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摘要:近年来,我国的地震灾害频发,对房屋建筑造成了很大影响。为了应对突发地震对建筑的影响,提高建筑物的抗震能力是非常重要的。本文先后对抗震设计在建筑结构设计中的重要性以及遵循的主要原则进行阐述,而后就当前我国抗震设计中存在的一些问题以及相应的提升措施进行了详细的分析,以此希望可以给广大建筑设计工作者在抗震设计中提供一些有用的建议。
关键词:房屋建筑;结构体系;选型;抗震设计;结构设计
引言
为了避免地震灾害造成的巨大损失,应不断提高房屋建筑结构的设计质量及施工质量。在规划现有房屋建筑结构时,必须加强防震构造设计,以改善房屋建筑的抗震特性,并有效减少地震造成的经济损失和人身伤亡。
1建筑结构提升抗震能力的重要价值
地震是目前世界上危害最大的一项自然灾害,地震具有较强的破坏力,同时波及范围普遍较广,具有较大伤害性,而且具有不可抗性,不可预知性,地震的产生通常会毁灭性破坏震区所有建筑。在世界范围内进行抗震工作时,必须严格遵循以下规范原则。当震级较小时,需要确保房屋建筑不会遭到破坏,当震级一般时,需要确保能够维护恢复收到的恢复,如果出现较大震级,则需要保障房屋建筑,尽量不会倒塌。以此为基础,能够确保房屋建筑具有更高的抗震性能,使地震灾害导致出现的人员伤亡大大降低。
2房屋建筑抗震设计的基本原则
2.1整体合理性原则
要进行房屋建筑物的抗震设计工作,首先必须确保结构设计保持整体合理,并严格遵守建筑物的抗震设计和结构设计标准,以确保建筑物总体设计的科学合理性。在此过程中,抗震设计应具有其自身的特点。在设计建筑结构时,应结合房屋建筑结构周围的环境特征来设置不同的抗震设施。抗震设计规划应充分考虑建筑物的总体规划方案,进行建筑物具体的结构规划设计,以确保建筑物的安全性,从而有效提高居民的生活质量。
2.2简化原则
设计人员应该明确一点,结构形式越简单,房屋建筑的抗震性越强。相较于复杂的房屋结构设计,越简单的房屋结构其力学计算的准确性越高,从而实现加强对房屋结构平衡性的控制力度,有效简化房屋抗震结构设计,提高房屋建筑抗震性能。除此以外,简单的房屋设计结构还可以大幅减少地震作用力对房屋结构的破坏,有效提高房屋建筑对建筑地震作用力的承受能力,全面提高房屋建筑结构设计中抗震设计的质量。
2.3抵抗性原则
为使建筑结构有效抵抗地震波作用力,设计人员需加强抗震设计。在建筑结构设计中,设定合理的抵抗力参数,以达到良好的预防效果。需要格外强调的是,这种抵抗力不得过大,以免影响整体结构的力学平衡。
3建筑结构抗震能力提升策略
3.1科学选择建筑场地
在开展建筑施工过程中,建筑场地通常会在一定程度内影响建筑抗震能力,基于此,设计师必须高度重视建筑场地,科学选择建筑场地,对其进行综合考量。在具体进行建筑场地选择时,需要尽量选择开阔平坦的稳定岩石地基与中硬土地基,确保建筑具有较高的抗震性能,与此同时,还需要尽量避开地基土为半挖半填,易液化土的地段,避免由于场地因素损坏建筑结构。在特定环境内,如果无法确保建筑场地避开不利地段,相关人员需要采取有效措施对其进行加固处理。
3.2改善结构构件延性条件
第三水准抗震设计是指当遭受到高于本地区设防裂度的高强度地震灾害时,建构筑物不致于整体垮塌,危害公共生命财产安全。
处于第三水准抗震设计的建筑结构已进入弹塑性状态,而有效改善建筑结构的延性条件,可以在很大程度上增强整体建构筑物的安全稳固性。以钢筋混凝土结构的延性特征为例。①由于混凝土构件在不同承载体系中的破坏形态各不相同,为此,相关人员必须严格控制混凝土构件的破坏形态,尤其是混凝土构件对地震能量的吸纳量与抗衡量;②竖向混凝土构件在整个建筑结构体系中发挥着至关重要的支撑稳定作用。若竖向混凝土构件的柱轴压过高,则会在一定程度上削弱柱的延性条件。为此,相关人员要结合抗震要求,对竖向混凝土构件配置一定数量的箍筋,并采取适宜的箍筋配置方式,有效改善构件的延性条件;③针对延性条件差,且应力失衡的构件,可使用型钢混凝土,对混凝土构件的延性与整体建筑结构的抗剪能力予以平衡。
3.3提高建筑结构设计的合理性
建筑设计人员需要在设计之初,从理念和思想上将抗震设计高度重视起来,加强对建筑主体抗震性能的研究,不断学习发达国家的抗震经验,并将新型抗震设计与实践相互结合。另外,在建筑结构设计中,良好的抗震性能应该具有一定的规则性,尽量少出现较为独特的凸角结构,要讲究简洁高效,保证建筑施工的顺利进行,将质量控制和成本控制相互协调统一,最大限度的提高建筑结构的抗震有效性。
3.4改进建筑横墙纵墙
在砖结构和多层混凝土的房屋分布承重部位,合理布置纵横墙能够确保建筑具有更高的抗震性,尤其是在出现地震时,地震力的作用会对承重墙应力方向和范围进行改变,因此,在具体进行建筑施工作业时,需要合理布置弧线墙面和纵向墙面。在房屋结构内部通常选择使用承重墙结构作为纵横墙。在具体设置承重墙结构时,首先需要选择使用横墙,或者纵横墙共同使用,在此过程中,不仅需要确保横纵对称,同时还需要保障其美观性,如果房屋建筑建设条件无法确保纵横墙实现相互贯通,为了确保墙体具有更高的抗震性能,需要在纵横墙交界处进行钢筋混凝土的合理设置,确保房屋建筑具有更高的安全性和稳固性。
3.5抵抗水平荷载
抵抗水平荷载的大小是决定建筑结构抗震性能的重要因素。因此,在规划建筑结构时,应考虑建筑结构的水平荷载,建筑结构抵抗水平荷载的稳定性与结构的刚度有关。通过使用某些方法,可以模拟地震中的房屋建筑结构的破坏过程和破坏情况,然后计算整个结构的刚度,相应地调整结构形状以补偿刚度缺陷并进行重复测试,最后确保建筑物可以承受水平负载并改善房屋建筑结构的抗震性能。
3.6其他抗震设计策略
提高底部加强部位剪力墙结构的竖向钢筋的配筋率;增大转换层板体厚度,根据罕遇地震的板平均弹性拉应力,双层双向贯通配置板钢筋,优化边梁构造形式,提升边梁配筋率;增大塔楼楼梯间与周边楼板厚度,在适当位置配置拉梁与拉板,且双层双向贯通配置板钢筋,以优化边梁构造形式,增大边梁配筋率;提高框支柱配筋率,并在轴压较大的部位设置芯柱;在剪力墙底部加强部位核心筒周边设置边框架,改善框架剪力墙结构延性条件。
结语
综上所述,房屋建筑结构体系选型关乎着工程建设效果,为整个施工环节打下了基础。如果结构体系选型不科学,将会造成重大的负面影响。优良的结构体系,能够实现建筑结构抗震性能的提升,随着建筑整体稳固性的改良,建筑使用寿命也将有所延长,能够为企业带来理想的经济效益。但结构体系选型不是一项简单的工作,对设计人员的专业能力提出了要求,需要遵循各种理念和原则。相信在行业人士的共同努力下,建筑结构抗震能力将逐步增强,为社会带来更多效益。
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