工民建结构的抗震设计
时间: 2014-07-03 来源: 中国论文网 浏览次数:2568
分享到:

1、引言 
  地震是一种常见的自然灾害,在我国自然灾害中,地震造成的损失是最大的。强烈地震常常会危害社会经济发展、人类生存安全和社会稳定。由以往的经验可知,防御和减轻地震灾害的最有效、最根本措施是做好抗震设计。然而,我国工民建的抗震设计还不够完善,防御和减轻地震灾害是我国一项长期而艰巨的任务。当前,在建筑结构设计过程中,考虑抗震要求,严格遵守抗震规范,已经成为特别重要的环节,因为它关系着人民群众的生命财产安全。只有深入了解建筑结构的设计要点,熟悉抗震设计要求,采用合理的结构形式,切实提高设计质量,才能保证建筑结构设计抗震要求,保证建筑的质量和安全。下面谈谈建筑结构设计抗震的概念以及常用的建筑结构设计抗震方法。 
   
  2、建筑结构抗震设计的概念 
  随着地震给人们造成的灾害越来越大,建筑结构抗震设计应运而生,所谓的建筑结构的抗震设计就是指通过地震时对建筑结构的破坏,结合建筑结构工程长期实践所积累的经验,总结形成的一种基本的设计方法与设计思想,也是进行建筑与结构整体布置并且确定细部构造措施的一个过程。地震从理论上来说就是一种随机的振动,它具有人们难以把握的随机性、复杂性与不确定性,要想很精确地预测某建筑物可能遭遇的地震的特性与参数,就目前来说我们还很难有更好的方法。在建筑结构的抗震设计分析这个方面,由于我们不能够很充分地考虑建筑结构的空间作用、建筑结构的性质、建筑的材料以及外界引起变化等等很多种不同的因素,因此有着一种不确定性的存在。所以建筑结构的抗震设计不能够全部的取决于计算结果,更应该以建筑结构工程抗震设计的基础理论以及经过长时间建筑工程抗震经验所能够总结出来的建筑工程抗震设计方法为基本出发点,进而更好的提高建筑结构的抗震性能。 
   
  3、常用建筑结构抗震设计方法 
  3.1根据建筑结构基本构造来进行抗震设计 
  一般情况下,采用钢筋混凝土框架结构时,是通过控制钢筋混凝土构件的截面尺寸,以及最小配筋率来实现抗震设计。建筑的砖混结构,一般比较常见的构造方法有限制房屋的整体高度和建筑的层数与层高;在建筑的横纵墙中设置钢筋混凝土构造柱,并且还要设置一些防震缝等。在修订后的建筑结构抗震设计规范中增加了一些强制性的条例,例如:突出建筑屋顶的楼、电梯,要求构造柱延伸到建筑的顶部,并且与顶部的圈梁连接在一起,以此来拉结突出部分与主体结构成为整体,提高整体的承载力,并且对结构自身的刚度有着比较大的提高,这个应该在抗震设计中加以充分的考虑。 
  3.2根据建筑结构性能目标来进行抗震设计 
  建筑物在发生地震的时候有高度的安全性,是抗震设计的最终目的,所以建筑结构的抗震设计要求以将要建设建筑物的地区可能会发生的大地震的烈度为基本的设计标准,而且还要以建筑自身及建筑物的内部没有造成破坏为最终目标来确定建筑结构的抗震性能指标。建筑结构的某些非抗震的下部结构以及建筑结构的基础部位也需要有一定程度上的抗震能力,在发生大地震的时候建筑结构要基本保持在所能承受的弹性范围之内。另外,建筑结构的抗风性能也应得到重视。由于风压所产生的建筑水平振动很有可能导致建筑的安全使用性能降低,以及使得抗震构造构件的耐久性能受到破坏。因此,建筑结构要有一定的比较好的性能指标,以便达到高的抗震设计要求。 
  3.3根据建筑场地和建筑规划来进行抗震设计 
  建筑结构要有较好的抗震性,需要选择比较稳定性的建筑场地。另外,具有抗震性的建筑需要有抗震层的设置,而且建筑结构的外部空间应该进行包括邻栋间距、建筑外观等的一些舒适感以及安全性能的角度的考虑。而且在进行建筑结构的场地规划的时候,也应该从适应建筑上部结构的位移等特点与性能方面的角度来考虑。建筑物在经过长时间的使用后,建筑结构的整体可能发生移动的范围之内不应该存在障碍物。在建筑结构可能发生移动的范围之内一般来说会设置一些建筑的出入口,并且还要注意不能因此而使得人受到一些伤害,最好为了避免人或者车辆比较容易通过出入口,应该设置一些门墙或者指示标记等。 
   
  4、加强建筑工程抗震措施 
  4.1选址要科学合理 
  《中华人民共和国防震减灾法》规定,必须对有可能发生严重次生灾害和重大的建设工程进行地震安全性评价,并根据地震安全性评价的结果,确定抗震设防的要求,进行抗震设防,设防分类如表1所示。新设计建筑物时,要选择对抗震有利的地段,避开对建筑不利的地段,不应在危险地段建造各类工业与民用建筑。尤其是软弱地基或可液化的场地,地震对场地的液化作用会导致地基失效,建筑物倾斜而易于倒塌。此外,必须重视社会经济系统的安全,规划时应注意避免导致地震次生灾害或使次生灾害限于局部。 
  表1抗震设防分类 
   
  4.2采用合理的结构形式 
  目前我国建筑常用结构形式有砖混结构、钢筋混凝土结构、钢一混凝土组合结构、钢结构。地区不同以及设防烈度不同都是影响结构形式选择的因素。一般来说钢筋混凝土结构的抗震能力较强,主要是因为其本身的柔性较好,钢筋混凝土结构的建筑物变形能力好,承载能力高。应根据建筑的功能要求和抗震要求选择合理的结构方案。在选择结构体系时,结构的侧移度也是要考虑的重要因素,尤其是高层建筑的设计。高层房屋高度的增加,会使得结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移不断增大,这就要求结构的抗侧移刚度必须随之增大。对于不同的钢筋混凝土结构体系,构件及其组成方式和受力特点的不同,在抗侧移刚度方面有很大差别,他们各自的合理使用高度也不同。 
  4.3切实提高设计质量 
  由于地震的危害性非常大,因此对建筑物进行抗震设计非常重要。目前我国建筑结构设计水平相对比较低,许多建筑所采用的建筑方案并不合理,导致无法合理布置结构方案,增加了施工的成本及建筑物自身的重量,加大了地震作用的危害。在正确的抗震理论指导下,依据合理的设计原则,同样可提高甚至保证建筑结构的安全可靠性。其原则主要包括:结构构件的承载能力要足够大;为了减小地震作用下结构的扭转和位移,结构应具有足够大的刚度;结构还应具有足够大的延性和耗能能力。延性大,说明塑性变形能力强,强度或承载力的降低缓慢,从而有足够大的能力吸收和耗散地震能量,避免结构倒塌。 
   
  5结语 
  由于建筑物的抗震问题关系到人类生命财产安全的重要问题,因此,我们在对建筑物进行结构设计时,必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置,并采取适当的措施,尽量避免地震对建筑物的损坏。目前的技术水平对未来发生地震的地点、时间和大小还无法进行准确的预报,人们对地震作用的特性和地震破坏机理的认识还很不够,加强建筑物的抗震设防问题很有必要。综合运用抗震原则,以提高承载力、刚度和延性为主导目标,同时保证结构体型简单,结构受力和传力途径直接,整体结构与结构构件共同作用,从设计上确保建筑结构在地震作用下的安全性,为保障人民的生命及财产作出应有贡献。 

分享到: