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淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，世界每年所發(fā)生的地震次數(shù)高達(dá) 40 萬次，我國地震災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)更是驚人，達(dá)到近 10 萬次大大小小的地震。地震所到之處輕者房屋建筑、交通設(shè)施受損，嚴(yán)重者房屋建筑被摧毀，交通系統(tǒng)癱瘓。嚴(yán)重地影響了社會經(jīng)濟(jì)及社會生活的良性發(fā)展。為此，世界各國都加大了房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計的研究，以期能夠通過提高房屋建筑抗震能力減少地震帶來的危害。本文就房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計進(jìn)行淺顯的探討分析，望能對有關(guān)的房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計人員提供參考。
1、 建筑場地的選擇
地震的實質(zhì)是不規(guī)則的具有破壞性的地質(zhì)運(yùn)動，在強(qiáng)烈的地質(zhì)運(yùn)動下房屋建筑的地基在地震作用力的影響下也會隨著發(fā)生不規(guī)則運(yùn)動，進(jìn)而造成房屋建筑上部結(jié)構(gòu)破壞。所以，在房屋建筑抗震設(shè)計中應(yīng)從建筑場地的選擇入手。
(1) 盡可能地選擇一些地勢開闊、土質(zhì)堅硬的場地進(jìn)行房屋建設(shè)。這是因為土質(zhì)堅硬地基土不容易發(fā)生沉降，不會在地震力作用下地基土層發(fā)生位移。可有效地防止地震來臨時因地基土層的位移、沉降而使房屋建筑上部結(jié)構(gòu)受到破壞。
(2) 盡量在房屋建筑選擇場地時避開軟弱地基以及地震頻發(fā)的地段，如果應(yīng)房屋建筑規(guī)劃設(shè)計要求，無法避開這些地段，應(yīng)采取必要的地基加固處理技術(shù)以及抗震措施。從房屋結(jié)構(gòu)抗震性能入手，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體性及牢固性。
(3) 盡可能地避開易發(fā)泥石流、山體滑坡地段，如果在這些危險地段建設(shè)房屋，一旦地震來臨時往往會引發(fā)泥石流及山體滑坡等災(zāi)害，加劇了房屋建筑結(jié)構(gòu)的破壞程度; 此外，房屋建筑場地的土層的強(qiáng)度和剛度也對房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有著一定的影響。通常是土層越厚越堅硬，房屋建筑受震害的程度越小。
2、 地基和基礎(chǔ)設(shè)計
(1) 為了提高房屋建筑的整體性及剛性，進(jìn)而增強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，在房屋建設(shè)設(shè)計過程中，應(yīng)按照同一建筑單元建設(shè)在同一性質(zhì)的地基上，結(jié)構(gòu)相同的房屋建筑在地基處理方式選擇方面應(yīng)采用統(tǒng)一的地基處理方式。
(2) 房屋建筑基礎(chǔ)應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定深度進(jìn)行埋設(shè)，盡可能地增加基礎(chǔ)的埋設(shè)深度，如果基礎(chǔ)埋設(shè)深度不夠或者過淺會降低建筑物的嵌固作用，使房屋建筑在地震災(zāi)害下振幅增大，房屋建筑受害嚴(yán)重。所以，在滿足房屋建筑基礎(chǔ)埋設(shè)深度的基礎(chǔ)上盡可能地加大基礎(chǔ)埋設(shè)深度，并做好基坑的回填夯實工作，提高房屋建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。
(3) 房屋建筑是由基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)兩部分構(gòu)成。為了提高房屋建筑的整體性，一般在基礎(chǔ)室外的地坪下不宜設(shè)置內(nèi)外交圈的基礎(chǔ)圈梁;應(yīng)在房屋建筑上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)部分之間設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱連接房屋上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的圈梁; 如果房屋建筑基礎(chǔ)土質(zhì)的剛度不夠，應(yīng)考慮在基底設(shè)置圈梁，進(jìn)而提升房屋基礎(chǔ)的強(qiáng)度和剛度。
3、 建筑設(shè)計和建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
3. 1 房屋的高度和寬度
房屋高度和寬度比是影響房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的主要因素。通常是房屋建筑的高度和寬度的比值越大，房屋建筑受到地震災(zāi)害越嚴(yán)重，房屋建筑結(jié)構(gòu)在地震作用力下側(cè)移及傾斜現(xiàn)象越明顯; 并且隨著房屋建筑建設(shè)高度的增加破壞程度也越發(fā)的嚴(yán)重。因此，為了使房屋建筑達(dá)到抗震要求，減少震害對房屋建筑的破壞，除了要嚴(yán)格按照有關(guān)的房屋建筑限高、限寬設(shè)計要求外，還應(yīng)根據(jù)房屋建筑的使用功能合理地控制高度及寬度比。
3. 2 房屋建筑結(jié)構(gòu)體系
在房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，應(yīng)注重房屋建筑結(jié)構(gòu)的剛度及質(zhì)量的均勻分布問題，盡可能地將房屋建筑的平面結(jié)構(gòu)和立體結(jié)構(gòu)設(shè)計為規(guī)則狀。比如，房屋建筑的平面結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，并且房屋建筑結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量分布不均，地震發(fā)生時會因這些因素使整個建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，加重地震度房屋建筑的破壞程度。
3. 3 防震縫的合理處理
在房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，對于那些結(jié)構(gòu)不規(guī)則的房屋建筑，應(yīng)根據(jù)實際情況合理地在房屋建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)置防震縫。在設(shè)置防震縫時應(yīng)注意將房屋建筑劃分為規(guī)則的獨(dú)立的單元結(jié)構(gòu)。防震縫寬度應(yīng)滿足房屋抗震要求，完全將上部結(jié)構(gòu)分開，并且防震縫應(yīng)根據(jù)房屋建筑的高度而設(shè)置，即房屋建筑高度有多高防震縫就設(shè)置多長。
3. 4 縱橫墻的分布
墻體是房屋建筑結(jié)構(gòu)的重要承重部分。同時墻體也是地震災(zāi)害中破壞程度最為嚴(yán)重的部分。在房屋建筑抗震設(shè)計過程中，應(yīng)重視房屋建筑的縱橫墻的設(shè)計，縱橫墻應(yīng)按照分布均勻的原則，使各個縱墻和橫墻均與承擔(dān)房屋建筑上部結(jié)構(gòu)重量; 墻體設(shè)置數(shù)量的多少對房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度影響較大，如果縱橫墻數(shù)量設(shè)置的過少，相應(yīng)地各個墻體間的間隔就越大，各個墻體所承擔(dān)的結(jié)構(gòu)重要也就越大，房屋剛度就會較弱。房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力下降。所以應(yīng)根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求合理設(shè)置縱橫墻，這是提高房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的關(guān)鍵。
4、 墻體和屋蓋的抗震設(shè)計要求
經(jīng)大量的房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計及實踐表明，房屋建筑的質(zhì)量越輕，房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越強(qiáng)，受地震破壞程度越小。所以在房屋建筑墻體設(shè)計時盡可能地從減少墻體重量入手，比如采用新型的防震砌塊; 屋蓋方面也應(yīng)選擇質(zhì)量比較輕的新型建筑材料，盡量不要在屋頂設(shè)置過多的裝飾性建筑，以防增加房屋建筑的整體高寬比影響房屋建筑的抗震性能。
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