大跨度结构工程防震设计思路及实施要点思考论文_殷旭

大跨度结构工程防震设计思路及实施要点思考论文_殷旭

昆明建设咨询监理有限公司云南省昆明市

摘要:近些年发展以来,我国经济建设和社会发展突飞猛进,建筑行业也得以快速发展,我国大跨度结构工程逐渐被广泛应用。例如:社会基础措施、体育馆以及电影院等等。大跨度结构防震设计是工程设计之关键,文章分析了大跨度防震设计思路以及实施的技术。

关键字:大跨度结构;防震工程;实施要点

一、前言

地震属于自然灾害,突发性强,破坏性大,建筑物在突如其来的地震灾害面前,只能被毁坏。大阔度的结构工程,覆盖面积比较大,一旦遇见地震,带来的破坏面积更大。在进行大跨度结构工程实施之前,需要充分了解防震设计,做好相关防震测试工作。

二、大跨度结构工程防震设计方法

第一,时程分析法。该方法是在点子信息技术背景下产生的,综合运用了实验技术和计算机技术,是一种新型分析方法,使用该方法之前,选择一定的地震波,将收集到的地震波熟知直接输入设计结构程序中,再对结构运动微分方程进行精准积分分析,得到了在地震时程内具体的地震反应数据。这种方法被广泛使用于不规则建筑抗震计算分析中,这是一种完全动力法,计算量非常大。但是计算精度非常高,使用该方法,确定出两个步骤,逐步积分法以及振型分解法。这是时程分析法的分类。不同的方法具有不同的分析效果,也会得出不不同的分析结论。举个例子进行说明:单质点性为案例,按线性加速度方法对运动方程进行求解,得到最基础的数据值。该方法的使用基本是基于假定基础上进行的,质点加速度能够准确地反映出一个微小时段的变化,这就是积分T时段内的线性变化。假设已经求出了ti时刻的质点地震位移数值a,速度ti,加速度ti,现在要求出经过时段t之后的位移数值以及速度和加速度数值。线性的加速度可以使用质点的加速度来表示,在根据时刻划分出泰勒级数,于是就可以计算出最终的数值。第二,底部剪力法。这是一种模拟静力法,直接将地震看成是静力负荷,直接计算出建筑物承受地震最大压力反应。这个方法计算量比较少,计算过程中会出现忽略高阶振型,使得计算结果受到影响,降低了精度值。第三,反应谱法,借助反应谱法理论以及分解原理进行计算,得出最大值地震反应值,这是一种全新的模拟动力法,计算量非常大,但是计算精度很高,有效避免计算误差。刚性比,抗震设计要求,楼层间的侧向刚度不能小于相邻楼层侧向刚度的70%,对相邻的两个楼层应该使用平均值进行计算,更加剪切刚度和位移比,计算最终结果。这能满足层间刚度需求,实现无薄弱层设计。

三、大跨度结构工程的抗震设计

大跨度结构工程在我国得到较快发展,尤其是在各个城市里都有看到其身影。然而,尤其结构工程具有的特殊性,防震设计整体施工有其难点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在保障地震发生时,大跨度建筑结构损坏的程度能在控制在预计范围内,后期在进行修补。一般而言,我国国内大跨度防震设计主要分为两个阶段执行的。一是选择合理的设计方案,二是在抗震设计阶段,做好抗震值计算。根据数值恰当设计出合适的抗震设计方案。

(一)选择合适的抗震方案

众所周知,地震灾害发生是难以预测的,也难以得到控制的。因此,在防震设计中,大跨度建筑设计尤为重要。当前,抗震设计主要分为概念设计以及计算设计两种。其中,计算设计是根据计算模型进行假定设计和设想的,与实际抗震情况有一定的差异。如果想要完全依赖于模型数值,这是较为不可靠的。针对于概念设计而言,为了保障建筑设计抗震性能和水平,充分考虑到工程预算问题,应该做好塑性部位考虑,在上下连接结构部位进行设计。当概念设计开展之前,加强研究,做好整体结构设计,分析出最薄弱的抗震部分,再进行合适调整,才能保障抗震设计效果最佳。

(二)做好延展性抗震设计

进行抗震设计方案分析之后,应该从其延展性层面做好抗震设计,主要有两个方面。一是根据预期的存在塑性铰位置,认真做好配筋。二是对整个大跨度结构工程开展抗震性能分析,做好验算以及测试工作,确定出大跨度结构抗震安全、可靠。另外,大跨度工程减震、隔震设计也至关重要。当前,建筑工程选择的是抗震手段实现隔震和减震设计需求。这项技术不仅能获取良好的抗震效益,而且我是最为经济和科学的方案。隔震设计情况主要为:第一,大跨度结构,主要是呈现刚性的,而且刚性度较大,结构自振的周期和频率都比较小。一旦出现地震,自振的频率就比较高和频繁,容易受到损坏。第二,大跨度结构工程,它的布控不够严格,也不均匀,有地震发生时,整体的建筑稳定性会受到影响。同时,当地震能量预测加速时,一般都是高频率的分量,却忽视了低频分量,这种设计方式不仅无法起到抗震效果,而且针对性也很差。甚至是否是使用隔震设计或者是减震设计都分不清楚。面对该问题,理当借助建筑结构振型的周期加大,保障建筑结构耗震影响较小,最终降低地震对大跨度工程破坏。

(三)斜撑体系是当前抗震

斜撑体系是当前抗震研究之关键,使用该抗震体系,对降低造价有重要影响。结构竖向构建在建筑中发挥出承担竖向力作用。当进行水平力承担时,构建会弯曲。因此,需要更大的横截尺寸来支撑,这不是经济的办法,只能会增加经费支出,加大造价。通常情况下基建项目的管理是把项目造价、项目进度以及项目质量交由基建、审计、财务等不同部门分别进行管理,当建筑物提升抗震强度时,造价的预算方式将有新的改变。且传统项目造价控制方法往往是控制项目造价的竣工结算。这样的管理机制不能很好的把三者有机结合起来进行全面考虑。

结束语

众所周知,地震灾害是重要的自然灾害,由于其具有的突发性、破坏性以及影响范围大等等因素。对我国建筑工程有着重要影响。近些年发展以来,我国大跨度的结构工程大量出现,这些工程的投资大,实用性强。大跨度工程设计时,需要做好分析工作、从建设选址,设计可行性的科学方案以及减震、隔震设计上都要做好工作,才能保障大跨度结构工程抗震安全、可靠。

参考文献

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[3]冯芸汶.川地震的警示——需加强底层框架建筑的抗震概念设计[J].《工程抗震与加固改造》 ISTIC PKU -2013年5期

[4]王志杰.从唐山震后恢复生产30周年设计回访谈结构抗震概念设计[J].《煤炭工程》 PKU -2008年7期,

论文作者:殷旭

论文发表刊物:《基层建设》2015年15期

论文发表时间:2015/11/18

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