提高房屋建筑结构抗震能力探究

发表时间:2020/7/29   来源:《科学与技术》2020年3月7期   作者:王晓
[导读] 建筑工程在城市的建设中属于非常重要的施工项目,因此需要保证工程的结构稳定与

        摘要:建筑工程在城市的建设中属于非常重要的施工项目,因此需要保证工程的结构稳定与施工质量。在进行工程前期设计时,需要重视结构设计质量。尤其是混凝土抗震结构的设计应用,因为建筑结构非常复杂,在设计时会出现很多问题,因此提高结构设计的稳定性与抗震性能会有一定难度。基于此,以下对提高房屋建筑结构抗震能力进行了探讨,以供参考。
        关键词:建筑结构;抗震能力;探究
引言
        随着材料科学以及地震学的不断研究,应用到建筑抗震设计的新型技术越来越多,进而使得我国建筑结构设计中的抗震设计有了极大的改善和提升。设计人员应该严格遵循建筑设计行业标准,不断研究新型的抗震设计原理,尽全力保证建筑物在地震灾害发生时的稳定性和安全性,为人们群众的生命和财产安全作出自己应有的贡献。
1建筑结构提升抗震能力的重要价值
        地震是目前世界上危害最大的一项自然灾害,地震具有较强的破坏力,同时波及范围普遍较广,具有较大伤害性,而且具有不可抗性,不可预知性,地震的产生通常会毁灭性破坏震区所有建筑。在世界范围内进行抗震工作时,必须严格遵循以下规范原则。当震级较小时,需要确保房屋建筑不会遭到破坏,当震级一般时,需要确保能够维护恢复收到的恢复,如果出现较大震级,则需要保障房屋建筑,尽量不会倒塌。以此为基础,能够确保房屋建筑具有更高的抗震性能,使地震灾害导致出现的人员伤亡大大降低。
2建筑结构设计中抗震设计所遵循的主要原则
        2.1对建筑构件之间的关系进行合理部署
        建筑设计中的抗震设计更加看重的是建筑结构之间的整体关系,需要详细了解不同建筑构件之间的受力关系,对各个建筑构件进行合理的分配和调整,在保证建筑构件合理使用的条件下,尽可能的提升建筑构件的受力强度,进而全面提高建筑工程抗震能力。在抗震设计中,设计人员应该保证主体受力构件因为地震等原因荷载屈服后,周边的抗震构件仍然可以具备较高的弹性,以此来提高建筑物维持结构完整性的时间,尽可能多的为人们逃生提供有效时间。总而言之,建筑设计人员应该全面且认真的对建筑结构之间的关系进行研究,分析出提高建筑工程抗震的最合理搭配,对可能出现的隐患及时改正,最大限度的提高建筑物的抗震稳定性。
        2.2运用计算机科学设计建筑力学模型
        借助计算机技术,在抗震设计中,可以对建筑结构的具体抗震数据进行精确计算,确保建筑结构的抗震性能符合要求,通过计算机对建筑结构进行充分分析,注意建筑结构在荷载的作用下出现的变化,然后绘制出设计图纸。构建出更加符合实际需求的建筑模型,分析建筑的抗震能力是否符合实际要求。现阶段在抗震设计中,借助信息技术,在数据分析以及建模方面更加方便。因此设计人员可以使用先进的技术,比如BIM技术,就是一种在建筑内应用广泛的一种技术手段,在建筑设计的阶段对BIM技术展开应用,各部门充分参与到建筑设计中。在建模方面BIM有可视化的特点,可以满足相关的要求。
        2.3在建筑抗震设计中应该提高建筑物的稳定性
        设计人员在建筑结构的抗震设计中,应保障建筑结构主体的承载能力、建筑构件的刚度与整体建筑的稳定性。此外,结合以往的设计经验,在建筑的抗震设计中应该遵循“强剪弱弯,强节点弱构建,强柱弱梁”的主要设计原则。另外,设计人员应结合自身设计经验并与实际情况相互印证,判断建筑中在地震灾害中较为薄弱部位,事先做好强化措施,例如:增加称重墙柱的强度、提高结构内的配筋量,全面提高薄弱环节的结构稳定性,进而有效改善建筑结构的抗震性能。


3建筑结构抗震能力提升策略
        3.1科学选择建筑场地
        在开展建筑施工过程中,建筑场地通常会在一定程度内影响建筑抗震能力,基于此,设计师必须高度重视建筑场地,科学选择建筑场地,对其进行综合考量。在具体进行建筑场地选择时,需要尽量选择开阔平坦的稳定岩石地基与中硬土地基,确保建筑具有较高的抗震性能,与此同时,还需要尽量避开地基土为半挖半填,易液化土的地段,避免由于场地因素损坏建筑结构。在特定环境内,如果无法确保建筑场地避开不利地段,相关人员需要采取有效措施对其进行加固处理。
        3.2优选设计方案
        对我国的混凝土建筑工程而言,抗震结构的设计中设计方案是重要的内容之一,需要做好科学合理的分析,确保设计中剪力墙、砌体等结构的布置合理,提高整个建筑工程的施工效果。在抗震结构设计方案的应用中,提高对各种数据资料的重视力度,保证满足结构稳定性要求。在展开抗震结构设计时,考虑到后期施工过程中结构的设计,为后期的施工作业奠定良好的基础。另外,提高对现场环境的勘察研究,结合实际的设计环境特点,选择优质的设计方案,保证整个工程后期施工的科学与稳定性。
        3.3对建筑结构形式进行合理化的选择
        现阶段应用于我国高层建筑中的结构形式以钢筋混凝土结构为主,钢筋混凝土结构具备良好的整体性、延性和经济性。但是,在持续性地震作用下该类型结构的刚度会出现明显的下降,容易出现裂缝而影响建筑物的整体稳定性与安全性。新型钢筋混凝土结构的发展速度较快,其施工工艺较为简单但在变形控制及强度方面依旧存在问题。钢结构具备足够的延性与强度,但其工程造价较高,经济性不足。结构设计人员在进行建筑结构抗震设计的过程中,可以依据该项目实际情况合理选择建筑结构的形式,不限于单一结构形式,可以对多种结构形式进行整合,但应注意对不同结构形式组合的过程中相互连接措施予以重视,不得破坏结构整体的抗震性能。
        3.4改善结构构件延性条件
        第三水准抗震设计是指当遭受到高于本地区设防裂度的高强度地震灾害时,建构筑物不致于整体垮塌,危害公共生命财产安全。处于第三水准抗震设计的建筑结构已进入弹塑性状态,而有效改善建筑结构的延性条件,可以在很大程度上增强整体建构筑物的安全稳固性。以钢筋混凝土结构的延性特征为例。①由于混凝土构件在不同承载体系中的破坏形态各不相同,为此,相关人员必须严格控制混凝土构件的破坏形态,尤其是混凝土构件对地震能量的吸纳量与抗衡量;②竖向混凝土构件在整个建筑结构体系中发挥着至关重要的支撑稳定作用。若竖向混凝土构件的柱轴压过高,则会在一定程度上削弱柱的延性条件。为此,相关人员要结合抗震要求,对竖向混凝土构件配置一定数量的箍筋,并采取适宜的箍筋配置方式,有效改善构件的延性条件;③针对延性条件差,且应力失衡的构件,可使用型钢混凝土,对混凝土构件的延性与整体建筑结构的抗剪能力予以平衡。
结束语
        总而言之,通过科学选择建筑场地,合理优化结构构件,规范布局房屋结构,设计建筑抗震防线,改进建筑横墙纵墙,强化建筑薄弱部位能够确保合理优化建筑结构,实现建筑结构抗震能力的有效提升,使其具有更高的稳定性和安全性,进而保障人身财产安全,推进我国现代建筑行业的进一步发展。
参考文献
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