利用手算方法進行地震驗算,有很大的安全性,但是PKPM計算方法所計算出來的結果與手算方法非常接近,因此,PKPM計算方法具備著很大的安全儲備性能。
總結
在砌體結構抗震驗算中,為了保證建筑結構的穩(wěn)定性和安全性,有著較高的抗震性能,確保人們的生命安全和財產(chǎn)安全,必須要保證建筑結構抗震驗算結果具備著安全性、穩(wěn)定性和科學性。在有效利用PKPM計算方法時,其計算方法具備著全面性、科學性和準確性,在很大程度上提高了建筑結構抗震驗算結果的安全性和穩(wěn)定性,以此提高了建筑結構的穩(wěn)定性和安全性,確保了建筑工程質量的過關,保證了人們的生命和財產(chǎn)安全。
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