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摘要:伴随着房屋建筑的规模、数量不断增加,特别是高层建筑具有一定的特殊性,需要充分加强抗震技术的全面落实,切实做到安全稳定的目的。本文针对工民建房屋结构设计中的抗震设计做出详细探讨,抗震分析作为后期设计的保证,需要充分考虑抗震规范的落实,保证工程的质量的同时也要考虑房屋建筑的牢固性和安全性。
关键词:工民建;结构设计;抗震设计;措施?
一、建筑结构抗震性设计中存在的问题?
近些年来,随着地震造成的影响不断加大,国家相关部门对房屋的抗震设计有了更多的关注。但在实际工作中,却仍然存在一些有待改进的问题,比如高层抗震设计中的短柱问题、多层砖房抗震设计中的问题、建筑平面及立面布置方面的问题以及结构空间的刚度问题等等。设计人员如果想要从根本上提高工程的抗震性能,就必须要对以上问题进行系统的了解与掌握。?
1.1短柱和轴压比在设置过程中所存在的问题?
在很多高层建筑在施工的过程中,为了保证控制柱的轴压比例,促使柱的断面增大,这种情况即使采用高强度的混凝土也不能进行有效的缓解。限制柱轴压比在作用是为了使柱子在偏压状况下,避免产生屈服的状况,进而造成混凝土被压碎,导致结构的延性变差,进而影响建筑物的抗震能力。
1.2地基的选取不合理?
不少建筑商只重视商业空间大小,而忽视了相对空间在逐渐缩小而城市人口数量却在不断增加这一问题。而高层建筑应该选择远离河岸,位于开阔平坦地带的坚硬土场地或密实均匀中硬土场地,不应垮在两类土壤上,避开不利地形、不采用震陷土作天然地基,避免在地陷、断层、山崖、滑坡等抗震危险地段建造房屋。高层建筑的地基选取不恰当可能导致抗震能力差。?
1.3建筑平面及立面布置方面存在的问题?
根据相关的建筑规范规定内容来看,建筑平面和立面的布置应该尽量做到简洁、规则,结构的质量与刚度的布置也应该尽可能均匀。但就我国目前建筑结构设计的现状来看,有部分工程对平面和立面的布置都较为复杂,从而导致质心和刚心无法重合,这样的建筑结构在地震的作用下,必然会出现不同程度的扭转效应,加剧了地震对建筑的破坏性。在唐山地震和汶川地震中就有很多由于建筑平面和立面布置不合理而造成的灾害。?
1.4结构空间刚度方面存在的问题?
从我国目前建筑结构的形式来看,其主要包括横向承重构件、竖向承重构件以及楼盖等几个部分,每一部分的刚度和稳定性对建筑的整体质量均有直接的影响。在建筑结构整体中,刚性楼盖体系是保证所有竖向抗侧力构件共同受力的先决条件。如果刚性楼盖的结构空间刚度达不到工程的需求,那么势必会加剧地震作用下对建筑整体的破坏。?
二、建筑结构抗震性设计的改进措施?
为了建筑结构的设计质量能够达到相关工程的具体需求,针对其设计中容易出现的问题,必须要在充分了解其产生原因的基础上,采取科学合理的解决措施,从而降低问题出现的几率,确保施工的整体质量。?
2.1高层建筑抗震设计中短柱问题的改进措施?
在高层建筑抗震设计中,短柱只要能够满足“强剪弱弯”和“强柱弱梁”的要求,便可以有效避免由于地震发生而对其造成的破坏。因此,设计人员在对解决短柱问题的措施方面,就可以采用复合螺旋箍筋的方法进行设计。在工程中加入复合螺旋箍筋,不仅能够有效提高柱子的抗剪承载力,而且还能在此基础上加强对混凝土的约束作用,从而在很大程度上改善短柱抗震性能。除此之外,采用分柱体、钢管砼柱以及钢骨砼柱的方法进行设计,也可以有效解决短柱问题,设计人员可以根据工程的实际情况来对改进措施合理选择。?
2.2减轻高层建筑的结构自重?
虽然最理想的抗震设计是低层建筑,但是现实中的很多问题使得高层建筑结构才能满足人们的需求[3]。在承认和面对这一境况之后也只能想法设法的加强高层建筑结构的抗震能力,其中可以直接的产生效果的应该就是减轻高层建筑的结构自重了,除了上述第三点讲到的选取合适的材料之外,还可以在高层建筑的设计之中可以充分考虑高层的特殊性,适当的舍去一些低层建筑必需而高层不一定需要的东西。除此之外,还可以利用现有的科学技术为高层建筑的抗震服务,以减轻高层建筑的自重。?
2.3?合理布局减少地震能量?
在防震设计中采用以位移为基点的结构设计和定量分析能有效的减少地震灾害的能量输入,增强建筑物的抗震效果。通过对设计的定量分析,反复核算构件的总承载力,控制强震感下建筑下层的位移延性比,满足建筑物在受地震侵害时的结构变形要求。在建筑施工中地基要尽量选在坚硬的场地,要尽量避开地震的活跃周期范围,减少余震同建筑结构的共振,降低建筑物对地震能量的输入,降低地震带来的破坏。?
2.4增强砌体建筑的刚度及整体性?
前面已经提到增强建筑整体性和空间刚度能够改善房屋抗震性能,多层砖混建筑结构的抗震性设计主要是加强空间刚度结构体系的整体刚度和整体稳定性。楼板要有较大的水平刚度,采用现浇钢筋混凝土楼板能够大大增加房屋水平刚度。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖是目前应用最广泛的抗震构件,具有整体性好、水平刚度大的优点,而且可以消除滑移、散落等问题。采用现浇钢筋混凝土楼板及屋盖设计后,不仅建筑的整体性和刚度得到很大加强,而且对平面上墙体对齐的要求也可以适当放宽。因为砌体结构是以剪切变形为主的,这种情况下,层间变形是我们可以控制的。较强的楼板及屋盖还是良好的荷载传递的良好构件,当上下墙体不对齐时,现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用。总之,现浇楼板及屋盖是一种较理想的抗震构件,而且在适当的部位增设构造柱,配置些构造钢筋,能够提高建筑结构整体的稳定性,从而提高建筑抗震能力。?
结语:?
综上所述,建筑结构的抗震设计如何直接关系到其整体的使用质量,虽然地震的发生我们无法对进行控制,但是却可以采用相应的措施提高建筑结构的抗震性能,确保其不会因地震的发生而受到影响。因此,在未来的时间里,建筑工程的设计人员在对建筑进行设计的时候,应该尽可能全面考虑其抗震性,达到对其优化,确保其抗震性能,从而提高建筑的整体质量。?
参考文献:?
[1]蔡英.建筑结构抗震性设计的常见问题及改进措施[J].《科技资讯》.2006(28)?
[2]常业军,隋杰英.建筑结构抗震设计中的若干问题[J].《特种结构》.2002(04)?
[3]倪广林.对建筑结构抗震设计的若干思考[J].《山西建筑》.2010(27)?
[4]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].《建筑结构学报》.2011(12)