钢筋混凝土建筑结构抗震设计论文_王诤

钢筋混凝土建筑结构抗震设计论文_王诤

旭隆建设集团有限公司 河南 安阳 456500

摘要:随着时代的不断进步,建筑结构的抗震设计也发生了一定的变化。地震对人民的人身和财产安全构成严重威胁。根据对过去自然灾害的分析,地震灾害在总灾害中的比例是一半,而中国的抗震能力弱于西方国家。地震灾害的发生率逐渐增加,严重制约了社会经济的快速发展。

关键词:钢筋混凝土;施工处理;抗震

引言:地震是高度不可预测的。这是一场突如其来的破坏性自然灾害。即使发生概率很小且影响时间短,强烈的地震也会导致建筑结构的崩塌。严重的损害也将造成人类生命和财产的巨大损失。这使我们深刻意识到抗震设防的重要性。

1确保建筑结构的抗震设计的条件

1.1合理的选址是先决条件。政府部门出台了相关的法律,明确了建筑的抗震设防的要求,并对其分别进行设防。在进行建筑结构的设计时,要选择对建筑物有利的场地,防止在不利的地段建设大型的民用建筑物,以防地震破坏的隐患出现。那些软基的地段,也应该进行相关的处理,这样才能进行适宜的建筑设计。对于地震可能引起的灾害委托,也要做出正确的处理,确保选址的正确性。

1.2科学的设计。在地震发生的时候,不同的建筑物结构受到的影响是不同的,要想最大限度的减少灾害,在抗震设计的环节中,建筑设计的人员就要根据当地的实际情况进行建筑物结构的选择。近几年,高层的建筑建设不断地增加,在无形中就使地震影响增大了,为了避免影响程度,在审核与设计建筑的抗震设计的时候,要考虑到结构的侧移度。

1.3建筑物结构抗震的主要影响因素。地面运动的不确定性的影响。在地壳快速的释放能量的过程中会产生有不确定性的振动,称为地震动。地震动的每个分量对建筑物都有很大的危害作用,有两个水平分量、一个转动量和一个竖向分量。它的不确定性是很难预测的。结构动力的特性的影响。结构动力分析的主要影响因素有:上部结构和基础的协同作用;结构质量的分布不均匀;节点的非刚性的转动;柱子的轴向变形能使加速度降低,周期变长;材料的影响。阻尼变化的影响。在受震松动后,钢筋混凝土的结构阻尼比会变大,自振周期会变长。结构抗震的一个重要的影响因素是施工质量。在施工过程中的任何一个环节都有可能很大程度上影响到建筑物结构的抗震性能。

2地震灾害中建筑结构的损害位置

众所周知,地震具有一定的突发性和复杂性,这要求建筑结构应具备一定的弹性形变程度,以免在地震中被损坏或者倾倒,若想实现此项目标,存在一定的难度,但合理的抗震设计可降低损坏程度,这是因为将地震产生的能量经由弹性形变进行消耗,因此,在抗震设计中应着重增强建筑结构的形变程度、能量损耗效应和抗震性。

2.1各层结构强度较弱楼层。在钢筋混凝土结构中,如若框架结构设计不一致,将会存在结构强度较弱的楼层,一旦遭遇地震,高楼层首先受到损害,形变程度较大,从最初的弹塑性形变到最终的集中形变,引发倒塌现象。

2.2填充墙的损坏。在钢筋混凝土结构中,填充墙具有较强的抗形变能力,刚度和硬度均较高,然而,一旦遭遇地震灾害,填充墙首当其冲被破坏。如若地震等级超过8级,会进一步损坏填充墙,墙面缝隙较大,严重情况可能出现倒塌。通常,对于填充墙结构而言,上端重量较大,底端重量较小,实心填充墙和空心填充墙相比,损坏程度比较严重,同时,砌体墙的损坏程度重于砖墙。

2.3节点、节点与柱端的衔接点。在建筑结构中,如若梁的重量小于柱,则柱的底端与顶端相比,结构较强,柱子旁边被损坏的可能性较大。通常,在地震灾害中,柱的顶端的损坏程度最为严重,形变较大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如若损坏相对较轻,柱子会出现倾斜,存在折断的可能性,如若情况严重,将会损坏混凝土,内侧主筋显露,有些还会出现脱节现象。

3建筑结构抗震设计

在钢筋混凝土结构中,如若遭遇地震,在节点位置几乎不出现破坏,梁与柱相比,出现屈服的现象较早,且发生的频率较多,通常,位于相同水平面的柱子两侧出现的屈服时间越长,则越有利,对于底层柱底的塑性最后形成,由此可知,在建筑结构抗震设计环节,应尽量分散呈现梁、柱的塑性,以此来最大限度地发挥建筑结构的地震抵抗能力。

3.1确保延性。1.计算延性。钢筋混凝土结构一旦遭受地震灾害,应借助楼层水平方向的地震剪切力以及各个楼层之间的位移映射楼层破坏程度,由此可知,待抗震设防等级达到二级以上标准时,结构构件处在弹塑性阶段,具备一定的承载力,地震灾害中所产生的能量主要通过弹塑性形变进行耗散,这要求框架结构的形变能力较强,只有这样,才能有效抵抗地震灾害。依据大量实验可知,强柱弱梁、强节点等结构,其内力重新分布效果良好,能量耗散效果良好,在极限层出现较大的位移,抗震效果较为理想。本文中强弱标准在实际生活中有具体规定,为给设计者提供更多的便利,使用抗震负载力充当验算表达式,只要代入公式,便可计算。

3.2.结构延性。通过对以往地震灾害分析可知,建筑结构若想有效吸收塑性阶段所生成的能力,这要求建筑结构应具有较强的负载能力。这主要是因为建筑物在遭遇地震灾害时,建筑结构处于塑性阶段,十分容易出现形变现象。因此,应参照钢筋混凝土结构的实际特点以及具体的抗震标准,地震灾害多发的国家应依据延性结构开展设计工作,确保局部结构的薄弱地带具备一定的负载能力和刚度,进而确保建筑结构的整体质量,增加延性可增强建筑结构的形变能力,以此来降低地震灾害的影响程度,全面提升抗震能力[3]。另外,在结构分布上,应依据适当增加的数值来设计柱端变形负载能力,这不仅严格坚守了强柱弱梁的设计原则,还降低了屈服几率。然而,在实际应用过程中,若想预防柱中出现塑性绞现象存在一定的难度,同时,还应遵循强剪弱弯,为实现这一目标,应采取有效的构造措施,进一步实现结构延性。

3.3梁柱结构设计。为增强建筑物的抗震能力,在抗震设计环节,应适当提高房柱承载能力,以便进一步承担房梁压力。钢筋混凝土结构在遭遇地震灾害后,房梁塑性异常明显,一旦受到最大非线性位移干扰,塑性将会发生较大的转变,引发柱端塑性延迟出现,待达到最大非线性位移后,塑性转变较小,有些甚至不出现塑性转变,便可确保钢筋混凝土结构的强度和稳定性。

3.4实施短肢剪刀墙设计。短肢剪刀墙是指中间位置剪力墙薄壁,其它均是短肢剪刀墙,该结构主要被应用在地震等级在6-7级范围内的区域中。在短肢剪刀墙中存在多个剪刀墙结构,在具体的设计环节,应严格参照相关规范,合理设计,不仅要确保受力方向的抗震能力满足标准,还应保证承载能力统一。同时,还应有效控制倾覆力矩,在具体的建筑工程中,应依据相同侧力方向上的实际面积以及整体结构中截面面积,来确定倾覆力矩。

3.5其它措施。为确保钢筋混凝土结构具有较强的抗震能力,在设计环节,应明确受拉钢筋的最理想的配筋率,同时,配筋率一定要涵盖最小以及最大配筋率,其中最小配筋率可确保房梁稳固,不会因拉力影响出现断裂或者缝隙,最大配筋率可确保受拉钢筋在屈服条件下,混凝土承压地带和房梁的最后损坏状态下的极限压应力之间存在一定的差距,这是因为在房梁的最后损坏状态下,均以受压地带混凝土的负载压力和损坏程度进行衡量。另外,在建筑结构的抗震设计环节,可针对箍筋使用制定详细的标准,此种作法,可全面抗剪,并可规范箍筋的最小半径,使其在箍筋条件下,竖向箍筋不会因提前受力,引发不稳现象。同时,还应约束遭受压力的混凝土,以此来增强混凝土的耐压力。最后,还应切实保证房梁部位所使用的钢筋质量合格,满足相关规范标准。受压钢筋可充分分散剪力作用,减小受压地带的高度值,在遭遇地震灾害时,下梁地带可整箱弯曲,下方钢筋会承担一定的压力。

结束语

建筑物的抗震结构已从原始刚性变为柔性。通过“洛奇”方法,建筑结构的构件被隔离和消散,对建筑物的破坏在一定程度上降低,达到抗震的目的。。改善了建筑材料的抗震性能,提高了建筑结构的性能;随着新材料的发展,建筑结构的抗震设计将得到进一步完善。建筑结构的抗震能力随着经验和教训而发展。只要我们灵活,恰当地采用抗震建筑的原则,就可以使建筑结构更加合理,提高抗震能力,减少人们的生命财产损失。

参考文献

[1]魏琏,韦承基,高小旺.试论建筑结构抗震设计的基本原则[J].建筑结构学报,2016,06:49-56.

[2]张文银,高莉.建筑结构抗震设计[J].山西建筑,2017,32:94-95.

论文作者:王诤

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/19

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