房屋建筑結構抗震設計常見問題分析與解決措施 曹曉燕 摘要:地震的危害性不容小覷,提高和優化建筑自身的抗震性是保障群眾生命財產安全的重要支撐,在和諧社會全面構建的今天,建筑結構設計者需認知自身工作的職責,認真對待每一個設計細節。重視建筑結構抗震設計是確保建筑事業穩定、健康發展的重要前提,設計者及管理者需從意識上予以重視,在具體的施工及驗收中提高標準,確保建筑整體抗震性能達到預期的標準,真正做到對群眾負責、對社會負責。本文探討了房屋建筑結構抗震設計常見問題分析與解決措施。
關鍵詞:房屋建筑結構;抗震設計;問題;解決措施
地震的產生會對人們的生命以及財產安全產生巨大的影響。在建筑結構設計中進行抗震設計是十分重要的和必要的。在進行抗震結構設計中,設計人員必須結合建筑實際情況,通過采取相應的對策對建筑結構的整體抗震性能進行提高,最大限度的提高建筑物對地震的抵御能力,保障人們的生命和財產安全,不斷促進我國建筑行業向前發展。
1 房屋建筑結構抗震設計中的常見問題
1.1 建筑抗震場地選擇不合理
建筑結構在設計有幾點需要特別關注的問題,首先就是對建筑抗震場地的選擇,由于其對于建筑抗震的整體設計具有直接影響,如果選擇不到位就會直接造成建筑整體抗震性能的下降,在地震災害發生的時候,地表會發生不同程度的振動活移動,對所在區域不同結構、不同性質的建筑物造成的損害程度也是不一樣的。在劇烈的振動影響下,建筑結構的整體結構被破壞,嚴重的情況下甚至有可能會發生坍塌現象。在建筑設計中場地選擇的時候應該避免在不適合地地質條件上建立,比如:軟土層或易被液化的砂土層。當不能避免在這種環境中進行施工時,必須要采取有效的改良措施,根據地震級別的要求,加強地基基礎的加固和防護。
1.2 建筑結構體系選擇不合理
建筑結構抗震設計在進行中首先要進行方案的確定,選擇合適的建筑結構體系對于建筑抗震性具有直接影響。在抗震設計過程中容易出現以下問題:第一,以偏概全,在建筑設計中由于對某個建筑結構設計不理想造成整個結構的抗震性能降低,在設計中應該進行建筑結構的整體性規劃,避免在出現個別部位損壞的情況下,影響建筑物整體的抗震性和穩定性。第二,沒有做好準確的計算,對于地震所造成的影響沒有合理分析,不清楚地震發
生時所造成的傳遞路徑,對于豎向結構設計垂直度及荷載條件等都存在一定缺失,上部結構對豎向構件產生的垂直重力荷載不完整,嚴重影響抗震效果。第三,設計人原設計能力存在問題,對建筑結構設計的強度及剛度設計都不能做到很好的把我,在設計過程中結構構件所承受的剛度和強度分配不均勻,造成結構整體效果的不理想。
1.3 缺少平面布置規則性
在建筑結構的抗震設計中對于平面布置也會非常關鍵的一項,在平面布置中如果沒有按照相關的規則進行布置,很容易影響建筑結構抗震性能的整體效果。只有確保方案的規則性,才能提高整體的工作效率,由于設計人員在建筑結構整體設計中,缺乏對平面布置規則性的考慮,造成空間結構的不完整,在發生地震災害時,產生不利影響。
2 房屋建筑結構抗震設計問題的解決措施
2.1 合理確定建筑場地
在評價建筑抗震性能時,通常按照一定標準進行,若是建筑環境出現了較大地震災害潛在威脅,需要通過合理的設計,提升建筑的抗震性能。要結合抗震性能評價結果,對建筑做出相應的抗震預防。建筑物抗震預防等級包括甲、乙、丙、丁四個等級,其中甲級為最嚴格的抗震預防措施,合理選擇施工場地,有利于建筑抗震性能的提升,為建筑的穩定
性與安全性提供可靠保證。若是建筑所在區域土質比較疏松,或者是頻繁出現地震,其防震性能設置應該適當提升。采取上述措施,可以有效減少建筑傾斜、沉降等問題,避免對住戶及相關人員生命財產安全造成威脅。
2.2 設計多道抗震防線
對建筑抗震結構體系而言,一般由多個延性好的分體系構成,且通過連接具備較好延性的結構構件,進行協同工作。通常來說,主要選擇不承受重力荷載的豎向支撐與填充墻,也可以選擇軸壓比較小、延性較好的抗震墻等構件,這是第一道抗震防線的抗側力構件。框架—抗震墻結構體系內的抗震墻為第一道防線,在抗震墻受到一定強度地震作用后,出現了可允許的損壞,剛度變小而退出工作,同時在吸收一定地震能量后,框架能夠發揮出第二道防線的作用。
2.3 科學選取抗震材料及結構
我國各地區地質結構各異,因而在具體的抗震設計中,設計者需結合區域抗震設計要求進行材料與結構的選擇。建筑的高度也是選擇建筑抗震結構的關鍵因素,樓層越高,抗震設計難度越大,結構選擇也應愈發嚴謹。目前高層建筑中,框架核心筒結構應用頻率較高,通過鋼筋混凝土的施工與澆筑,該類型的建筑結構抗震性相對較強,但是設計者應結
合現下該類型結構中出現的問題進行改進,適當調整混凝土配比,從而達到優化建筑結構抗震性能。
2.4 對于軸壓比和短軸進行的相關設計
對于軸壓比的降低,其目的是將柱子設置于偏心受壓的狀況中,防止縱向受力鋼筋脫離受拉屈服,出現混凝土破損的情形。對于柱本身,其具有較大的剛度和強度,但是,與之相適應的是結構的延性發生變化,出現延性較差的情況,一旦發生地震,整個結構在消耗地震能量方面就顯現的十分差,結構發生變形、受到侵害的幾率就大幅上升。因此,在進行高層建筑結構設計的時候,墻柱若梁是比較常見、有效地設計模式,主要是梁的延性較好,能夠將適當的變形控制在合理的范圍內,極大降低了柱子達到屈服強度的幾率。在具體設計的時候,可以對軸壓比進行合理范圍內的增大。
2.5 做好建筑空間布局設計
①考慮空間結構的均衡性。在地震災害中,建筑不僅會受到來自地面的作用,還會受到空氣沖擊的作用,因此,在其抗震設計中應當考慮到來自各個方向的作用力,從平面主軸出發,使其具有足夠的剛度和穩定性,且剛度越好,穩定性就越高,能夠承受水平力的性能就越好。②考慮空間結構的簡單性。建筑結構越復雜,在設計的過程中就需要考慮更
多方面,在計算相關參數的過程中也會更加繁瑣。因此,設計人員在抗震設計時應當盡可能簡化設計內容,減少可能會影響建筑抗震能力的因素,同時通過計算機技術全面加強抗震設計,保證建筑的安全性。③考慮空間結構的整體性。抗震設計是一項整體性較強的工作,并不是對建筑的部分構件加強抗震性能,因此,設計人員應當將樓蓋、建筑內部以及相應的底層結構有效結合到一起,使其在地震災害的沖擊下能夠以整體的方式對抗地震作用,這樣能夠避免單一結構抗震性能低下而造成建筑整體崩塌的現象,在提高各部分抗震性能的同時,提高了建筑整體的安全性。
2.6 做好建筑結構的參數計算工作
建筑結構的參數設計工作對于完成建筑結構的設計工作,保證建筑結構的抗震性能有著非常重要的影響,設計師應該在建筑結構的設計過程中對具體的建筑結構應該承受的具體作用力進行清晰明確的計算,同時對不同建筑結構類型在面對地震沖擊力時應該具有的荷載作用力承受參數完成相關的計算工作,模擬地震災害的發生過程中建立相應的建筑結構抗震模型,使用先進的計算機技術保證建筑結構的具體參數能夠有效的提升建筑結構的抗震性能,保證建筑結構設計和施工過程中受力的合理性以及科學性。
總之,建筑結構設計中,抗震設計的應用控制要在明確相應的優化措施情況下,與工
程項目的實際情況進行結合,以強化建筑結構作用實踐的抗震效果。
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