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      工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)分析

      2020-10-21 11:26:44馬毅馬良
      名城繪 2020年2期
      關(guān)鍵詞:抗震設(shè)計(jì)工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

      馬毅 馬良

      摘要:結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是房屋設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵內(nèi)容,如果設(shè)計(jì)不當(dāng)將會(huì)嚴(yán)重影響房屋的安全、質(zhì)量和使用壽命。所以,在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮抗震技術(shù)的應(yīng)用,在各個(gè)環(huán)節(jié)體現(xiàn)出來(lái),涵蓋梁、柱、墻體和地基等,房屋整體抗震質(zhì)量提升了,承受能力才會(huì)增強(qiáng)。在設(shè)計(jì)工民建結(jié)構(gòu)時(shí),要著重考慮抗震設(shè)計(jì),嚴(yán)格的遵守相關(guān)的抗震標(biāo)準(zhǔn)去設(shè)計(jì)出最為科學(xué)有效地抗震結(jié)構(gòu),使得工民建筑的質(zhì)量得到提升。

      關(guān)鍵詞:工民建;抗震設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

      一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震的影響因素

      (一)建筑抗震場(chǎng)地

      建筑抗震場(chǎng)地對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力具有重要影響,是抗震設(shè)計(jì)的影響因素之一。地震具有不同程度的破壞性,在地震發(fā)生時(shí),地表位置會(huì)產(chǎn)生變化,若是建筑場(chǎng)地選擇在土層較軟、土質(zhì)疏松的地段,建筑結(jié)構(gòu)會(huì)被嚴(yán)重破壞,造成不可估量的損失。

      (二)建筑結(jié)構(gòu)體系

      建筑結(jié)構(gòu)體系是與建筑物整體安全相聯(lián)系的。一方面,抗震設(shè)計(jì)要慎重處理整體和局部的關(guān)系。建筑結(jié)構(gòu)要有一定的余度,不能因?yàn)閭€(gè)體建筑而影響整體的效果,當(dāng)建筑物的局部被破壞時(shí),需要保證建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能不受影響。另一方面,建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要保證建筑結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度和剛度的均衡。如果剛度和強(qiáng)度分配不合理,個(gè)別的建筑結(jié)構(gòu)部件剛度達(dá)不到要求,對(duì)于建筑物區(qū)域有影響時(shí),就會(huì)嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。因此,必須注意建筑結(jié)構(gòu)體系在抗震中的設(shè)計(jì)。

      二、建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)分析

      (一)建筑物設(shè)計(jì)避免不規(guī)則

      有些建筑物為突出美觀,往往在設(shè)計(jì)上追求標(biāo)新立異,但這往往會(huì)影響到建筑物受力不一,從而留下安全隱患。這是因?yàn)榻ㄖ锏耐庑尾粚?duì)稱,造型不規(guī)則,那么形心質(zhì)心偏心的尺度就會(huì)變大,從而造成的抗震能力減弱。這要求建筑物在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要以實(shí)用為主,不應(yīng)當(dāng)過(guò)分的追求造型奇特。

      (二)保證強(qiáng)度和剛度的均勻設(shè)計(jì)

      目前高層建筑最為普遍,這也增大了地震當(dāng)中造成破壞的程度。所以要對(duì)高層建筑進(jìn)行均勻剛度與強(qiáng)度的設(shè)計(jì),以平衡各層之間的關(guān)系。例如薄弱樓層往往成為地震力破壞的集中區(qū)域,薄弱樓層一旦發(fā)生破壞,就會(huì)導(dǎo)致連鎖反應(yīng),依次殃及各個(gè)樓層發(fā)生損壞。

      (三)采用強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)

      框架前面已經(jīng)提到過(guò),強(qiáng)梁弱柱往往不利于抗震,所以在建筑物的設(shè)計(jì)過(guò)程中要采取強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)方式。這里主要應(yīng)用的原理是在強(qiáng)地震力的作用下,如果框架柱發(fā)生損壞,梁的作用也就無(wú)法彰顯,通過(guò)強(qiáng)梁弱柱的設(shè)計(jì),即使梁發(fā)生損壞,那么通過(guò)柱的支撐作用可以抵消一部分地震力,從而增加抗震的防線,起到增強(qiáng)抗震能力的作用。

      (四)設(shè)置抗震多到防線

      地震發(fā)生的規(guī)律在目前的技術(shù)水平下,很難準(zhǔn)確的掌握,所以地震力的不規(guī)則性、復(fù)雜性、不確定性加大了對(duì)建筑物抗震能力的考驗(yàn)。在對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)中,應(yīng)該增加多道抗震防線,以來(lái)降低地震對(duì)建筑物的破壞程度。這是一種概念設(shè)計(jì)觀念,通過(guò)這種設(shè)計(jì)方式,可以將因地震造成的損失降到最低。

      (五)采用優(yōu)質(zhì)建筑材料

      很多在地震中破壞嚴(yán)重的建筑物在很大程度上是因?yàn)榇嬖凇岸垢惫こ蹋@種偷工減料的建筑物很難經(jīng)受住地震的考驗(yàn)。所以在建筑物的設(shè)計(jì)中,首先要選用優(yōu)質(zhì)的建筑材料,其次要選用合適的建筑材料。如耗能構(gòu)件的選用,以保證建筑物在遭受破壞后不至于坍塌;還有輕質(zhì)材料的選用,在房屋的隔離墻等一些不用受力的建筑時(shí)可以應(yīng)用,因?yàn)椴牧显捷p,地震力的作用也就越小。

      三、提高工民建筑工程抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效措施

      (三)選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖ?chǎng)地

      通過(guò)對(duì)我國(guó)相關(guān)的防震減災(zāi)法進(jìn)行分析后,了解到要對(duì)可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的次生災(zāi)害的、重大的建筑工程來(lái)說(shuō),要注重對(duì)其進(jìn)行地震的安全性評(píng)價(jià)工作。在對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)后,要嚴(yán)格的按照地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果,設(shè)置抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)要求,然后來(lái)進(jìn)行抗震設(shè)防工作。其設(shè)防分類(lèi)主要分為甲、乙、丙、丁四大類(lèi),其中,甲類(lèi)是最重要的,其主要指的是重大的建筑工程且容易發(fā)生次生災(zāi)害的建筑。因此,在對(duì)建筑物場(chǎng)地進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要選擇合適的、能夠有效降低地震帶來(lái)影響的地理位置,盡量防止在容易給建筑物帶來(lái)不利影響的區(qū)域進(jìn)行建設(shè)。特別是對(duì)于地基比較軟弱、能夠液化的建設(shè)場(chǎng)地來(lái)說(shuō),由于地震受到建設(shè)場(chǎng)地產(chǎn)生的液化作用,會(huì)降低地基能力,進(jìn)而容易導(dǎo)致建筑物輕則發(fā)生傾斜、重則倒塌的情況。除此之外,還要對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行安全規(guī)劃,防止地震產(chǎn)生的次生災(zāi)害會(huì)局限于某個(gè)區(qū)域。

      (二)選擇科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)形式

      在進(jìn)行建筑時(shí),要選擇科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)形式。一般而言,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的柔性、變形能力、很高的承載能力以及較強(qiáng)的抗震能力,所以要嚴(yán)格的依據(jù)建筑物自身的功能、抗震要求,來(lái)確定建筑結(jié)構(gòu)方案。另外,建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇,特別是對(duì)于高層建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移度進(jìn)行著重的考慮。除此之外,隨著房屋建筑層數(shù)的不斷增加,結(jié)構(gòu)受到地震作用和荷載作用所出現(xiàn)的水平位移也會(huì)不斷的增大,進(jìn)而建筑結(jié)構(gòu)所需的的抗側(cè)移剛度也會(huì)逐漸增大。建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系,構(gòu)件、受力特點(diǎn)和組成方式的不同,會(huì)導(dǎo)致抗側(cè)移剛度也發(fā)生變化。

      (二)提高抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量

      眾所周知,地震產(chǎn)生的破壞力非常大,所以對(duì)工民建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)是十分有必要的。目前,我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)水平不夠高,建筑建設(shè)方案不夠合理,結(jié)構(gòu)方案也不夠合理,進(jìn)而增加了建筑工程的成本費(fèi)用、提高了建筑物的重量,并加劇了地震給建筑物產(chǎn)生的危害。所以,為了保證工民建筑設(shè)計(jì)的合理性,要遵循準(zhǔn)確、科學(xué)的抗震理論,堅(jiān)持合理的設(shè)計(jì)原則,最終顯著的提高建筑結(jié)構(gòu)自身的安全性和可靠性。例如設(shè)計(jì)原則主要對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、剛度、耗能力以及延性進(jìn)行考慮,要具有足夠的承載力、很強(qiáng)的剛度以及延性能力。

      四、結(jié)束語(yǔ)

      建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常系統(tǒng)的工程,需要從整體來(lái)把握。從目前來(lái)看,抗震設(shè)計(jì)是評(píng)價(jià)一座建筑物質(zhì)量好壞的重要指標(biāo),是檢驗(yàn)建筑物質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。正因?yàn)槿绱?,更加?zhǔn)確、合理地采用各種不同的抗震設(shè)計(jì)思路和方法,才有利于很好地提升建筑物的質(zhì)量。

      參考文獻(xiàn):

      [1]朱明.論工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)研究[J].四川建筑,2014(02):173-174.

      [2]馬召.工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].住宅與房地產(chǎn),2016(10X).

      [3]李利云.工民建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)思路芻議[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2014(10):141-142.

      (作者單位:大連市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司)

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