山区边坡场地吊脚楼结构抗震设计要点肖永舟

发表时间:2020/5/9   来源:《工程管理前沿》2020年2月5期   作者:肖永舟
[导读] 本文基于某吊脚楼施工案例,对山区边坡场地这一特殊地形条件中,吊脚楼结构抗震设计展开分析
        摘要:本文基于某吊脚楼施工案例,对山区边坡场地这一特殊地形条件中,吊脚楼结构抗震设计展开分析。同时提出吊脚楼结构抗震设计要点,以改善吊脚楼的抗震性能,确保山区边坡场地吊脚楼安全、稳定性,提高吊脚楼结构抗震设计水平。
关键词:山区;边坡场地;吊脚楼结构;抗震设计
         引言:吊脚楼在山区边坡场地中的建造,是部分地区的特有的建筑设计风格。而吊脚楼这一建筑形式在各地区的应用,对控制建筑工程土方开挖量、解决山区人员居住问题意义重大。因此,本文基于山区边坡场地吊脚楼结构设计内容,对吊脚楼结构抗震设计要点展开研究,以此优化吊脚楼结构设计,强化吊脚楼抗震性能。
一、工程概况
(一)工程简介
        某山区边坡场地所建造的吊脚楼为民用建筑,建造面积约为28919.39平方米,吊脚楼高度为98米,共有32层。在吊脚楼结构设计中,其合理应用期限为55年,抗震烈度为6度,整体结构安全等级为2级。由于该吊脚楼建造场所较为图书,位于山区边坡区域,所以在施工建设中,需重视其抗震性能。
(二)山区边坡场地吊脚楼结构设计内容
        山地边坡吊脚楼在具体施工中,其接坡形式包括掉层、退台、悬挑、附崖、吊脚等类型,若根据吊脚楼采光方向,可将其分为点式接地、平坡接地等。而在吊脚楼结构设计中,其结构体系主要有抬梁式、穿斗式两种,位于边坡场地的吊脚楼,是使用柱子从平地撑起,或是在地基建设中将边坡开挖为上下两层。在吊脚楼基础设计中,施工人员需基于边坡地质情况,合理选择基础设计中的施工材料[1]。
二、山区边坡场地吊脚楼结构抗震设计要点
(一)山区边坡场地吊脚楼结构抗震性能分析
        其一,吊脚楼结构设计中,吊脚能够增加结构总体高度,但无法增加吊脚楼基部剪力。所以吊脚面积是影响吊脚楼结构抗震性能的主要因素。上述工程中,吊脚平面面积占据吊脚楼标准层面积的75%,并且由于剪力墙位于边坡场地的博定,所以在建筑中未起到吊脚作用,该结构所承担的基地剪力为50%。
        其二,吊脚楼结构抗震性能,同样会影响层间位移角,使得标准层位移角过大,从而导致坡顶层间位移角在作用时,容易存在突变风险,产生薄弱层。甚至会造成相邻层位移角突变,所以在山区边坡场地吊脚楼结构抗震设计中,需提前在层间位移角确定中,采取抗震措施。
(二)山区边坡场地吊脚楼结构抗震设计要点
        第一,重视上部结构中的抗震设计。

山区边坡场地吊脚楼抗震设计中,其主体结构应选用剪力墙、现浇混凝体等墙体结构体系。同时选用抗震等级在二级、三级的剪力墙,而剪力墙厚度可结合吊脚楼层数明确[2]。比如,吊脚楼建造中,第一层剪力墙厚度应在300毫米,2~6层应为255毫米,大于6层时,为强化吊脚楼抗震性能,剪力墙厚度应为200毫米,并确保混凝土强度满足剪力墙抗震需求。在此期间,为使吊脚楼上部结构、吊脚充分结合,需保证吊脚楼抗震结构设计的连续性。
        第二,确保支护设计与吊脚楼抗震设计的一致性。山区边坡为较为陡峭的岩壁时,需在抗震设计中,提前制定安全、可靠的支撑与防护措施,进而提高吊脚楼施工场地内边坡的整体稳定性。若边坡为土层,所选支护应与吊脚楼主体结构抗震设计保持一致,提前计算支护措施对吊脚楼结构受力的补充。从而弱化吊层结构地震作用,发挥边坡下方区域的消能减震功能。
        第三,加强剪力墙地震倾覆力矩的控制。山区边坡场地吊脚楼结构抗震设计中,若结构体系为剪力墙,则在吊脚高度超过5米时,短肢剪力墙所承受的地震倾覆力矩,不能大于吊脚楼底层结构的整体地震倾覆力矩。且提前在抗震结构设计中,增加拉梁层结构,同时加强吊脚楼底部结构抗震、防侧移性能,借此完善吊脚楼抗震性能。
        第四,拓展吊脚楼受力路径。山区吊脚楼在抗震结构设计中,需通过传递水平力,拓展吊脚楼受力路径。一方面,应用简体剪力墙时,可选择“筏式”基础,并注意剪力墙基地不能存在零应力区,或产生吊脚。另一方面,相关人员在吊脚楼结构抗震设计中,可使用吊脚区域内的竖向构件,连接边坡坡上基础、拉梁,借此为吊脚楼主体结构设计侧向支撑。在此期间,为强化吊脚楼吊脚层对侧移刚度的抵抗能力,可在剪力墙转角区域,设计芯柱,使吊脚楼结构抗震设计中,墙体、柱能够共同受力。以此控制墙体“轴压比”,满足吊脚楼抗震需求[3]。而针对山区边坡场地内,吊脚楼与坡顶相连接区域的结构抗震设计要点,主要集中在结构刚度、预防层间位移角改变等方面。为此,相关人员应需重视吊脚楼嵌固层、转换层的抗震设计,同时注意各层间抗震设计与吊脚楼楼板水平承载力的匹配度。
三、结语
        总是所述,由于山区边坡场地吊脚楼主体设计的特殊性,在吊脚楼结构抗震设计中,相关人员需基于山区地质条件、吊脚楼抗震需求。在吊脚楼结构抗震设计中,重视层间位移角突变的预防、强化剪力墙地震倾覆力矩控制力度。进而完善吊脚楼整体抗震性能,确保吊脚楼使用的安全性、稳定性。
参考文献:
[1]向竹君,王梦林.鄂西土家吊脚楼建筑特征的解析[J].艺术品鉴,2019(1X):207-208.
[2]周芷媛等.浅析鄂西土家族吊脚楼民居的艺匠方法[J].建筑与文化,2019(6):166-167.
[3]何萌.苗族吊脚楼建筑构造虚拟仿真系统开发[J].数字通信世界,2019(8):93-93.
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