开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇抗震结构设计重点范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
关键词:抗震;融合教学;对比
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)35-0067-02
一、教学改革的意义、现状分析
地震是一种严重的自然灾害,每次强烈地震都会给人类带来巨大的生命财产损失。自从汶川地震以来,国家越来越意识到抗震设计的重要性和迫切性,2008年对抗震规范做了局部修订,2010年做了大范围的修订。我国处于环太平洋地震带和地中海南亚地震带之间,地震分布非常广泛,抗震减灾成为土木工作者重要的工作内容。由抗震规范附录得知,全国除浙江、江西等省少数地区外,绝大部分省、市、地区属于抗震设防区,都需要抗震设计,结构设计在很多情况下就是结构的抗震设计。而汶川地震也表明:严格按照抗震设计规范进行设计、施工的建筑,在遭遇比当地设防烈度高一度的地震作用下,没有出现倒塌,可有效地保护人民的生命安全。
因此,土木工程专业的学生掌握抗震设计基本知识尤其是抗震概念设计是非常必要的。本课题将抗震设计知识融合到混凝土结构设计课程授课过程中,通过抗震与非抗震设计的对比分析,加深学生对抗震基本知识的理解,避免抗震与结构设计脱节。
混凝土结构设计(专科为建筑结构、建筑力学与结构等专业课)是衢州学院(以下简称“我院”)土木工程专业重要的专业必修课,一直来很受重视,建筑工程学院相关教师对该课程做了大量的教学研究活动,比如2005年的钢筋混凝土结构现代教学方法研究,2006年的《建筑结构》校级重点课程,2007年的《钢筋混凝土及砌体结构》校重点课程和《建筑力学与结构省级精品课程》,2010年的《混凝土结构设计原理》校级重点课程,等等。而建筑抗震跟混凝土结构设计课程相比,受关注的程度就要低得多。这门课曾在2003房建、2004房建、2006建工专科专业作为一门选修课开设,后来就取消了,对该课程目前还没有相关的教学研究活动。从往年授课效果来看也不太理想。因为,以往抗震设计这门选修课是在建筑结构相关专业课程授课完之后开设,由于专科学生对知识的融会贯通能力较差,即使是选修了抗震设计课程的学生,也很难将抗震与之前学过的建筑结构相关知识联系起来,而没有选修该课程的学生对抗震设计的概念就更差了。从2010级土木工程本科专业培养计划来看,暂时没有设建筑抗震这门课,其抗震设计内容分散在每门结构课的最后章节。因此有必要在建筑结构相关课程中将抗震知识补充到每一章节进行融合教学,从一开始就使学生建立抗震设计这一概念,从而取得较好的教学效果。而《混凝土结构设计原理》重点课程的建设为该教学改革项目打下了一定的基础。
二、改革理念
根据“本专业培养基础理论扎实,专业知识面宽,实践能力、创新能力和自主发展能力强,具有本专业基本理论和基本知识,获得工程师的基本训练,具备初步的项目规划和研究开发能力,能从事土木工程的设计、施工和管理工作,德智体美全面发展的高素质应用型本科人才”的培养目标,改革的理念设定为:以“必须、够用”为度,以讲清概念、强化应用为原则,融合抗震设计基本知识,优化抗震教学内容,内容精简且又能反映本专业的新理论、新技术、新方法。以培养应用型人才为目标缩减纯理论知识,增强抗震构造措施、工程实践,立足学科特点轻地震作用计算、重抗震概念设计。课程改革做到:抗震构造与结构设计融合贯通、脉络清晰、重难点突出。
三、改革思路
1.改革教学方式和教学手段
根据本课程的特点,采用多媒体授课,融图、文、声、像于一体,改善学生认识环境,丰富学生想象力,促进学生的创新思维。比如地震震害及特点可采用影片放映,人工模拟地震波、振动台可以通过共享网络资源实现,结构的抗震构造设计以及隔震与消能减震的先进成果可以通过图片、影像等形象地展现在学生面前。而对于混凝土结构设计课程中正截面、斜截面、抗扭、抗拉等难度大的计算理论,可以采用传统教学一步步推导,加深学生的理解。总之将多媒体教学与传统教学有机结合,力争两者的和谐统一。
2.由教学内容确定教学方法
(1)对于教学内容中的重点和难点问题,如截面设计的基本公式推导等,采用板书方式,引导学生思考,参与具体推导过程,加深理解。
(2)对于教学内容中的基本概念、复杂图形如抗震构造节点图、震灾图片等,可采用多媒体课件进行演示,提高学生的学习兴趣、加深理解
(3)各种混凝土结构的荷载传递路线、各种混凝土构件的受力和破坏过程等内容,用传统的教学手段较难表述清楚。用动态模拟表达,生动、直观、易于理解,可以获得其它方法无法取得的效果,大大节约了授课学时。
(4)对于楼盖结构、单层工业厂房、多高层建筑结构的结构组成和结构布置等内容,通过现场参观实物并讲解,可以使学生更直接地掌握课程内容,形成结构整体概念。对于非重点、难点和描述性等内容,要求学生通过阅读教材、做思考题和习题来完成。自学效果通过讨论、提问、批改作业等方式予以检查。
3.注重培养学生能力,改革评价机制
重点培养学生的自学能力和实践应用能力,在授课前鼓励学生多查阅结构设计和抗震设计的相关规范和书籍,引导学生自行预习新课内容,收集相关的图片和资料。在授课过程中不单纯讲解地震基础知识,而是结合震害图片以及相应的抗震规范分析结构所存在的抗震构造缺陷、分析破坏原因,培养学生将书本理论知识应用于抗震设计的能力。要充分利用大学生结构设计的平台,引导学生将结构设计和抗震设计知识应用到结构设计模型制作中。
4.抗震与非抗震对比教学
为了加深学生对抗震知识的理解,可以采用抗震结构与非抗震结构的对比分析,比如在讲授唐山地震灾害时,可以通过天津地区经抗震设防后的房屋震害统计与唐山地区非抗震房屋震害统计进行分析,让学生深刻理解抗震设计的重要性。再比如在讲解框架结构构造措施时,同时给出抗震和非抗震的节点锚固图,分析两者的异同及不同的原因,等等,加深学生对抗震构造措施的理解。
四、改革内容
通过对毕业学生和设计院、施工、监理企业进行的走访调查,收集相关资料,并精选与学生的岗位需求相对应的必要的抗震设计基础知识。分析各抗震设计基础知识与混凝土结构设计课程各章节的对应关系,进行抗震设计基础知识与混凝土结构设计知识的整合,制作多媒体课件。同时,收集赈灾图片和录像,进行多媒体课件的润色和完善,并将教改内容全部上网。最后,将教改成果应用于土木工程本科专业及建筑工程技术等专业的混凝土结构设计课程或建筑结构课程的教学,验证教学效果,收集反馈意见。
参考文献:
1.1建筑结构设计安全意识不足
当前我国建筑范围日益扩大,建筑物受到地质灾害的影响逐步增加,虽然国家对建筑结构设计提出了强制性的抗震规范,但是受到侥幸意识和麻痹思想的影响,出现建筑结构设计中对抗震性能的模式。这种安全意识不足的问题会导致建筑结构设计难于重视建筑结构的抗震性能,甚至在实际的建筑结构设计中存在设计人员不熟悉、不了解抗震规范的问题,导致抗震标准难于得到实施,安全性原则不能得到遵守,在设计时期造成建筑结构抗震能力不足,进而给建筑结构带来严重的安全隐患。
1.2建筑结构抗震能力不足
在建筑结构设计中存在诸多问题的影响,存在设计中对建筑结构抗震能力设计不足的实际问题。受到设计时资金的限制,设计单位为了节约建筑结构设计成本,减少对建筑结构抗震能力和性能的资金投入,导致建筑结构存在钢材使用量的不足,这会引发建筑结构在地震情况下出现失稳、垮塌和倾覆的问题,究其原因就是在建筑结构设计中没有对抗震能力予以高度的重视。
1.3建筑结构设计不合理
传统的建筑结构需要专业设计师通过大量的计算、思考、分解、组合等脑力工作,建筑结构设计的时间成本高,设计的周期长。然而当前一些建筑结构设计单位盲目迎合业主方要求,不能够坚持建筑结构设计的原理和规范,设计出过多不合理的建筑结构,这些设计会产生建筑结构的不科学、不合理的缺陷,给建筑结构的施工和使用留下风险,容易引发建筑结构的安全事故。
1.4建筑结构施工质量不高
建筑结构功能的实现需要严格和高质量的施工作为保障,而一些施工企业为了资金、进度等目标的实现,对建筑结构设计进行不合理修改,使建筑结构施工失去合理性和规范性,形成建筑结构风险问题的积累,严重影响建筑结构的安全。
2建筑结构设计的建议
2.1提升建筑结构设计工作的抗震意识
抗震意识是建筑结构设计工作人员具备的基本意识,要从落实建筑结构安全性的高度提升相关人员的安全意识。要建立抗震知识、抗震规范的学习组织,全面提升建筑结构设计人员的抗震意识,使他们在建筑结构设计过程中能够把握抗震这一环节与要点。要强化建筑结构设计的检查,建立抗震规范和准则的检查体系,重点对建筑结构抗震性能和安全性展开检查,从而确保建筑结构设计的安全性和抗震性。
2.2提高建筑结构材料的质量
提高建筑结构安全性应该从材料方面入手,以高质量、高性能材料的设计实现建筑结构的安全性,在具体的建筑结构设计中应该建立材料质量的关口,避免施工单位为了追逐超额利润而在建筑材料上偷工减料的行为,制止不合格材料在建筑结构设计和施工中出现,斩断不合格建筑结构材料流入的通道。施工单位也应当对于建材的选用有严格的把关,对于供应商的资质等要核实清楚,要选取那些口碑好、信誉佳的建材企业进行合作。此外,建材在进场前要严格检查,只有那些合规且质量良好的材料才能够选用。这些都是在建材检验上应当做到的,只有从这一点上严格把关才能够保障项目的结构设计很好的得到落实,进而保障整个建筑体的安全性与稳定性。
2.3提升建筑结构设计的水平
随着信息化的不断发展与推进,越来越多科技含量更高、更为智能的设计软件得以推出,其中不乏一些非常精良的结构设计软件。设计师应当不断适应这种发展潮流与发展趋势,要多去学习那些先进的设计软件的用法与功效,并且将这些软件更多的用到项目实践中来。这些技术含量更高的软件不仅能够极大的提升工作实效性,许多软件的相关功能还能很有效的提升概念设计中项目的抗震性能。这些都是很好的保障,对于提升建筑体的安全性是有很大推动的。
2.4提高建筑结构设计的施工质量
施工质量是提升建筑结构安全性很重要的一个方面,建筑结构设计人员应该从建筑结构施工的特点和实际出发,有意识的对施工进行科学地设计和良好的管控,规范化整个施工流程与施工工艺,并且不断提升施工人员的专业化素养。这些都能够让项目的施工质量有所保障,对于提高建筑安全性也很有帮助。
3结语
【关键词】 土木工程 结构设计 抗震
前言:目前人类对于地震还没有科学的预报体系,因此在地震无法预测的情况下,只有尽可能使土木结构建筑设计对地震具有一定的抵抗力,才可以最大限度的减小地震对生命财产的危害,早期土木工程建筑在其设计之初没有考虑抗震因素;或者有的将抗震因素囊括设计中,但是由于年久失修或者所在地基土质强度的减弱而造成建筑物和土木结构在地震中的毁坏,因此加强土木工程建筑结构设计初期抗震性,对其以后长期使用有着积极的作用。
1土木结构设计中抗震要求概况
众所周知,地震的发生具有很强的随机性和瞬时性,即使最精密的测量仪器也不可能精确的预报地震的到来,土木工程建筑设计的预案是建筑物的建设基本框架,在地震时其自身的结构会出现无法计算的形变。因此,在土木工程结构设计中加强抗震性的环节中,要根据土木结构抗震理论和土木结构设计抗震的实际经验,来对土木结构的抗震能力及反应状况进行分析,土木结构设计人员要根据土木结构的毁坏过程灵活的创新抗震设计方法,各个击破的解决土木结构设计所出现的一系列问题,在设计过程中不仅要考虑土木结构的整体布局,还要兼顾衔接位置的构造,以达到从根本上提高土木结构的抗震性能。
2土木结构设计的现状
近几年来建筑物的层数及其高度日益增加,出现了许多的新式框架结构包括筒体刚性结构,多筒嵌套结构及巨型结构等,高层土木结构的抗震性能,承载能力,材料耗费量,造价高低,与其自身采用何种结构有着直接的联系,不同的土木结构体系,适用于不同高度,使用功能的建筑物。在土木结构的设计之初,水平力对其的影响最大,尤其是在地震的高发地区,剪切力承重墙结构因为其施工周期短,刚度大,抗震性能优越在土木结构设计中广泛的应用。此外悬挑和悬挂结构在土木结构设计中采用较少,是因为土木领域对其分析研究不够准确深入。
2.1土木结构设计的特点
在一定的建设用地中,建造层数较多的建筑可以容纳更多的居民,土木结构要承载建筑物自身及附属物的全部重量,对于层数较少的土木结构仅需要承载上述的重量,但是层数较多的土木结构承载除了上述的重量外,还需要承载风力等自然因素的水平力,这就要求土木结构具有较强的抗侧力,在高层的土木结构设计中,对抗侧力应放第一位,水平荷载其次。对于高度一定的土木结构,风荷载和地震的共同作用会随着土木结构抗震性的不同而又明显差异。
2.2土木结构抗震要求更加苛刻
在土木结构设计之初对其抗震性作出要求时,要顾及到其正常使用时的承载能力,还要使土木结构具有优良的抗震能力,这样才可以使土木结构遇小震不坏,大震不倒。对土木结构延性的计算是一项繁琐的工作,唯一简单的方式是通过土木结构的构造措施来预算。在高层土木结构的设计中,为了使其结构有良好的延性,其结构构件的规格,材料及配筋率有着严格的要求,此外,土木工程结构的剪力墙的横截面积往往很大,所以在土木结构的设计中其变形是不可忽略的。
3土木工程建筑的主要抗震措施
土木工程的抗震设计,指的是对建筑的地基进行特殊的处理,对建筑的不同结点设置抗震措施,对建筑的薄软部分进行防震处理。在本文中,笔者根据土木工程建筑中抗震技术类型,并且结合大量的资料,提出了几点具体的土木工程建筑的抗震措施,笔者根据技术方向的不同,对防震措施进行了以下几点的分类。
3.1在土木工程的地基中使用特殊的防震材料
使用隔震材料对土木工程建筑进行隔震处理,指的是主要对土木工程建筑的地基进行抗震处理,降低地震发生时强大的地震能量对建筑物造成的损害。在传统的方法中,主要是在建筑地基的底部铺设上砂子和黏土等等,在一定的程度上降低了地震的负面影响。近年来,随着我国在建筑事业上不断加大投资,有关部门在土木工程建筑防震上已经取得了很大的进展,就比如在建筑地基处铺上一层沥青,减震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的围栏,墙体等等材料的选用上,尽可能的选取材质比较轻的材料,降低地震来临时的危害。
3.2在建筑物的结点处设置隔震装置
在土木工程关键的结点处设置特殊的隔震材料,降低地震来临时的危害。地震在发生的时候,能量是呈不断上升趋势的,会从建筑的底部传递到建筑的顶部。而在建筑物的结点上,设置隔震装置,对极大的影响地震能量的传递效率,但是这种隔震装置不适合高层建筑使用,因为高层建筑使用这种装置会加强楼层的自震周期,起到的效果不大,所以这种在建筑的结点处设置的隔震措施只适合一些楼层数少或者高度比较低的建筑。这种隔震措施在组成上也比较简单,橡胶垫与混合隔震措施是比较常见的材料,隔震方法主要有摩擦隔震、粘性隔震、设置隔震支座等等,其中隔震支座能够稳定的支撑建筑物,并且具有一定的自我恢复力,在地震能量吸收上起到的作用比较大。
3.3土木工程建筑的设计走向
地壳运动是地震产生的主要原因之一,地震的发生与当地的地质结构有很大的关系。所以施工单位在选择建筑地址的时候,一定要对当地的地质环境进行考察,并且通过计算分析出当地震发生时的可能走向,使建筑物的走向尽可能与地震的走向垂直。通过对汶川和玉树地震的研究显示,倒塌的建筑物中,与地震走向平行的较多,这就证明了与地震走向平行的建筑在地震发生时损害的程度比较大。
结束语
随着我国在土木建筑行业上投入精力的增多,其地位也在不断的上升。在土木工程建筑的设计中,实现建筑的稳定和抗震性能也是当前必须要重点关注的话题,所以相关部门要加强建筑行业抗震技术的关注度,促进抗震技术进一步应用于土木工程建筑行业。
参考文献
[1] 任宇霞,唐玉娇,张静等.浅谈土木工程结构设计中的抗震研究[J].城市建设理论研究(电子版)
关键词:认识,重要性,存在问题,应用
Abstract:Since 1970s,people in the summary of the experience of all previous earthquake disasters come to realize, the architecture for seismic design, structure design concept structure calculation is more important than the design. After years of seismic exploration in civil engineering and research, summarizes the design experience into the new design concept design. This kind of design concept from the macroscopic perspective of anti-seismic structure building design, and in some ways to make up for the previous design idea of anti-seismic structure to think of the deficiencies, for the civil engineering structure seismic design of open up new routes, this paper will civil structure seismic related to this view.
Keywords: understanding, importance, and existing problems, applications
中图分类号: TU352.1+1文献标识码:A文章编号:
引言
自从上世纪70年代起,不断的地震灾害让设计人员认识到,针对建筑的抗震设计来说,结构概念的设计的重要性远大于结构计算的设计。纯粹凭借微观的数学、力学计算是难以保证建筑物在经历地震时体现出良好的抗震特点性能。概念设计在通常的工程设计,特别是在结构抗震能力的提高方面发挥了非常重要的作用。概念设计就是从方案的规划和设计开始,运用对建筑结构抗震的准确认识,面对和解决结构设计中碰到的各类问题,包括建筑体型、结构体系、刚度分布和构件延性。在宏观原则的角度对其进行评价、甄别、选择等处理,然后实施必须的计算和构造措施,达到消除建筑物抗震的软肋,加强抗震设计合理性的目的。换句话说,概念设计是在特殊的建筑环境和地理空间下,通过整体概念来设计结构的整体方案,通过总体系和分体系所之间的力学关系和构造破坏机理、试验现象以及经验心得所得到的设计原则和理念,从整体上确定建筑构造的整体布局,进行抗震构造措施的控制。不管在国内还是国外,概念设计都受到普遍重视,它也将发挥更重要的作用。
一.对于概念设计的认识
在当前的科技水平和经济条件下,为了保证组织结构具有可靠的抗震性能,概念设计应充分考虑以下因素:场地条件和场地土的稳定性,建立组织结构计算模型,抗震组织结构体系的选取,材料效用,温度作用以及组织结构的空间作用等。所得出的结论是:构件的最不利受力状态随着构件和地震作用方向而变化 当地震作用方向与结构主轴方向一致时,梁处于最不利受力状态;当地震作用与结构的主轴方向呈 45 度时,大多数柱处于最不利受力状态。结构薄弱部位的处理,如建筑平面外墙转角处的转角窗,限制了角部结构竖向抗侧力构件的设置,如果采用概念设计,解决这一问题的方法是2竖向构件间应设厚板、暗梁等可靠拉结。再如,由于节点部位的重要性,所以引入抗裂性的概念,以此来比较梁、柱节点偏心所引起的节点性能的变化。建议在地震区,不宜采取梁柱偏心过大的节点形式,而且构件节点的承载力不应低于其连接构件的承载力。
二.概念设计的重要性和必要性
随着社会经济的发展和生活水平的提高,人们对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与开发,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济已成为当务之急。而且针对建筑结构设计的现状,提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展,是非常有必要的。这就需要工程界和教育界共同的努力,而推广概念设计思想是一种有效的办法,分析如下:
1.建筑抗震设计规范(GB50011―2001)(以下称新抗震规范)以可靠度理论为基础,吸收了延性设计的思想。但对于一些具体问题,例如“中震可修”的设防目标等,规定相当模糊。所以我们不能盲目地照搬照抄规范,应该把规范作为一种指南和参考,并在实际工程应用中作出正确的选择。这就要求我们对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,把概念设计应用到实际工作中去。
长期以来,人们认为结构设计很简单,只需遵循规范和手册,等建筑师完成建筑设计后,使用计算机就可以完成结构设计。但这不能充分地运用结构设计者的知识和技能,而且还会与建筑设计方案产生分歧和矛盾。所以我们应考虑在结构设计中如何运用概念设计,比如结构的抗风设计与抗震设计,抗震设计要求能消减外荷载,吸收或转换震动的能量;而抗风设计则要求结构在风的作用下动力效应较小,刚度较大。这一矛盾必然影响结构体系的抗风和抗震性能。为了弥补这一缺陷,需要合理的概念设计与延性构造措施来加以保证。
2.概念设计的重要性,还体现在方案设计阶段。初步设计过程是不能借助计算机来实现的,这就需要结构工程师综合运用结构概念,选择最为可靠、经济的结构方案。为此,需要工程师不断地丰富自己的设计理念,深入了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。运用概念性近似估算方法,可以在设计方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择。所得方案往往概念清晰、定性准确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能。同时,这也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。美国一些著名学者和专家曾说过:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”计算软件的选择和使用不当,也会造成结构设计的不合理,甚至影响到建筑物本身的安全性。应用概念设计的思想,可以避免此类情况的发生。
3.新抗震规范提出了在建筑物内设置地震反应观测系统的要求,并提出了结构两个主轴方向的动力特性(周期和振型)相近的抗震概念。所以在结构概念设计中还应该注意结构与场地的共振问题。例如在唐山地震时,天津塘沽地区的7-10层框架结构房屋破坏严重,而3-5层的砖混结构住宅却只有轻微损坏。后来经调查发现,框架房屋的自振周期和场地的卓越周期一致导致共振,而3-5层砖混住宅的自振周期远低于场地的卓越周期,因此破坏较轻。
4.建筑结构的抗震设计,存在着许多模糊而且不确定的因素。例如地震作用是一种随机性很强而且循环往复的荷载,建筑物的地震破坏机理又十分复杂,要准确计算或预测建筑物所遭遇的地震特性和参数,还难以做到。风荷载的脉动性与涡流作用情况也是如此。因为建筑物受到的地震作用难以确定,所以适用、安全、经济的结构体系必须注重概念设计。
三.结构抗震模式存在问题
结构抗震模式存在诸多的问题,在工程师完成初步的设计方案后,通常会选用计算机软件进行整体的分析设计,但是由于计算机软件自身的缺陷就会导致计算机所设计出来的方案存在严重的问题,而这些问题如果不能及时的发现,就会在建筑施工中出现问题。结构抗震模式存在着许多不确定的因素,地震是一种地球内部随机的、不确定的、破坏性极大的地质运动,目前国际上尚没有准确对地震发生的时间、强度进行准确预测的方法和措施,而通常建筑物遭到地震破坏的作用机理又十分复杂,结构设计中根本没有有效规避地震危害的措施,因此,要提高建筑物的抗震性能,就要将结构设计与概念设计相结合,使其双方能够相互作用,达到最佳的状态组合,从而提高建筑物的抗震能力,达到建筑结构抗震设计的目标。
四.应用
1.概念设计要保证结构抗震设计的可靠性
结构抗震设计的目的一般是使建筑结构在强度、刚度及节能性等方面取得最佳的效果,从而满足结构抗震设计的要求。在当前的建筑科技水平和经济条件子啊,为了保证结构设计具有可靠的抗震性能,概念设计在于结构设计相结合的过程中,必须要充分考虑场地条件和原材料质量条件的关键因素。抗震概念设计的一般原则强调的是设计不能陷入简单计算的误区,若结构设计存在严重不规则,整体性差等问题,仅按照我国目前的结构抗震设计计算水平,是很难保证结构的抗震性能的,所以,应用概念设计的原理,并结合大量地震灾害和设计试验研究成果,所得出的结论是:建筑构件的最不利受力状态应随着构件和地震作用的方向而发生变化。概念设计要在保证结构抗震设计的可靠性的基础上,对结构设计进行全面的考察,查找不足,并采取必要的措施,提高整个结构设计的抗震性能。
2.结构抗震模式中薄弱部位要采用概念设计进行综合
结构抗震模式中最薄弱部位,如建筑平面外墙转角处的转角窗,通常是限制了角部结构竖向抗侧力构件的设置,这就需要概念设计进行处理。上文提到过,结构设计中存在许多问题,而这些问题都是结构设计本身所不能解决的,由于结构设计本身的局限性,就需要概念设计发挥自身的设计优势来补充结构设计中的不足,在结构设计完成后,要从宏观的角度对整个建筑抗震结构设计方案进行检验和审核,并找出其中存在的问题,针对问题制定适合的概念设计方案,以弥补结构设计方案中的不足。结构抗震设计中的薄弱部位更应该采用概念设计进行重点的综合设计,从而保证建筑设计的总体抗震质量。
总结
【关键词】房屋结构;抗震技术;建筑
目前,多数房屋相对于技术配备方面而言,更注重的是内部的装饰,对于房屋安全性的重视度还不够高,一旦发生地震等地质灾害,将会给居民带来严重的生命、财产损失。为了保护建筑物,尽可能避免人员伤亡,我们应该加大力度研究房屋的抗震技术。我国地震灾害频发,每年都出现大量因地震灾害坍塌的房屋,给居民的生命、财产安全造成了严重危害。所以,在房屋的设计阶段就应该采用抗震技术,科学的设计很大程度上能够避免地震带来的损害。
一.抗震技术概述
(一)抗震技术的意义
地震是一种较为普遍的地质灾害,它的特点是难以预测,破坏力大,极易对房屋建筑造成世严重损害。
我国地震灾害频发,在经历了近几年的地震、特别是2008年汶川地震的惨痛教训后,既积累了一定的经验,在挽回地震造成的损失中取得了较大的进步,也相应地对抗震设防标准、抗震技术都有了更高标准的要求,对居民房屋的抗震性尤为重视。目前仍有大量房屋地震后出现严重破损的现象,因此,在房屋设计中一定要遵循保护居民生命财产安全的原则,运用抗震技术完善房屋的质量。
(二)抗震技术的原理
地震的破坏力源自地壳内部的能量,并通过横波和纵波向四周传递,建筑物受到能量波的带动,产生剧烈震动,对内部结构产生严重的破坏。在地震中,建筑物的振幅受本身阻力影响,阻力的大小和振幅大小呈负相关,即阻力越小,建筑物对地震产生的能量的抵消值就越小,建筑物振幅就越大,对建筑物的损毁程度也就越大。因此,抗震技术的原理就是增加建筑物的阻力,进而减小建筑物在地震中的振幅,降低地震对建筑屋的损害。
(三)抗震技术的标准
1.甲类建筑
即重大工程建筑,或可能在地震中出现严重损害的建筑。甲类建筑在结构设计中,抗震设防烈度必须高于本地区要求指数。
2.乙类建筑
此类建筑的结构设计中,应结合本地具体情况进行抗震设计,如果建筑物规模较小,可以采用抗震性能更优的结构,抗震措施只需依照当地抗震防烈度要求即可。
3.丙类建筑
对本类建筑的抗震措施要求为:只要满足本地区的抗震防烈度要求即可。
4.丁类建筑
此类建筑的抗震措施可以略低于本地区的抗震设防烈度要求,抗震设防烈度是6度的情况下不再降低。
二.房屋结构设计中抗震技术的应用
(一)房屋结构设计中的抗震措施
在房屋结构设计中,一定要考虑到地质条件、建筑物本身的基础结构、材料、地理位置等,结合建筑类型和抗震设计标准,有针对性地进行双重抗震设计,运用有效的抗震技巧,全面提升建筑物在可能发生的地质灾害中的稳定性,确保建筑物的稳固。
(二)房屋结构设计中的建材选择
建筑材料是建筑结构设计中最重要的承重原料,抗震结构对建材的塑性、刚度都有较高要求。在运用建材的过程中,要以保证建筑物的稳定性为目标,参照当地地震史,并经过科学的理论分析,选用最合适的建材。通常在不影响建筑物的结构和使用效果的情况下,应选用质量小的材料,因为在地震中,此类材料相比之下破坏力低,不易造成人员伤亡。
例如,在我国东北,建筑物经常使用钢筋混凝土作为主要材料,大型建筑物还会运用伸缩缝的方法,这样不但保证了建筑结构的完整性,还能很程度上防御地震的破坏。
(三)房屋结构设计中的隔震措施
设计者应考虑到建筑物的规模、所处地理环境进行抗震结构设计,并科学地安排建筑物的抗震位置、抗震装置,在关键位置构架起用以减消地震冲击的隔震层。隔震层根据其位置的不同,可以分为地基隔震隔震措施、基础隔震措施、间隔隔震措施与悬挂隔震措施这四类。
所谓地基隔震,指的是在土层、建筑物基础的底部相连位置设置一个缓冲层,在地震波传导过来时,发挥其吸收、反射的作用,减消一部分地震能量,从而实现降低地震对建筑物的破坏的目的。目前在我国地基隔震层普遍采用沥青作为原料,在今后的发展中,隔震层的材料也会得到创新,减震效果也将更好。
建筑物的基础承载着整个建筑物,基础结构的建设在建筑物的抗震设计中是非常重要的,其技术要求也相对偏高。具体是指在建筑物的基础和上部结构的连接处设置隔震层,防止地震波向上传导,减小地震对上部结构的破坏力。基础隔震一般采用多层建筑施工,设置夹层橡胶隔震、混合隔震和基底滑移等几类隔震装置。
间层隔震的作用是吸收、并且再次消减冲击余力,可以在原来的结构层的基础上装置隔震层,这种隔震措施施工简单,在早期建筑中应用得非常广泛。
悬挂隔震措施,顾名思义,就是将建筑物或其某一部分采取悬挂的方式进行隔震,这是一种普遍应用于大型钢结构建筑的有效抗震措施。地震过程中,悬挂结构虽然也会受到地震波的影响,但由于缺少介质,这种影响会大幅度减少,把地震破坏力的传导范围控制到最小。这种隔震措施目前已经开始被应用于钢结构建筑,并取得了良好的抗震效果。
(四)房屋结构设计中的机敏减震
机敏减震运用了活塞运动原理,让建筑物在地震发生时,通过内外钢在滑动层面上的不断滑动,起到减小地震破坏力、控制地震波传导的作用。
(五)房屋结构设计中的效能减震
效能减震的原理采用阻尼器、效能器对地震力进行主动消耗和吸收,从而减少地震对建筑主体的破坏,确保建筑主体安全。这种减震技术目前应用也很广,在,新、旧建筑物抗震加固中均能起到很好的抗震作用。
结语:
为了保护建筑物主体结构稳定、确保居民的生命财产安全和减少地震带来的经济损失,在建筑结构设计中采取科学、合理的抗震措施是十分有必要的。对于我国而言,近年来的地震灾害和其产生的破坏再次为人们做出了警示,现阶段我国的抗震设计尚不能满足建筑物设计需求,因此要运用多种手段不断研发房屋结构设计中的抗震技术,通过人为干预、积极防御,将地震带来的破坏和损失降到最低。
参考文献:
[1]徐冠华.浅谈民房砖混结构房屋的抗震技术及加固方法[J].城市建设理论研究,2014(8).
[2]张琳.浅谈建筑结构设计中的抗震设计措施[J].建筑工程技术与设计,2014(21).
【关键词】建筑结构;设计原则;设计要点;分析研究
中图分类号: TU3 文献标识码: A 文章编号:
目前,房地产业发展迅猛,建筑结构设计工作被提上了重要议事日程。随着人们对生活质量要求的提高,对建筑结构的要求也越来越高。针对这样的背景,建筑结构设计工作更应当与时俱进,运用先进的设计理念、建筑技术与材料,进一步提高建筑设计的安全性、舒适性以及经济性。本文主要针对建筑结构设计的原则与要点进行简要论述。
1 建筑结构设计目标
在建筑设计中,结构设计要实现安全、适用和耐久的目标,立足于现有的建筑技术、材料,优化设计方案,推广新型技术与材料,科学选择结构类型与体系,为建筑质量提升奠定良好基础。首先,要保证建筑结构具有较高的安全性,不仅要能够承载正常状态下的荷载以及各种变形,而且在遭遇设计目标值之内的各种突发状况,如台风与地震等,仍然能够保持建筑结构的稳定,不出现全部倒塌状况。其次,要保证建筑结构的适用,要能够满足建筑适用的各种日常功能,不因为建筑结构设计短板而影响日常功能的发挥。另外,还要保证结构达到设计适用年限,体现结构设计的可靠性。
2 结构设计技术原则
2.1 强化抗震验算设计。在实施抗震验算过程中,要兼顾到不同场地区别,可以采取增加剪力墙的方式提升结构抗震效果。结构设计中可以将其设计为双向梁柱刚接体系,进一步提高垂直地震作用抗力,增强建筑结构应对突发地质灾害的能力。
2.2 雨篷阳台科学设计。对于跨度较大的阳台以及雨篷,不能够直接从填充墙理念出挑,要充分兼顾到梁的抗扭因素,较为科学的扭矩是梁中心线处板的负弯矩乘以跨度50%。
2.3 妥善处置电梯井壁。对于框架结构建筑的电梯井壁,应当以粘土砖进行砌筑,但不可使用砖墙进行称重,墙体重量应当以同层的梁进行承重,在其四角浇筑构造柱,增筑圈梁于门洞上部位。
2.4 暖沟进行防水处理。在地下水位处于较高状态时,要对暖沟进行防水处理,通常使用U 型混凝土暖沟,暖气管经防水管套通进室内暖沟。如建筑结构设计中有地下室,还要进行混凝土抗渗处理。
2.5 保持建筑布局规则。在建筑布局不够规则的背景下,对其进行结构设计,应当着眼于建筑的布局开展结构布置,采取与之相吻合的构造措施,提高结构设计质量。
3 建筑结构设计要点
3.1 有效提高建筑地基结构设计水平。地基沉降引起的构件破坏是建筑结构设计中应当充分考虑的因素,要从建筑、结构以及地基等方面实施综合控制,在运用桩箱或桩筏结合方式操作中,一定要确保箱体整体刚度达标,当土层起伏值较大时,要运用相同建筑结构下同一土层中的桩端,对液化因素的影响也要充分考虑。在软土层较厚的地区,要对地基进行处理来对建筑的沉降进行有效控制,处理方案应当结合地基特点、工程建设需要以及兼顾到安全性与经济性等方面因素,确保经过处理之后的地基能够满足强度以及变形等方面的技术要求。
3.2科学掌控高层建筑高宽比例幅度。按照《高层建筑混凝土结构技术规程》中的相关条款,高层建筑高宽比具有限值,通常情况下,应当结合考虑方向的最小投影宽度对高宽比进行测算,如果不适宜运用最小投影宽度进行测算的状况下,可以由建筑结构设计部门与技术人员对实际情况进行会商、研究之后确定最为科学的测算方法,确保不出现超限高层建筑设计。
3.3优化框支梁支放在剪力墙的设计。虽然高层建筑相关设计与技术规范中对框支梁支放在混凝土剪力墙上没有提出具体的要求,但是实际操作中等于对剪力墙施加了较大值的集中荷载,要对剪力墙设计进行优化。应当按照底部加强部位无翼墙的技术要求,以及对照框支柱截面高度限制技术规范、框支梁钢筋水平段锚固要求,科学确定剪力墙的厚度,确保技术与质量性能过关;对框支梁宽度范围内剪力墙设置暗柱,实施构造计算以及配筋处理,对框支梁传递的荷载实施局部抗力验算。
3.4全面贯彻强柱弱梁建筑设计理念。在建筑结构设计中运用强柱弱梁理念,主要目标是为了保障建筑物提高抗震效果而做出的一项重要举措,柱毁坏了会导致整个建筑物损毁,但是梁毁坏了只能产生局部毁坏,减小建筑物毁坏程度。建筑结构设计中,设计部门与人员应当牢记这一原则理念,对柱轴压比进行科学确定,并对柱断面及配筋设置优化调整,尤其是对边柱、角柱进行加强,重点是角柱加强,运用全柱加密箍筋并且配筋率大于百分之一,对框架柱进行全面强化,有效提高建筑物抗震性能。
4 建筑结构设计展望
当前,随着建筑学的发展以及信息化程度的提高、新型建筑材料的开发推广,建筑结构设计领域的发展也会与时俱进、日新月异。概念设计将会在建筑结构设计中展示更大的运用空间,其能够结合抗震设计的复杂要求,从宏观上进行合理抗震设计干预、计算,更加直观、精确地显示地震状态下结构的各种性能数据,从而优化抗震计算,提升设计水平。空间受力、塑性内力以及非弹性变形、时程分析等科学的设计理念与措施将会得到进一步推广运用。另外,新型建筑材料的研究与推广也会对建筑结构设计产生重要影响,更加高强度、轻质量和环保节能的新型建筑材料将会在建筑结构设计中发挥更为明显的作用。展望未来的建筑结构设计领域,新技术、新设备以及新材料的开发研究与运用,将会对整个建筑结构设计工作提供更多的便利条件,能够为建筑质量的提升发挥积极的作用。
综上所述,在建筑结构设计领域,设计部门与从业人员一定要充分认识建筑结构设计的重要性,坚持以严谨严肃的态度对待,深入研究各项技术要点,尤其是要强化对实践运用中出现问题的分析研究,并采取有效措施进行优化,有效提升建筑结构设计水平,实现建筑结构设计科学化、合理化与经济化目标。
参考文献:
[1] 王荣书.建筑结构概念设计探析[J]. 黑龙江科技信息. 2010(05)
[2] 周云波,赵岩.浅谈建筑结构的设计原则[J]. 黑龙江科技信息. 2010(03)
【关键词】:房屋建筑 结构设计优化设计方法
中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:
房屋工程建设中房屋结构优化设计对于整个工程的作用是不容忽视的。因为房屋建筑的目标就是用最少的资金达到提高整个工程结构的坚固性和可靠性,从而产生最大化的经济效益。优化设计方案是控制造价和节省工程开支最有效的方法之一,通过合理的建筑结构方案优化设计方法更佳合理进行工程资源配置,以期达到房屋建筑结构设计的安全性、适用性和经济性目标。在房屋建筑工程结构设计工作中,特别是常见的钢筋混凝土住宅结构体系进行优化时,要综合考虑从结构整体的布局以及具体构件两方面的因素,也是建筑结构优化设计的主要内容所在,因此,要达到结构优化设计的目标,对当前房屋建筑工程师就提出了更高的要求,要求工程师不仅能够对建筑结构和构件受力的特征有充分的把握,还要能够根据构件设计的经验提出对房屋结构设计更加合理有效的优化设计方法。
一、房屋建筑结构优化设计的措施
1、加强剪力墙的设计
影响压弯构件的延性或屈服后变形能力的因素有:截面尺寸、混凝土强度等级、纵向配筋、轴压比、箍筋量等,其主要因素是轴压比和配箍特征值。剪力墙墙肢的试验研究也表明,轴压比超过一定值,很难成为延性剪力墙。剪力墙构造边缘构件的配筋区分底部加强部位和其他部位,除应满足受弯承载力要求外。底部加强部位的构造边缘构件采用箍筋,其他部位采用拉筋,其拉筋水平间距不应大于纵向间距的2倍,转角处宜采用箍筋。当抗震墙的构造边缘构件的端柱承受集中荷载时,其端柱的纵向钢筋、箍筋直径和间距应满足柱的相应要求。
连梁是对剪力墙结构抗震性能影响比较大的构件,采用斜交叉配筋方式,可以大大改善连梁的延性。剪力墙是平面构件,在其自身平面内有较大的承载力和刚度,平面外的承载力和刚度小,结构设计时一般不考虑剪力墙平面外承载力和刚度。抗震设计的剪力墙结构,应力求使两个方向的刚度接近。
框架一剪力墙结构设计的关键是剪力墙的数量和布置。在一榀很长的框架中(为纵向),剪力墙不宜集中布置在该榀框架的两尽端,以避免在温度变化、结构涨缩时由于两端的约束作用而造成楼盖梁板开裂。剪力墙的间距不宜过大。
2、加强设计中建筑结构形式的选用
不同的建筑类别和功能要求决定了户型的选择,当前越来越多的房屋建筑为高层建筑结构,除了要合理选择结构抗侧力体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面;结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能具有决定性的作用。
(1)加强结构抗震设计。结构抗震设计有许多不确定因素(地震特性、结构扭转等),进行精确的抗震计算是非常困难的。结构的抗震设计除了进行细致的计算外,要特别注重结构概念设计。概念设计是指在结构设计中,结构工程师运用“概念”进行分析,做出判断,并采取相应措施。根据概念设计,抗震房屋的建筑体形和结构总体布置应符合如下原则:采用规则结构,不采用严重不规则结构;确的计算简图和合理的传力路径;具有必要的刚度和承载力,具备良好的弹塑性变形能力和消耗地震能量的能力;部分结构或构件破坏不应导致结构倒塌,增加超静定结构的次数。满足抗震设计原则:即:“强节弱杆”、“强竖弱平”、“强剪弱弯”;置多道抗震防线,形成两道或多道的抗震防线,增强结构抗倒塌能力。第一道防线是地震时先屈服的结构单元和构件,应是延性大、耗能力好的结构单元或构件,如剪立墙结构的连梁等。第二道防线的结构单元也有足够的抗震能力,如框架-剪力墙结构的框架。
(2)加强底部框架剪力墙的设计。高层钢筋混凝土框架—剪力墙结构中的剪力墙为第一道防线的主要抗侧力构件。为了提高其变形和耗能能力,对框架—剪力墙结构中的剪力墙墙厚、墙体最小配筋率和端柱设计等做出了较严格的规定:剪力墙的厚度不应小于160 mm且不应小于层高的1/20,底部加强部位的剪力墙厚度不应小于200 mm且不应小于层高的1/16。剪力墙的周边应设置梁(或暗梁)和端柱组成的边框。端柱截面宜与同层框架柱相同,并应符合有关框架构造配筋规定;剪力墙底部加强部位的端柱和紧靠抗震墙洞口的端柱宜按柱箍筋加密区的要求沿全高加密箍筋。剪力墙的横向和竖向分布钢筋,配筋率均不应小于0.25%,并应双排布置,拉筋间距不应大于600mm,直径不应小于6mm。框架—剪力墙结构的其他抗震构造措施,应符合对框架及剪力墙的有关要求。
二、结构设计优化技术在房屋建筑结构设计中的应用
1、房屋建筑结构设计中的概念设计方法
在房屋建筑工程中,对于同一个建筑方案可以有不同的实现途径和结构设计;这是由于房屋建筑结构的参数、荷载、所用的建筑材料的不同和差异都会导致各项的取值不尽相同的,因此,对于房屋建筑结构设计的细节处理方法也不是唯一的,而是需要工程师们根据多年设计经验和实际操作理论和工程进展情况自行判断,计算机无法解决诸多不确定问题。工程师们的判断根据房屋结构设计规律的指导下进行主观的概念设计,而这种概念设计是工程师在多种备选方案中的必要的选择过程。
2、概念设计处理的实际建筑设计问题
概念设计帮助工程师使房屋建筑工程结构不受来自自然和人为不确定因素影响和破坏,即使产生破坏概念设计也可将这种破坏程度降至到最低点。因此,概念设计为了达到这一目的。就要首先考虑如何使房屋建筑不受这些不确定的外力因素的影响作为设计的主要内容。而综合所有不确定的因素中,地震是最为常见的,因为一旦发生地震其由于没有活动规律其破坏力是极大的,所以在房屋建筑结构设计过程中应该充分的考虑到地震的破坏作用,要尽可能采取有效的抗震措施,通常房屋高层建筑的外形分为板式和塔式两大类:板式建筑平面两个方向的尺寸相差较大,塔式建筑平面两个方向的尺寸接近。对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。
三、总结
近年来,随着我国高层建筑的发展,在其房屋建筑结构设计中会经常遇到一些问题,这就需要我们建筑结构设计人员通过自身经验进行自主创新,要不断通过正确的概念方法进行房屋建筑结构的优化设计。
【参考文献】:
[1]史曼柏.住宅建筑结构优化设计的探讨[J].科技创新导报,2009,(21):36-36.
【关键词】建筑结构;结构设计;抗震
随着我国社会主义现代化建设和城市化进程的不断向前推进,建设用地日趋紧张,促使建筑功能越来越多样化,高层建筑得的发展是大势所趋。高层建筑的特点是高度比较高,所以地震荷载和风荷载在设计过程中占主导和控制地位,而我国又是地震多发国家,因此高层建筑的抗震设计分析显得尤为重要。
1.高层建筑结构中抗震设计特点
1.1控制建筑物的侧移是重要的指标
在地震荷载作用下,建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位,所以建筑物会产生明显的侧移,随建筑结构的高度不断曾加,结构的侧向位移迅速增大,但该变形要在一定限度之内,这样才能保证结构安全以及使用功能。
1.2地震荷载中的水平荷载是决定因素
水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩,并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力,这些都与建筑物高度的两次方成正比,故随建筑结构高度的增加,水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言,竖向荷载基本上是不变的,但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同,水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。
1.3要重视建筑结构的延性设计
高层建筑结构随着高度增加,刚度减小,显得更柔,在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力,使结构进入塑性变形阶段仍然安全,需要在结构构造上采取有利的措施,使得建筑结构具有足够的延性。
2.建筑结构抗震设计中存在的问题
2.1抗震设防烈度较低
关于建筑物的抗震性能设计,《建筑抗震设计规范》中规定:“小震(超越概率63%)不坏、中震(超越概率 10%)可修、大震(超越概率 2%)不倒”。现在许多专家学者提出,现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要,认为我国“取用了可能是世界上最低的结构设计安全度”,并主张 “建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高”。
此外,有些建筑结构设计人员对抗震设计的认识不透,设计过程中疏忽抗震设计原则,抗震计算方法选择和构造措施规定采用不严谨,抗震计算措施在配筋率、轴压比、梁柱承载力匹配等一系列保证抗震延性设计的要求上做得不够。我国建筑结构抗震设计除了设防烈度较低外,结构失效带来的损失愈来愈大,因而有人主张结构在设防烈度下应该采用弹性设计。
2.2建筑结构抗震设计不合理
(1)承重柱截面高度设计过小。这种情况多发生于六度抗震设防区,一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防,为图受力分析方便,故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大(因一些结构设计手册中规定:当梁柱的线刚度比大于4时计算简图中梁柱节点可简化为铰支)。这种做法虽然易于进行结构受力分析, 却给房屋结构埋下了隐患,影响了房屋结构的安全性。(2)建筑设计高度存在问题。按我国高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2010)规定,在一定设防烈度和一定结构体系下,钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。这个高度是我国目前建筑科研水平、经济发展水平和施工技术水平下,较为稳妥的,也是与目前整个土建规范体系相协调的。
2.3筑结构设计中结构与材料的选用
我国150米以上的建筑,采用的三种主要结构体系(框、筒、筒中筒和框架-支撑体系),都是其他国家高层建筑采用的主要体系。在高层建筑中采用框架-核心筒体系, 因其比钢结构的用钢量少,又可减少柱子断面,故常被业主所看中。钢筋混凝土内筒往往要承受 80%以上的震层剪力,有的高达90%以上。此外在结构体系或柱距变化时,需要设置结构转换层。转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变,常常会使与转换层相邻的柱构件剪力突然加大,转换层构件与外框架柱连接处很难实现“强柱弱梁”。因此在需要设置转换层时,要慎重选择其结构模式, 尽量减小其本身刚度,减小其不利影响。
3.提高建筑结构抗震能力的措施
为了提高建筑结构抗震能力,结合当前建筑行业的实际情况,笔者认为应该采取以下措施:
3.1合理布局地震外力能量的传递吸收途径
这是提高建筑结构抗震能力的第一步,通过这样的合理布局,能够保证支柱、墙和梁的轴线处于同一平面,从而使得构件双向抗侧力体系形成。通过这样的布局,当地震发生的时候,支柱、墙和梁呈弯剪破坏,并且,塑性屈服尽量在墙的底部产生。此外,当地震发生的时候,连梁宜在梁端塑性屈服,还具有足够的变形能力。通过这种结构和布局,当地震发生的时候,在墙段充分发挥它的抗震作用前,按照强墙弱梁的原则加强墙肢的承载力,这样使得墙肢的剪切应力得以破坏,从而使得建筑结构的抗震能力得到了提高。
3.2按照抗震等级对梁、柱以及墙的节点采取相应的抗震构造措施
这样做的目的是为了保证在地震发生的时候,梁、柱以及墙都能够达到抗震的标准。建筑物的主体常常使用的是钢筋结构,如果钢筋结构的延性和承载力较好的话,建筑物的抗震能力较强。所以,为了保证建筑钢筋结构的延性和承载力,在结构设计的时候需要按照强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件的原则进行,对柱截面的尺寸进行合理的控制,合理控制柱的轴压比,严格按照构造配件的要求 对节点的构造措施尤其需要加强,提高节点的牢固性和抗震能力。
3.3设置多道抗震防线
提高建筑结构抗震能力,设置多道抗震防线是十分必要的。也就是在一个抗震结构体系中,当地震发生的时候,在地震作用下,一部分延性较好的构件首先达到屈服,能够担负起第一道抗震防线的作用。而其他的构件同样起着抗震防护的作用。并且,只有当第一道抗震防线屈服后,其他的抗震防线才会依次屈服。设置多道抗震防线,形成第一道、第二道、第三道甚至更多的抗震防线,当一道抗震防线失去作用后另外的抗震防线便可以发挥作用。这种结构对提高建筑结构抗震能力具有非常重要的作用。
4.结束语
建筑结构的抗震设计是一个完整、 系统的概念, 从场址的选择到建筑物的结构设计, 抗震设计贯穿了整个过程,而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此,准确、合理的运用不同的抗震设计方法是非常重要的,对于不同的建筑和不同的情况应区别对待,从而寻求最合理的抗震设计。 [科]
【参考文献】
[1]王军.某超限高层的抗震性能设计[J].福建建筑,2008(7).