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【摘 要】 随着人类的发展,经济社会的提高,随之而来的就是水灾旱灾以及各种自然灾害给人类带来的灾难,在这些自然灾害中破坏性大而且至今还没有有效方法对其进行预报的就是地震,地震一旦发生就会对人类带来灾难性的损失。对于这种情况,对建筑物的施工过程中进行抗震设计是一种有效的措施。本文主要讲述了抗震的设计概念以及对建筑抗震设计的思路,其目的就是为了当地震来临时能有效的保护建筑物,另一方面还能在灾难降临时保护人民群众的生命安全,同时也是对国家设施安全的保证。
【关键词】 建筑结构;抗震设计;探讨
1 引言
随着城市化进程的加快和人类生活水平的提高,在现代的结构设计中的重要环节就是对建筑的抗震结构的设计。对建筑物的抗震结构设计直接能影响到其抗震能力,也是在没办法预测地震的情况下保护建筑受到损害的有效方式。针对这种情况,下面主要对建筑物抗震的结构体系和结构参数进行讨论。
2 抗震概念设计
建筑工程的抗震概念设计,换种说法就是根据基本的建筑设计原则和思路对具体的建筑工程进行工程布局并对细节的构造进行确定的过程,其设计的原则和思路是在长期的工作经验中形成的。在对抗震设计时对抗震的计算是不可或缺的,抗震计算的基础是概念设计。概念设计之所以在与抗震计算的比较中起着更重要作用的原因有三个,首先就是地面和地震的运动具有极大的不确定性,其次就是我们还没有对地震时地面运动的复杂性有很确切的掌握,最后就是地震时的结构反应负责程度并没有在结构设计概念中充分的体现出来。所以,简简单单的靠着计算的结果就完成对建筑的抗震设计是不全面的,甚至是很危险的。抗震概念设计的基本原则是要注意抗震场地的科学选择,选择合适的结构抗震体系,选择合理的结构材料。
3 建筑结构的抗震设计
3.1 抗震场地的科学选择
地震对建筑物的破坏,除了由于是地面的震动直接引起的破坏外,还有一个重要的原因就是因为场地的条件。建筑用地是受到很多的限制因素影响的,有危险性的或者不利往往是不能作为建筑用地的,除此之外基本都能作为建设用地,由于场地的条件不同,就有必要对地基情况对建筑物受到的破坏的强弱进行分类,这样就能根据不同的场地进行抗震设计,采取抗震措施。在对建筑用地的选择时要选择对建筑的抗震有利的位置,最大限度的避开不利的一端,比如河岸和由于地面不平引起的岩性不均匀的地段。
3.2合理的选择抗震结构体系
(1)为了减小由于部分结构或者是某个构件出现损坏而造成的整个系统的各方面能力丧失的可能性,应该设计出多条抗震防线。只有将多个延性特别好的分体系通过具有很好延性的构件联通成为一个整体,才能形成一个性能十分好的抗震结构体系。根据大多数的情况来说,抗震防线的第一道会选取对于重力不进行负担的竖向支撑或者是填充墙,还有的会选择具有很好延性并且轴压比较小的抗震墙作为抵抗侧方压力的构件。位于框架-抗震墙结构体系的抗震墙是归属于第一道防线的范围内的,所以在地震发生后,抗震墙由于受到地震影响,在吸收了地震所传来的部分能源后会造成部分损坏而退出工作,之后就由框架的那一部分充当起第二道抗震防线的作用。这个体系是充分考虑到了抗震墙可以对地震力起到很大的承受作用而设计的。此外,原理相同的还有一种延性框架为强栓弱梁型。当地震发生以后,梁发生的屈服会比柱要提前,因为梁的变形会将一部分的地震能量消耗掉,所以梁也起到了第一道防线的作用。而柱就发挥着第二道防线的作用。当然,也可以通过在抗震体系中的一些特定位置安装具有消耗能源作用的元件来实现把抗震结构变成同时拥有多道防线的抗震体系的目的。
(2)合理的刚度和强度分布
为了有效地避免由于局部区域的削弱或者是突变而出现薄弱区域的情况,应该对刚度和强度都进行一个合理的分布。此外,还应该避免出现应力过大或者塑性变形这种情况的集中出现,应该针对薄弱部位做好充足地抗震措施,使其抗震能力得到提高。当地震十分强烈的时候,在结构中并没有对强度有任何的安全储备,所以构件在实际中所表现出的强度分布就成了对薄弱层进行判断的一个指标。此外,抗震结构中应该选取具有更好延性的构件来进行连接,这样可以达到一个使整体提高变形能力的目的。对此还做出了如下要求:第一,使抗震结构中的构件具有更好的延性,从而达到提高其变形能力并且减小由于构件太脆而造成损坏的可能性的作用。所以说,用钢筋混凝土制造的圈梁,构造柱以及芯校是砌体结构中必不可少的部分。以钢筋混凝土为原料制成的构件在进行尺寸的选择时应该做到合理而且对于配置所需的纵向钢筋以及箍筋都要进行合理搭配。在这个过程中要注意避免剪切造成的损坏发生在弯曲发生的损坏之前,还要注意不要让混凝土因为收到压力所发生的损坏在钢筋发生屈服之前就已经出现。另外,保持整个结构的大体稳定以及个部分的局部稳定也是很重要的。
(3)选择适当的材料, 减轻自重
在对高层建筑进行方案设计时,首先要做的就是对使用材料的抗震模糊度进行分析,对材料的参数变异性进行综合的考虑,由于地震的强烈程度和地震的随机性,所以也要对模糊性对建筑结构的抗震可靠度进行考虑。
3.3 合理的建筑结构参数设计
(1)建筑结构靠的是延展性来抵抗地震作用对墙体的非弹性形变。所以在地震发生时,建筑结构的延性和建筑的结构有着同样的重要性。为了让钢筋混凝土结构能在地震发生时能够表现出良好的延性,就有必要在对其参数设计时将塑形变形重点集中在具有很好的延展能力的构件重,或者集中在容易保证良好延展性的构件中。建筑的参数设计是对地震作用下的房屋构件的响应计算,其中包含岁各墙柱梁板的承载力和变形等计算。
(2)在进行开市计算工作之前,要根据高层建筑的实际工况,确定合适的计算模型,特殊情况下能根据概念设计做相应的简化处理和计算。计算软件条件在输入时要严格的按照相关的规范和标准的规定进行,根据实际施工情况可以做特殊的处理。在对结构复杂的结构进行变形和内力分析时,要采取两种以上不同的力学模型,目前常用的理论有两种,分别是主拉应力和剪摩理论。主拉应力理论主要用于砖砌体,剪摩理论主要用在砌块结构上。
4 小结
随着现代化进程的加快,对建筑的要求也越来越高,在施工前对建筑结构进行施工设计时要从整体出发,并综合的处理好建筑物的功能和美观等方面的内容。在对建筑的抗震结构设计时要采用合适的施工工艺,建设安全可靠,经济合理的现代化建筑。
参考文献
[1]杨永兴.谈现代混凝土结构抗震设计理念.《山西建筑》.2012年2期
[2]张晓慧,杨海林,郭瑞.浅谈混凝土结构抗震加固方法.《科技资讯》.2012年20 期
【关键词】 建筑结构;抗震设计;探讨
1 引言
随着城市化进程的加快和人类生活水平的提高,在现代的结构设计中的重要环节就是对建筑的抗震结构的设计。对建筑物的抗震结构设计直接能影响到其抗震能力,也是在没办法预测地震的情况下保护建筑受到损害的有效方式。针对这种情况,下面主要对建筑物抗震的结构体系和结构参数进行讨论。
2 抗震概念设计
建筑工程的抗震概念设计,换种说法就是根据基本的建筑设计原则和思路对具体的建筑工程进行工程布局并对细节的构造进行确定的过程,其设计的原则和思路是在长期的工作经验中形成的。在对抗震设计时对抗震的计算是不可或缺的,抗震计算的基础是概念设计。概念设计之所以在与抗震计算的比较中起着更重要作用的原因有三个,首先就是地面和地震的运动具有极大的不确定性,其次就是我们还没有对地震时地面运动的复杂性有很确切的掌握,最后就是地震时的结构反应负责程度并没有在结构设计概念中充分的体现出来。所以,简简单单的靠着计算的结果就完成对建筑的抗震设计是不全面的,甚至是很危险的。抗震概念设计的基本原则是要注意抗震场地的科学选择,选择合适的结构抗震体系,选择合理的结构材料。
3 建筑结构的抗震设计
3.1 抗震场地的科学选择
地震对建筑物的破坏,除了由于是地面的震动直接引起的破坏外,还有一个重要的原因就是因为场地的条件。建筑用地是受到很多的限制因素影响的,有危险性的或者不利往往是不能作为建筑用地的,除此之外基本都能作为建设用地,由于场地的条件不同,就有必要对地基情况对建筑物受到的破坏的强弱进行分类,这样就能根据不同的场地进行抗震设计,采取抗震措施。在对建筑用地的选择时要选择对建筑的抗震有利的位置,最大限度的避开不利的一端,比如河岸和由于地面不平引起的岩性不均匀的地段。
3.2合理的选择抗震结构体系
(1)为了减小由于部分结构或者是某个构件出现损坏而造成的整个系统的各方面能力丧失的可能性,应该设计出多条抗震防线。只有将多个延性特别好的分体系通过具有很好延性的构件联通成为一个整体,才能形成一个性能十分好的抗震结构体系。根据大多数的情况来说,抗震防线的第一道会选取对于重力不进行负担的竖向支撑或者是填充墙,还有的会选择具有很好延性并且轴压比较小的抗震墙作为抵抗侧方压力的构件。位于框架-抗震墙结构体系的抗震墙是归属于第一道防线的范围内的,所以在地震发生后,抗震墙由于受到地震影响,在吸收了地震所传来的部分能源后会造成部分损坏而退出工作,之后就由框架的那一部分充当起第二道抗震防线的作用。这个体系是充分考虑到了抗震墙可以对地震力起到很大的承受作用而设计的。此外,原理相同的还有一种延性框架为强栓弱梁型。当地震发生以后,梁发生的屈服会比柱要提前,因为梁的变形会将一部分的地震能量消耗掉,所以梁也起到了第一道防线的作用。而柱就发挥着第二道防线的作用。当然,也可以通过在抗震体系中的一些特定位置安装具有消耗能源作用的元件来实现把抗震结构变成同时拥有多道防线的抗震体系的目的。
(2)合理的刚度和强度分布
为了有效地避免由于局部区域的削弱或者是突变而出现薄弱区域的情况,应该对刚度和强度都进行一个合理的分布。此外,还应该避免出现应力过大或者塑性变形这种情况的集中出现,应该针对薄弱部位做好充足地抗震措施,使其抗震能力得到提高。当地震十分强烈的时候,在结构中并没有对强度有任何的安全储备,所以构件在实际中所表现出的强度分布就成了对薄弱层进行判断的一个指标。此外,抗震结构中应该选取具有更好延性的构件来进行连接,这样可以达到一个使整体提高变形能力的目的。对此还做出了如下要求:第一,使抗震结构中的构件具有更好的延性,从而达到提高其变形能力并且减小由于构件太脆而造成损坏的可能性的作用。所以说,用钢筋混凝土制造的圈梁,构造柱以及芯校是砌体结构中必不可少的部分。以钢筋混凝土为原料制成的构件在进行尺寸的选择时应该做到合理而且对于配置所需的纵向钢筋以及箍筋都要进行合理搭配。在这个过程中要注意避免剪切造成的损坏发生在弯曲发生的损坏之前,还要注意不要让混凝土因为收到压力所发生的损坏在钢筋发生屈服之前就已经出现。另外,保持整个结构的大体稳定以及个部分的局部稳定也是很重要的。
(3)选择适当的材料, 减轻自重
在对高层建筑进行方案设计时,首先要做的就是对使用材料的抗震模糊度进行分析,对材料的参数变异性进行综合的考虑,由于地震的强烈程度和地震的随机性,所以也要对模糊性对建筑结构的抗震可靠度进行考虑。
3.3 合理的建筑结构参数设计
(1)建筑结构靠的是延展性来抵抗地震作用对墙体的非弹性形变。所以在地震发生时,建筑结构的延性和建筑的结构有着同样的重要性。为了让钢筋混凝土结构能在地震发生时能够表现出良好的延性,就有必要在对其参数设计时将塑形变形重点集中在具有很好的延展能力的构件重,或者集中在容易保证良好延展性的构件中。建筑的参数设计是对地震作用下的房屋构件的响应计算,其中包含岁各墙柱梁板的承载力和变形等计算。
(2)在进行开市计算工作之前,要根据高层建筑的实际工况,确定合适的计算模型,特殊情况下能根据概念设计做相应的简化处理和计算。计算软件条件在输入时要严格的按照相关的规范和标准的规定进行,根据实际施工情况可以做特殊的处理。在对结构复杂的结构进行变形和内力分析时,要采取两种以上不同的力学模型,目前常用的理论有两种,分别是主拉应力和剪摩理论。主拉应力理论主要用于砖砌体,剪摩理论主要用在砌块结构上。
4 小结
随着现代化进程的加快,对建筑的要求也越来越高,在施工前对建筑结构进行施工设计时要从整体出发,并综合的处理好建筑物的功能和美观等方面的内容。在对建筑的抗震结构设计时要采用合适的施工工艺,建设安全可靠,经济合理的现代化建筑。
参考文献
[1]杨永兴.谈现代混凝土结构抗震设计理念.《山西建筑》.2012年2期
[2]张晓慧,杨海林,郭瑞.浅谈混凝土结构抗震加固方法.《科技资讯》.2012年20 期