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房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計研究
摘要:我國是一個地震頻發(fā)的國家,對于地震之前所做的預(yù)防還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。地震給房屋建筑帶來的破壞性傷害是很嚴(yán)重的,為了保證人們生命和財產(chǎn)的安全,就要加強(qiáng)對房屋抗震設(shè)計的分析和研究,因此在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,需對結(jié)構(gòu)的抗震性能充分考慮。針對地震災(zāi)害采取合理抗震措施。
關(guān)鍵詞:房屋建筑;結(jié)構(gòu)分析;抗震設(shè)計
一、抗震設(shè)計的重要性
從我們現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r來講,城市人口越來越密集,房屋建筑也越來越多,若突然發(fā)生大的地震災(zāi)難就會造成難以估量的損失。房屋建筑根本性質(zhì)就是為了給人們提供一個安全舒適的住宿,為人們的一個防護(hù)所,避免人們經(jīng)受風(fēng)吹日曬以及其他極端天氣。地震則是我們目前所知的自然災(zāi)害中最嚴(yán)重的一個災(zāi)害,它所給人們造成極大的影響,地震不僅是簡單的震動,也會引起一系列海嘯、泥石流等自然災(zāi)害,其破壞性不可小覷。由此可見,當(dāng)一個破壞性極大的災(zāi)難發(fā)生在人們最需要安全的避難所時,我們就不得不重視對于這一災(zāi)難的防護(hù)。再加上我們目前生活水平的提高,我們目前對于房屋建筑的要求應(yīng)該是更為舒適,使用壽命更強(qiáng),這就進(jìn)一步要求我們對于房屋建筑的整體抗震性有更加完善的技術(shù)從而更好地保證我們生活的舒適性。
二、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)定
在我國,房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)一般分為特殊設(shè)防類、重點設(shè)防類、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類、適度設(shè)防類等四個類別,簡稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設(shè)計中應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施,9度時應(yīng)按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應(yīng)按本地抗震設(shè)防烈度確定,但抗震措施(6度除外)允許比本地抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低。在多層和高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的結(jié)構(gòu)類型中,當(dāng)平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造于Ⅳ類場地的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時,適用最大高度應(yīng)適當(dāng)減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級的要求中,它的抗震設(shè)計一般要滿足,如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%的話,那么它的框架抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)來定。另外當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時,地下一層的抗震等級應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同,地下一層一下抗震構(gòu)造措施的抗震等級可逐層降低一級,但不應(yīng)低于四級。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分,抗震構(gòu)造措施的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或者四級。對于那些筒體房屋結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計要求來說,筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構(gòu)造上我們采取減小結(jié)構(gòu)豎向溫度變形及軸向壓縮對加強(qiáng)層影響措施來解決。當(dāng)?shù)陀?度采用加強(qiáng)層時,加強(qiáng)層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現(xiàn)時就不要采用加強(qiáng)層了。
三、抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用
抗震的設(shè)計在整個建筑中可以說是十分關(guān)鍵的一環(huán),我們可以從一下幾個方面進(jìn)行理解,從而體會抗震設(shè)計時如何在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中進(jìn)行運用,進(jìn)而理解抗震設(shè)計在房屋建筑中的重要性。(1)提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震力?拐鹪O(shè)計,顧名思義,就是保障房屋建筑能夠在地震時將其破壞程度保障到最小范圍。所以在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計師,首先就要保障有一個穩(wěn)固的地基。地基是整個建筑的基礎(chǔ),其抗震性能也就在一定程度上決定著整個建筑的抗震能力。其次,房屋的整體結(jié)構(gòu)上要建造抗震能力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。比如我們知道的一些幾何圖形具有穩(wěn)定的效能,我們就可以將其運用在房屋的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。規(guī)則、對稱的建筑結(jié)構(gòu)也能有利于保障房屋的穩(wěn)定性,從而減少地震對于房屋建筑變形的影響。在房屋建筑中的一些小細(xì)節(jié)上注意到對于抗震的作用。(2)我們完善了房屋的抗震設(shè)計之后,可以再從地震一方面來思考如何降低地震作用對房屋建筑的影響。我們目前所采取的辦法就是在建筑物的基礎(chǔ)與主體之間加一個隔震層,也有人提出在建筑物的頂端部分設(shè)立一個“反擺”。這樣的設(shè)計首先能夠有效避免發(fā)生地震時建筑物之間互相碰撞,并且能夠有效緩解在地震來臨時房屋的震動幅度,從而保障房屋內(nèi)部物品的安全。這樣的設(shè)想我們目前已經(jīng)有所應(yīng)用,在一些實際的經(jīng)驗中我們也發(fā)現(xiàn)了這一方法的可行性。(3)保證建筑的剛度,建筑結(jié)構(gòu)上的防護(hù)以及外部的防護(hù)之后,還有保障房屋建筑自身的堅硬程度。首先,就需要考慮到在進(jìn)行建筑時,使用鋼筋混凝土材料,保障房屋的穩(wěn)固。其次,就是在我們已有的建筑結(jié)構(gòu)上對整個建筑進(jìn)行進(jìn)一步的加固。這一方面我們目前已經(jīng)有相關(guān)的規(guī)定,明確告訴我們?nèi)绾螌τ诓煌ㄖ愋瓦M(jìn)行不同的外層加固。目前,我們也仍需對于房屋建筑的使用材料進(jìn)行進(jìn)一步的探究,努力尋找優(yōu)化建筑材料的辦法,能夠幫我們在建造房屋時一方面減少不必要的材料浪費,另一方面就是將優(yōu)質(zhì)的材料的性能充分地體現(xiàn)在房屋建筑整體的抗震性能上。
四、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計措施
1.房屋建筑位置的選擇,房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質(zhì)量的好壞,一般地地震可以導(dǎo)致房屋建筑周圍地表變化,這樣就會造成地基的開裂,導(dǎo)致房屋出現(xiàn)問題。因此在地理位置的選擇上,設(shè)計人員要對房屋建筑進(jìn)行合理化選擇:如選擇開闊的堅硬場地,考慮場地土的剛度大小和場地覆蓋層的厚度等。2.房屋建筑材料的選擇,抗震性房屋建筑材料要選擇那些質(zhì)量優(yōu)等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在,比如良好的鋼、鋁合金結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)及輕型復(fù)合材料等建筑材料作為主體材料。3.選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系,結(jié)構(gòu)體系要滿足穩(wěn)定性,要與建筑結(jié)構(gòu)相配套。此外要注意建筑物傳力途徑的明確性,以及受力計算的明確性,保障在建筑體系中不使用轉(zhuǎn)換層,這樣就會保障有地震發(fā)生時候避免建筑傾斜或局部受損等現(xiàn)象的發(fā)生。4.做好底層框架抗震墻設(shè)計,鑒于我國的地震災(zāi)害多數(shù)發(fā)生在底層,一般突出表現(xiàn)為“上輕下重”的這樣一個現(xiàn)象,所以在設(shè)計時候要突出底層的墻體比框架柱重,框架柱又要比梁重。這樣的設(shè)計就會在發(fā)生地震時底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。5.鋼筋混凝土框架抗震內(nèi)力設(shè)計。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁鉸型延性機(jī)構(gòu),為減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性,對梁端的剪力適當(dāng)調(diào)整,使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力,做到“強(qiáng)剪弱彎”。在實際運用中如不采取這個措施,柱端很可能比梁端先出現(xiàn)塑性鉸。因此適當(dāng)調(diào)整柱計算內(nèi)力并增大配筋,使塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端,抗震性能較好。
五、結(jié)語
地震是人類生活面臨的重要的自然災(zāi)害,危及著人民的生命與財產(chǎn)安全。在我國,目前人們對于房屋建筑無論是安全性還是舒適性的要求越來越高,房屋建筑行業(yè)不斷改善自己的設(shè)計和技術(shù),不斷為人們提供更好更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,必須充分考慮抗震設(shè)計,并有采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧M最大可能確保房屋質(zhì)量,才能減少地震的危害。我們要進(jìn)行不斷地探索,對于抗災(zāi)設(shè)計有所重視,不斷改善我們的技術(shù),建造更優(yōu)質(zhì)的建筑。
參考文獻(xiàn):
[1]張桂霞.試論房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計工作[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,21:128
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