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摘 要:自古以来,地震、洪涝、干旱成为我国最主要的几种自然灾害现象,给人民群众的生产和生活带来巨大的危害,对国家的发展造成很多不利影响。在几千年的不断努力下,我国已能够及时有效地对洪涝、干旱几种自然灾害进行预防,甚至能够变害为利,而地震在目前已知的技术水平上,既不能够提前预知,也无法进行有效地预防。
关键词:建筑工程结构;抗震加固设计
我国是一个多地震国家,2008 年汶川特大地震,震级高、影响广、破坏大,对人民生命及财产造成极大损失。建筑的抗震性能的加固设计要从建材料的选择着手,在保证材料稳定性的前提下,着重对施工艺的选择与设计,提高对建筑的抗震性施工,最后在建工程后期,还要全面加强对建筑的技术性检查与建筑抗震检测。在抗震加固设计时,工程设计师应该科学地将抗震艺巧妙地融合到普通的建筑设计中,这样才能在保证建筑定性的同时加固建筑的抗震性能,保证建筑质量
一、抗震加固基本原则
结构抗震加固的实质是通过改变结构构件的受力途径及结构构件本身,以实现提高结构抗震能力的目标,减轻结构在地震作用下的破坏,以减轻震害作用下的人身及财产的损失。其抗震加固原则主要有如下几条:第一,结构抗震加固必
须建立在结构抗震鉴定的基础之上,根据相应的抗震鉴定结果来确定结构抗震加固的方法;第二,在确定结构最终加固方案之前,必须深入调查结构现状,分析结构是否存在局部损伤,若存在局部损伤,则需进行专门的研究,并在结构抗震加固的过程中加以考虑;第三,结构最终抗震加固方案的确定,需与结构的总体变形能力和抗震能力综合协调;第四,楼层的抗震能力在加固完成之后应不小于1.0,同下一楼层的综合抗震能力相比不宜超过其20%,如果出现超过的情况,则应将下一层的综合抗震能力予以提高。
二、建筑工程结构抗震加固设计
在基于对建筑结构抗震原理分析的基础上,建筑结构的抗震加固应该从提高建筑整体的抗震性能着眼,从加强建筑物各部分的抗震性能着手,在抗震设计时,工程设计师要对建筑结构各部分的受震程度进行全面检测,当面临地震时,建筑物每个构件受到的地震波动都会有先后顺序,提高每部分构件的强度韧性,这样可以延缓地震对下一个部件构成的冲击力,以此为主要设计理念,加强对每部件的承载力与抗震能力的提升,达到延缓地震破壞力的目的,从而消耗地震产生的巨大破坏力。在实际对建筑结构的设计中为了达到提高建筑结构的抗震性的目标,工程师应该对设计要点加以控制。一方面,抗震设计时要选择合适的抗震材料。材料的选择对建筑结构的抗震起着十分关键的作用,材料的稳定性与材料的质量,能在地震发生时对地震产生的震感起到良好的分散作用,并延缓建筑物结构的瓦解,降低地震带来的人员与财产损失。在选择抗震材料时,为了达到减震的效果,设计人员应该根据建筑物的结构设计减震装置。摩擦耗能减震与金属弹塑性耗能减震两种方法都可以应用在材料装置设计之中,但工程设计师在对两种方法进行选择时必须要结合建筑物的实际结构以及两种方法减震特征来决定装置设计的位置,这样才能最大限度地发挥装置的减震作用,达到材料减震的效果。
另一方面,设计师除了考虑材料对建筑抗震的影响,更应该重视在建筑结构设计与抗震加固设计的相结合。在抗震设计时主要注意的是一要加强对建筑物的侧移控制,地震发生时横波的传递速度远远超过纵波,因此在地震发生时,人们先感受到的是建筑物的左右晃动,而后才出现上下震动,且横波的震感强于纵波。在建筑物中,其水平荷载下的结构在地震中的侧移幅度会随着楼层的增加而增大,当侧移幅度超过建筑物限度时,建筑物内部的荷载会不断增加,并最终导致整个建筑物倒塌,所以工程设计师在抗震加固设计时,要做好充分的隔震措施,同时加强建筑物各部分构件的刚度与强度,分散地震的破坏性能量,降低对建筑的损坏。二要工程设计师在抗震加固设计时,通过加强整体建筑的延展性也是减低建筑物在地震中的损坏的重要措施,对建筑物来说,尤其是现代社会的高层建筑,楼层越高建筑物的刚性与强度就会越低,这也是为什么当建筑物遇到地震时,往往容易出现被折断的现象。
三、建筑结构抗震加固技术
1.增设墙体法是在原结构的适当部位增加数量合理的剪力墙,在地震作用时,由新加的剪力墙承担大部分地震作用。剪力墙提高了结构的侧向刚度,减小了地震作用下结构的侧移;同时由于剪力墙的存在,地震荷载作用下原框架梁柱承担的部分只占较小部分,剪力墙承担了地震作用的大部分,框架梁柱的加固数量也就大为降低;其次,增加剪力墙后结构体系被改变,降低了原框架梁柱的抗震等级,也降低了构造配筋的要求。这种加固方法是目前在抗震加固中使用较为普遍的一种,采用增加墙体法要确定好需要增加墙体的数量和墙体布置的合理位置,还要保证新增剪力墙与原有结构的可靠连接。
2.承载能力的加固方法。通过降低结构自重和作用荷载可以有效地降低地震的破坏作用。在减少自重和降低作用荷载的情况下,如果能够不用对结构进行加固,就能满足抗震要求,将会大大节约资源,降低加固成本。框架结构的梁柱节点得不到有效地加固,在地震作用下如果节点遭到破坏,节点荷载就得不到有效的传递,这样就会导致建筑物的严重损坏甚至倒塌。试验表明,对节点核芯区进行有效加固,会大大地降低节点区混凝土开裂的可能性,从而提高框架节点核心区的抗震性能。
结束语
现代化高层建筑的不断增多,地震的发生对经济财产以及人员的损失也在不断增多,抗震加固设计已经成为现代化建筑发展的重要内容。抗震设计主要依据是建筑物的隔震与建筑物的减震原理,在此基础上不仅要保证建筑物材料的质量过关,更要加强建筑物结构的强度以及建筑结构的延展性,降低地震带来的损失。
参考文献
[1]杨炳政,朱春明.消能减震技术在某既有综合楼抗震加固中的应用研究[J].四川建筑科学研究,2019,35(4).
[2]陈婷婷.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计研究[J].北京工业大学,2018(1):6.
[3]冯福雄,武志艳.建筑结构抗震加固设计[J].中外企业家,2017(29):215~216.
关键词:建筑工程结构;抗震加固设计
我国是一个多地震国家,2008 年汶川特大地震,震级高、影响广、破坏大,对人民生命及财产造成极大损失。建筑的抗震性能的加固设计要从建材料的选择着手,在保证材料稳定性的前提下,着重对施工艺的选择与设计,提高对建筑的抗震性施工,最后在建工程后期,还要全面加强对建筑的技术性检查与建筑抗震检测。在抗震加固设计时,工程设计师应该科学地将抗震艺巧妙地融合到普通的建筑设计中,这样才能在保证建筑定性的同时加固建筑的抗震性能,保证建筑质量
一、抗震加固基本原则
结构抗震加固的实质是通过改变结构构件的受力途径及结构构件本身,以实现提高结构抗震能力的目标,减轻结构在地震作用下的破坏,以减轻震害作用下的人身及财产的损失。其抗震加固原则主要有如下几条:第一,结构抗震加固必
须建立在结构抗震鉴定的基础之上,根据相应的抗震鉴定结果来确定结构抗震加固的方法;第二,在确定结构最终加固方案之前,必须深入调查结构现状,分析结构是否存在局部损伤,若存在局部损伤,则需进行专门的研究,并在结构抗震加固的过程中加以考虑;第三,结构最终抗震加固方案的确定,需与结构的总体变形能力和抗震能力综合协调;第四,楼层的抗震能力在加固完成之后应不小于1.0,同下一楼层的综合抗震能力相比不宜超过其20%,如果出现超过的情况,则应将下一层的综合抗震能力予以提高。
二、建筑工程结构抗震加固设计
在基于对建筑结构抗震原理分析的基础上,建筑结构的抗震加固应该从提高建筑整体的抗震性能着眼,从加强建筑物各部分的抗震性能着手,在抗震设计时,工程设计师要对建筑结构各部分的受震程度进行全面检测,当面临地震时,建筑物每个构件受到的地震波动都会有先后顺序,提高每部分构件的强度韧性,这样可以延缓地震对下一个部件构成的冲击力,以此为主要设计理念,加强对每部件的承载力与抗震能力的提升,达到延缓地震破壞力的目的,从而消耗地震产生的巨大破坏力。在实际对建筑结构的设计中为了达到提高建筑结构的抗震性的目标,工程师应该对设计要点加以控制。一方面,抗震设计时要选择合适的抗震材料。材料的选择对建筑结构的抗震起着十分关键的作用,材料的稳定性与材料的质量,能在地震发生时对地震产生的震感起到良好的分散作用,并延缓建筑物结构的瓦解,降低地震带来的人员与财产损失。在选择抗震材料时,为了达到减震的效果,设计人员应该根据建筑物的结构设计减震装置。摩擦耗能减震与金属弹塑性耗能减震两种方法都可以应用在材料装置设计之中,但工程设计师在对两种方法进行选择时必须要结合建筑物的实际结构以及两种方法减震特征来决定装置设计的位置,这样才能最大限度地发挥装置的减震作用,达到材料减震的效果。
另一方面,设计师除了考虑材料对建筑抗震的影响,更应该重视在建筑结构设计与抗震加固设计的相结合。在抗震设计时主要注意的是一要加强对建筑物的侧移控制,地震发生时横波的传递速度远远超过纵波,因此在地震发生时,人们先感受到的是建筑物的左右晃动,而后才出现上下震动,且横波的震感强于纵波。在建筑物中,其水平荷载下的结构在地震中的侧移幅度会随着楼层的增加而增大,当侧移幅度超过建筑物限度时,建筑物内部的荷载会不断增加,并最终导致整个建筑物倒塌,所以工程设计师在抗震加固设计时,要做好充分的隔震措施,同时加强建筑物各部分构件的刚度与强度,分散地震的破坏性能量,降低对建筑的损坏。二要工程设计师在抗震加固设计时,通过加强整体建筑的延展性也是减低建筑物在地震中的损坏的重要措施,对建筑物来说,尤其是现代社会的高层建筑,楼层越高建筑物的刚性与强度就会越低,这也是为什么当建筑物遇到地震时,往往容易出现被折断的现象。
三、建筑结构抗震加固技术
1.增设墙体法是在原结构的适当部位增加数量合理的剪力墙,在地震作用时,由新加的剪力墙承担大部分地震作用。剪力墙提高了结构的侧向刚度,减小了地震作用下结构的侧移;同时由于剪力墙的存在,地震荷载作用下原框架梁柱承担的部分只占较小部分,剪力墙承担了地震作用的大部分,框架梁柱的加固数量也就大为降低;其次,增加剪力墙后结构体系被改变,降低了原框架梁柱的抗震等级,也降低了构造配筋的要求。这种加固方法是目前在抗震加固中使用较为普遍的一种,采用增加墙体法要确定好需要增加墙体的数量和墙体布置的合理位置,还要保证新增剪力墙与原有结构的可靠连接。
2.承载能力的加固方法。通过降低结构自重和作用荷载可以有效地降低地震的破坏作用。在减少自重和降低作用荷载的情况下,如果能够不用对结构进行加固,就能满足抗震要求,将会大大节约资源,降低加固成本。框架结构的梁柱节点得不到有效地加固,在地震作用下如果节点遭到破坏,节点荷载就得不到有效的传递,这样就会导致建筑物的严重损坏甚至倒塌。试验表明,对节点核芯区进行有效加固,会大大地降低节点区混凝土开裂的可能性,从而提高框架节点核心区的抗震性能。
结束语
现代化高层建筑的不断增多,地震的发生对经济财产以及人员的损失也在不断增多,抗震加固设计已经成为现代化建筑发展的重要内容。抗震设计主要依据是建筑物的隔震与建筑物的减震原理,在此基础上不仅要保证建筑物材料的质量过关,更要加强建筑物结构的强度以及建筑结构的延展性,降低地震带来的损失。
参考文献
[1]杨炳政,朱春明.消能减震技术在某既有综合楼抗震加固中的应用研究[J].四川建筑科学研究,2019,35(4).
[2]陈婷婷.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计研究[J].北京工业大学,2018(1):6.
[3]冯福雄,武志艳.建筑结构抗震加固设计[J].中外企业家,2017(29):215~216.