建筑结构抗震设计关键问题分析论文_刘双洋

建筑结构抗震设计关键问题分析论文_刘双洋

中南勘察设计院(湖北)有限责任公司 湖北武汉 430000

摘要:随着地震灾害的频发,对震中区域及震中附近区域的房屋、道路、桥梁等都造成了极大的破坏,尤其是房屋出现大面积的开裂、倒塌等情况。这些都是由于在建设的过程中缺乏对建筑房屋进行有效的抗震设计,使得房屋的抗震能力弱,无法抵御突发性、破坏性极强的地震冲击。因此,这也使得建筑企业越来越重视房屋建筑中的抗震设计,保障房屋建筑具备较好的抗震能力和保障人们的人身财产安全。本文就建筑结构抗震设计关键问题进行简单的阐述。

关键词:建筑结构;抗震设计;关键问题;分析

近年来随着地震灾害等各种自然灾害的不断发生,建筑结构抗震设计越来越受到人们的重视。是否把抗震技术作为当代房屋建筑设计中重要项目看待,直接关系到地震灾害来临时房屋建筑的抗震能力,直接影响到社会的发展与人民生活的稳定。

1 建筑结构抗震设计的重要性

1.1保障人们人身财产安全

建筑结构设计的抗震设计最根本的目的就是为了避免建筑物的倒塌,提高建筑物的稳定性。如果在建筑结构的设计中不将抗震设计的理念考虑进去的话,那么房屋的抗震性则是无法得到保证的。当地震来临时,建筑房屋抵抗不住强大的震级冲击,使人们的人身财产受到极大的伤害。因此,建筑结构设计师在进行建筑界结构设计时,必须充分考虑建筑物抗震性的设计,以最大限度去提升建筑物的抗震效果,最大限度的保护人们的生命财产安全。

1.2促进建筑结构设计理念的革新

在每一次地震过后,相关抗震设计的专家都会对地震发生的原因、今后的预测和防治进行深入的研究,从而得出新的思路想法,将建筑结构设计与抗震设计进行完美的融合。例如日本就是在经过多次的地震破坏后成立了“地震预防调查委员会”,针对性地对抗震结构设计进行不断探索。因此,目前日本的建筑抗震设计技术方法是处于国际前沿的地位。

1.3为建筑行业树立正面的思想

如果在整个建筑行业领域都深入贯彻抗震设计这一理念思想,让更多的建筑企业认识到抗震设计的重要性并在实际的建筑结构设计中充分融入抗震设计,全面提高建筑房屋的稳定和使用寿命。这对整个建筑行业起到一个很好的引导作用,不仅有助于维护社会秩序的安定,还对国家构建社会主义和谐社会起到一定的积极作用。

2 建筑结构抗震设计存在的问题

2.1建筑场地选择

地震属于随机振动,在进行抗震设计过程中,很难真正预测到建筑遇到地震的参数,也不能精确计算建筑抗震能力。根据汶川地震分析结果,地震破坏最大的映秀镇位于地震危险地段,地震可能诱发滑坡、泥石流以及地表错位等灾害。因此,在进行建筑房屋抗震设计过程中,需要结合当地的地质条件,科学合理的选择建筑场地。设计人员除了要做好国家规定的地质勘察工作以外,还要结合房屋建筑场地实际情况,对场地稳定性做出科学评价,避开危险地段。

2.2砌体结构设计问题

对砌体结构的房屋建筑,由于自身砌筑方式,在抵御水平地震过程中缺乏延伸性,导致房屋结构遭到严重破坏,或者倒塌。根据震后调查结果,砌体结构的房屋主要由于剪切和连接出现问题,降低了建筑房屋的稳定性和安全性。第一,在建筑房屋的转角处,具有很强的刚度,在地震过程中,会吸收很多的地震力,并且会受到两个水平方向的地震作用,导致应力集中,因此,房屋建筑转角处遭到破坏。设计人员在设计中,要在建筑物的转角处,设置相应的构造柱和拉结钢筋,从而提升纵横墙体之间的连接性能,保证房屋建筑结构具有良好的抗震性能。第二,内外墙交接处遭到破坏。在进行建筑房屋施工过程中,由于内外墙没有同时施工,或者没要按照设计标准设置拉结筋,圈梁和构造柱稳定性达不到抗震设计要求,导致在地震过程中,内外墙出现破坏。

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2.3框架结构设计问题

在实际应用过程中,单跨框架的混凝土结构抗震能力低弱,根据2008年汶川地震灾害表明,采用单跨框架架构建筑,在地震灾害中倒塌的比例非常高。对框架结构的砌体填充墙和围护墙而言,具有刚度大、承载力和变形能力差的特点,一旦发生地质,就会遭到严重的破坏。因此,在进行框架结构设计过程中,要重视水平系梁、圈梁以及构造柱的设计,从而满足建筑结构层间位移,保证房屋结构的稳定性。

3 建筑结构抗震设计的改进策略

3.1砌体结构建筑设计改进策略

国内外的地震灾害中,受损和倒塌最为严重的建筑多为砌体结构型建筑。由于砌体结构建筑的弱点就在于它的材料与堆砌方式,导致地震来临的时候在剪切和连接等问题上引发房屋不同程度的受损或倒塌。下面分析砌体结构的实例和改进策略。

房屋的转角处所吸收的震力最多最强,因为其刚度之大,又衔接两个水平的墙体,同时受到两个墙体水平方向传来的震力,所以转角处的墙体最先被破坏,改进的建议:建筑施工时应重视构造柱和墙体的施工先后,并且在转角处的墙体之间加入钢筋和构造柱,加强转角处纵横墙之间的连接,从而达到提高抗震的目的。

3.2框架结构建筑设计改进策略

建筑结构抗震设计中不建议采用单跨框架结构,在《抗震规范》第6.1.5条规定,“高层建筑不应采用单跨框架结构,多层建筑不宜采用单跨框架结构”。显而易见,单跨框架的混凝土结构抗震能力低弱,在08年汶川地震灾害中表明,采用单跨框架架构建筑的学校等其他建筑,在地震灾害中倒塌的比例非常大。改进建议:在单跨框架结构的外侧可设置框架柱。砌体墙针对刚性小、抗震能力低的特性,应按照《抗震规范》中的规定,采取相对的措施来减少对主建筑的抗震影响。比如应设置水平悬梁、圈梁、拉结筋等与主体建筑结构可靠拉结。

3.3剪力墙结构的改进建议

08年汶川地震中,拥有钢筋混凝土结构抗震墙的房屋无一倒塌,并且大部分建筑的结构主体受损度轻微,数据表明了,钢筋混凝土抗震墙的抗震能力与刚性。连系梁端极为敏感的开动剪力墙中,在震灾中很容易被震力造成垂直的弯曲和裂缝,还容易出现走向倾斜的剪切裂缝。在汶川地震中剪力墙连梁部位由于剪力过大,导致剪力墙与连梁部位出现很严重的十字形受损裂缝。建议设计剪力墙和连梁的时候,如果能让连梁在强制底部屈服之前发生弯曲,那么就可以最大效果的消耗地震灾害中的地震能量,从而保证墙体不被破坏。

3.4墙肢破坏的改进建议

由于剪力墙底部墙肢受到的震力最大,极容易出现裂缝和最先被破坏。随着震力的强度与方向不同,墙肢底部出现的裂缝也不同。有时地震散发出强大的拉力时,在水平受用的墙肢往往横向压力较小,但在底部却容易出现不同程度的水平裂缝。剪切斜裂缝的情况容易出现在层低但宽度广的墙肢,而剪力墙高宽比例小时,墙肢出现的斜向裂缝可能会对墙肢更具破坏性。

4 小结

随着地震灾害的频发,对震中区域及震中附近区域的房屋、道路、桥梁等都造成了极大的破坏,尤其是房屋出现大面积的开裂、倒塌等情况。这些都是由于房屋在建设的过程中缺乏对建筑房屋进行有效的抗震设计,使得房屋的抗震能力弱,无法抵御突发性、破坏性极强的地震冲击。因此,这也使得建筑企业越来越重视房屋建筑中的抗震设计,保障房屋建筑具备较好的抗震能力和保障人们的人身财产安全。

参考文献

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[5]刘义娟.变电站建筑结构抗震设计中的问题分析[J].建材与装饰,2015,51:52-53.

论文作者:刘双洋

论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期

论文发表时间:2017/10/18

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