钢筋混凝土房屋结构抗震设计对策 赵三宁

发表时间:2020/7/22   来源:建筑模拟2020年第6期   作者:赵三宁
[导读] 自建国以来,我国已经发生过3次震级巨大、危害十分严重的地震灾情,给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。随着时代的发展,社会进步和经济水平的提高,钢筋混凝土房屋已经成为了我国主要的房屋建筑结构和材料之一,而在地震多发的我国,提高钢筋混凝土房屋的抗震效果,是尤为必要的。如何进行钢筋混凝土房屋结构设计,使其能够最大程度减少地震的危害和影响,是一个关键的问题。基于此,文章对钢筋混凝土房屋结构抗震设计进行分
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        摘要:我国处于多地震地区,地震带众多,每年发生的大小地震难以进行精准的估量,自建国以来,我国已经发生过3次震级巨大、危害十分严重的地震灾情,给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。随着时代的发展,社会进步和经济水平的提高,钢筋混凝土房屋已经成为了我国主要的房屋建筑结构和材料之一,而在地震多发的我国,提高钢筋混凝土房屋的抗震效果,是尤为必要的。如何进行钢筋混凝土房屋结构设计,使其能够最大程度减少地震的危害和影响,是一个关键的问题。基于此,文章对钢筋混凝土房屋结构抗震设计进行分析研究。
        关键词:钢筋混凝土;房屋结构;抗震设计;对策
       
        引言
        为了避免地震灾害造成的巨大损失,应不断提高房屋建筑结构的抗震设计质量及施工质量。在设计现有房屋建筑结构时,必须加强防震设计,以改善房屋建筑的抗震特性,并有效减少地震造成的经济损失和人员伤亡。
        1房屋建筑抗震设计的基本原则
        1.1整体合理性原则
        要进行房屋建筑物的抗震设计工作,首先必须确保结构设计保持整体合理,并严格遵守建筑物的抗震设计和结构设计相应规范、标准等,以确保建筑物总体设计的科学合理性。在此过程中,抗震设计应具有其自身的特点。在设计建筑结构时,应结合房屋建筑结构周围的环境特征来设置不同的抗震设施。抗震设计应充分考虑建筑物的总体设计方案,进行建筑物具体的结构抗震设计,以确保建筑物的安全性及在遭遇地震时的安全性,从而有效提高居民的生活质量。
        1.2简化原则
        设计人员应该明确一点,结构形式越简单对称,房屋建筑的抗震性能越强。相较于复杂的房屋结构设计,越简单的房屋结构其力学计算的准确性越高,从而实现加强对房屋结构平衡性的控制力度,有效简化房屋抗震结构设计计算模型,提高房屋建筑抗震性能。除此以外,简单的房屋设计结构还可以大幅减少地震作用力对房屋结构的破坏,有效提高房屋建筑对建筑地震作用力的承载能力,全面提高房屋建筑结构设计中抗震设计的质量。
        1.3抵抗性原则
        为了确保房屋结构在受到地震作用力时,依然可以保持较强的稳定性,设计者在设计房屋抗震结构时应该着重注意对房屋结构抵抗性的设计质量,从而保证房屋结构的安全性与稳定性。为了确保房屋结构抗力达到设计预期,设计者应该先预测理想的抵抗性效果,之后以此为目标进行设计,确保房屋结构可以在受到地震破坏时,受到的损失最小。同时设计者还应该注意严格控制抵抗力,保证房屋结构受力平衡,进一步增强结构稳定性。
        2抗震设计优化策略
        2.1建筑物的高宽比设计
        因为建筑物高宽比与地震期间出现的破坏程度密切相关。发生地震时,建筑物不可避免地会发生位移。如果建筑物本身的高度较高,则其上部出现的位移会更大。如果建筑物的宽度减小,则其长细比会增大,位移也会增加。因此,地震中建筑物的高度、宽度设计直接决定了地震发生后建筑结构的损坏程度。因为在设计建筑物的结构时,设计人员可以通过智能管理建筑物的布局,并通过有效降低建筑物的长细比达到降低地震造成的损坏风险这一目的。
        2.2设定抗震等级
        为保证房屋抗震功能稳定有效,设计人员应该注意,在确定房屋抗震等级时,必须确保房屋抗震等级不低于现行规范要求的抗震等级,这种等级划分,主要是为了避免在常规地震条件下房屋结构出现大规模坍塌现象,同时提高在地震等级异常情况下小幅房屋抗震能力,为居民逃生赢得时间。

因此,设计者应该着重注意依据抗震等级进行抗震结构设计,为此设计单位应根据《建筑抗震设计规范》及《建筑抗震设计分类标准》等规范确定抗震设防烈度、抗震等级等地震参数。除此以外,设计者在确定当地地震等级时,还应该重视地震周期,避免房屋建筑在经过长时间使用后性能下降时遭遇地震,一旦出现这种情况,会给当地居民的生命财产带来极大的损失。由于填充墙对地震周期的影响,因此设计者应该根据结构形式对地震周期进行调整,确保房屋抗震性能在地震周期内可靠性有保证。
        2.3填充墙环节
        对于钢筋混凝土的房屋结构而言,当地震灾害发生时,其被破坏的部分往往是填充墙环节部分。填充墙部分在钢筋混凝土房屋的结构中,具有较大的强度和刚度,但是其形变能力较差,无法通过形变减少地震时释放和带来的巨大能量。一旦发生里氏8级以上地震,填充墙部分就会在地震能量的破坏作用下产生巨大的裂缝裂隙,甚至引发倒塌。一般而言,钢筋混凝土房屋的结构都有着“头重脚轻”的特点,实心填充墙在地震发生时,其抗震性能更差,更容易导致房屋的破坏和倒塌,砌体墙相对于混凝土墙也更容易带来更大更加严重的地震破坏程度。
        2.4框剪结构
        框剪结构,就是我们上文所述剪力墙结构以及框架结构相结合所形成的组合抗震结构。框剪结构的优势在于有效融合了剪力墙结构与框架结构的优点,使其具备更优异的抗震表现。框剪结构的主要组成形式是由75%左右的框架结构形成主体,之后在框架内布置剩余25%左右的剪力墙结构,并且确保剪力墙与部分重点的承重梁、柱相结合,以实现框剪结构中重点承重梁、柱在承受地震作用力时,可以先有框架结构吸收,之后在分摊给框剪结构中的其他梁、柱,而剪力墙结构可以在依靠其自稳特点,抵消分摊来的作用力,从而有效提高建筑的抗震性,经过实践证明,该结构具有良好的应用性。
        2.5正确设置圈梁和构造柱
        在房屋建筑结构的设计过程中,设计人员必须在填充墙内合理设计圈梁和构造柱以确保建筑物的整体性和安全性,从而提高建筑物的使用寿命。圈梁的安装对于提高建设项目的抗震能力具有积极作用。首先,圈梁将建筑物的不同部分组合为一个单元,这完全影响了各个组件上的地震荷载。其次,圈梁的存在明显增加了墙壁的抗剪强度,并有效地防止了墙壁开裂。即使墙壁开裂,裂缝也不会扩展,最终只会造成结构表面发生变化。例如,由于地震引起的沉陷和裂缝等会严重损害房屋的稳定性这种问题,圈梁的合理设置就可以简单地缓解或解决这个难题。
        2.6构造延性保证设计
        除了要在计算延性保证上进行钢筋混凝土房屋进行结构设计,还需要对钢筋混凝土房屋构造进行延性保证设计。地震灾害发生时,钢筋混凝土房屋构造延性保证设计,能够让整体房屋整体的不同构造结构承担承受不同的能量承载能力,房屋塑形结构材料能够让地震时释放的能量通过形变进行消耗。在地震多发区进行钢筋混凝土房屋结构设计时,构造延性保证设计,能够让房屋内不同的建筑部分换机通过形变不同时间和承载能量不同时间消耗地震破坏能量,防止钢筋混凝土房屋结构中各部分同时出现形变的情况,从而提高钢筋混凝土房屋的抗震性能。
        结语
        综上所述,房屋的抗震性能在房屋结构设计中占据着重要地位,因此业界应该加强对房屋抗震性提高的研究,全面提高房屋抗震性能,切实保障人民的生命财产安全。经过分析,我们可以得出结论,抗震设计的主要目的降低房屋在地震中倒塌的几率,延长倒塌时间,因此设计者应该明确抗震设计中简化性、整体性、抵抗性原则,注重设定合理的抗震等级以及图纸复查工作,灵活运用上述三种抗震结构,全面加强房屋抗震性能,为保障人民生命财产提供有力保障。
        参考文献:
        [1]简海.钢筋混凝土房屋结构抗震设计要点与优化[J].城市建筑,2017(5):69.
        [2]孟君.钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计[J].城市建筑,2016(20):67.
        [3]马云鹍.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2018(23):67.
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