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淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計問題與應(yīng)對措施
地震災(zāi)害會破壞房屋建筑，對其造成二次傷害。房屋建筑與人民群眾的切身利益密切相關(guān)，是人民群眾的主要活動場所。因此，加強房屋建筑抗震設(shè)計是減少地震損失的有效途徑。所以，需要加強對建筑抗震設(shè)計的重要，深入分析建筑結(jié)構(gòu)特征，制定有效的地震預(yù)防措施，提高建筑質(zhì)量和抗震性能。
1 抗震對房屋建筑的重要性
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平提高，國家投入了大量資金來加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以滿足人們的物質(zhì)需求。人們對建筑有著新的審美，對建筑的安全性、高度以及造型有著更高要求。因此，需要加強房屋抗震設(shè)計，技術(shù)人員需要改進施工技術(shù)，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，保證施工材料質(zhì)量。
地震是一種危害較大的自然災(zāi)害，對工程結(jié)構(gòu)有著重要影響。在人類史上，每次大地震都會給國家和人民帶來嚴重的損失。比如，1976年發(fā)生的唐山大地震。隨著經(jīng)濟全球化的不斷發(fā)展，有的國家城市數(shù)量逐年增加，城市成為人口遷移的集聚地，財富集中在某一地區(qū)。一旦發(fā)生地震，則會造成巨大的經(jīng)濟損失。由于受到科技的限制，目前人們還不能準確地預(yù)測地震的發(fā)生，也沒有有效的對策來預(yù)防地震。因此，地震具有很大的不確定性，人們職能堅持“抗震的基本原則”,將損失降低到最低程度。所以加強抗震設(shè)計對提高建筑質(zhì)量有著重要作用。
2 房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中出現(xiàn)的問題
2. 1 框架房屋設(shè)計中出現(xiàn)的問題
第一，在橫向剛性的工程結(jié)構(gòu)中，隨著結(jié)構(gòu)分布狀態(tài)的改變，地震內(nèi)力的分布狀態(tài)也會隨之改變，結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)較大變化，在結(jié)構(gòu)的垂直方向容易出現(xiàn)薄弱層，對房屋結(jié)構(gòu)造成不利影響； 第二，由于受到各種條件的限制，很難對主體地震進行準確的分析，有時容易選擇不合理的地震分析模型，無法準確估計地震危害，并做出應(yīng)對措施。根據(jù)我國建筑規(guī)范，通常認為處理填充墻對工程結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度貢獻是一種減少振動自然周期的行為。因此，站在結(jié)構(gòu)整體的角度上思考這一問題，忽視了在地震作用下，垂直填充墻的分布是否合理； 第三，填充墻設(shè)計不合理。
填充墻是工程結(jié)構(gòu)的重要部分，填充墻設(shè)計不合理，直接影響著建筑的主體結(jié)構(gòu)，甚至?xí)裣掳踩[患，對抗震和防震工作產(chǎn)生不利影響； 第四，框架結(jié)構(gòu)的樓層存在一定數(shù)量的填充墻，而填充墻容易出現(xiàn)裂縫。因此，為了減少損失，必須限制檢查層的位移漂移角度，將裂縫控制在填充墻構(gòu)件裂縫的允許范圍內(nèi)。填充量框架梁的材料組合不同，變形程度也不同。因此，對于地震頻發(fā)地區(qū)而言，需要采取標準化剛度的填充墻。但是在實踐中，許多建筑中的填充墻設(shè)計不符合規(guī)定標準； 第五，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在遇到地震時，通過自身結(jié)構(gòu)吸收地震能量消耗，所以一般不會變形。綜合各種因素，發(fā)生地震時，如果沒有充分考慮填充墻的剛度，則容易出現(xiàn)計算錯誤，導(dǎo)致彈性因素?zé)o法發(fā)揮其應(yīng)有作用。
2. 2 砌體房屋設(shè)計中出現(xiàn)的問題
第一，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在房屋建設(shè)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)房屋超高或超層的現(xiàn)象，底層經(jīng)常建有大型商務(wù)場所，這對方陣設(shè)計產(chǎn)生不利影響； 第二，在砌體房屋中，為了擴大空間，建筑頂層和底層一般都采取混合建筑方式。增加頂層或底層的構(gòu)造柱框架結(jié)構(gòu)，降低了建筑的防震能力； 第三，砌體房屋建筑往往追求大客廳、大空間，設(shè)置大門洞，大墻間的厚度不足，從而大大降低了房屋建筑的抗震能力。有的為了延伸房屋使用面積，對陽臺進行擴展，但是沒有增加磚墻構(gòu)造柱的數(shù)量，從而導(dǎo)致建筑的抗震性能達不到規(guī)定要求； 第四，在進行多層砌體建筑抗震設(shè)計時，有的設(shè)計者為了提高建筑美感，忽視了抗震設(shè)計。有的設(shè)計人員實踐經(jīng)驗不足，沒有意識到砌體抗震構(gòu)造柱與圈梁間的差異，也未采取有效的防震措施。有的設(shè)計人員設(shè)計的抗震方式不完整，樓梯設(shè)計不合理，有的樓梯設(shè)計過窄，有的設(shè)計樓梯的位置距離建筑物兩側(cè)過近，不利于地震后逃生。
3 房屋建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計采取的措施
3. 1 房屋建筑框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計需采取的措施
第一，建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件是抗震結(jié)構(gòu)的重要部分，在進行房屋抗震設(shè)計時，不僅需要分析建筑的結(jié)構(gòu)，還需要詳細分析非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，特別涉及到非結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量的因素，如變形能力、剛性強度等，需要認真分析。選擇合適的抗震結(jié)構(gòu)，提高建筑結(jié)構(gòu)的主體剛度以及主體結(jié)構(gòu)變形量，避免破壞非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在房屋抗震設(shè)計過程中，需要考慮主體結(jié)構(gòu)中非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對建筑質(zhì)量的影響，并考慮抗震設(shè)計中可能出現(xiàn)的短柱位置，采取有效的加強措施。嚴把施工質(zhì)量關(guān)，保證柱箍筋加密區(qū)滿足規(guī)定的要求和標準，避免出現(xiàn)安全隱患，影響房屋建筑的抗震性能。嚴格按照國家規(guī)范開展工程改造工作，不能破壞原有建筑結(jié)構(gòu)，保證結(jié)構(gòu)的安全； 第二，變形和破壞機理直接影響著框架結(jié)構(gòu)，實踐證明如果梁的承受能力超過極限，則會對整個框架產(chǎn)生很大的影響，會受到更大軸向能耗和再分配內(nèi)力的壓制，在軸向壓力作用下，柱的延性低于梁。但是柱結(jié)構(gòu)也是抗震設(shè)計的重要內(nèi)容，如果沒有采取有效的措施，柱很可能超過計算內(nèi)力。因此，在進行抗震設(shè)計時，應(yīng)該保證塑性鉸出現(xiàn)在梁端，這樣才能提高建筑抗震性能。
3. 2 房屋建筑砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計需采取的措施
第一，在砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑抗震設(shè)計過程中，不能一味追求建筑的高度，必須保證多層砌體建筑的大墻厚度高于 240mm.同時，對綜合分析建筑所在地各種因素，根據(jù)國家建筑抗震規(guī)范，計算出最佳的建筑抗震高度； 第二，結(jié)構(gòu)體系。需要優(yōu)先考慮水平和垂直壁系統(tǒng)或者交叉承重墻的承載結(jié)構(gòu)。采取磚混結(jié)構(gòu)或者“混合型”結(jié)構(gòu)的住房。在同一結(jié)構(gòu)單元，需要采取同一類型的結(jié)構(gòu)。比如，在樓梯間，需要采取有效措施改善煙道的抗震能力； 第三，平面和立面布置。應(yīng)該排除建筑布局和抗側(cè)向力結(jié)構(gòu)布局，保證對稱平面具備良好整體形態(tài)。橫向和縱向的墻布局不能對齊，不能將樓梯設(shè)置在住房的轉(zhuǎn)角處或者盡端，橫向剛度結(jié)構(gòu)和垂直建筑外立面是均勻變化的。墻體的垂直布局是連續(xù)的，這樣能防止建筑剛度突變； 第四，抗震計算。抗震計算是抗震設(shè)計的重要內(nèi)容，是保證建筑滿足抗震性能的基礎(chǔ)。在計算多層砌體建筑的抗震能力時，應(yīng)該采取底部剪切法，使用不規(guī)則的多層砌體，扭轉(zhuǎn)地震分析程序的影響。
4 總結(jié)
綜上所述，近幾年地震災(zāi)害頻繁，尤其是汶川大地震，加大了人們對建筑抗震設(shè)計的關(guān)注，房屋建筑抗震設(shè)計成為建筑設(shè)計的重要內(nèi)容。
在房屋建筑設(shè)計過程中，框架房屋設(shè)計和砌體房屋設(shè)計還存在一些問題。因此，設(shè)計者在進行抗震設(shè)計時，需要采取針對性措施，減少地震災(zāi)害的危害范圍，保護人民人身安全和財產(chǎn)安全。
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