谢东赤
恩施职业技术学院 湖北省 恩施市 445000
摘要:基于地震属于不可抗力的自然灾害,同时具备了很强的不可预估性,一旦有地震灾害产生,将会对建筑以及民众的个人安全、财产安全产生极大的影响。本文对建筑工程结构设计中抗震问题进行分析,以供参考。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震问题
引言
建筑工程结构的抗震设计缺陷,在安全时期不会暴露任何问题,当地震来临时会十分致命。频发的地震灾害促使我国建筑行业不断完善结构设计,增强建筑性能,提高安全性,本文通过分析目前我国建筑抗震设计中尚未解决的问题,有针对性地提出有效建议。
1建筑工程结构抗震设计研究的关键意义
从目前情况来看,地震是人们平时生活中最常发生的自然灾害之一,同时地震灾害产生以后的危害性、破坏性非常大,并且也具备了很强的不可预估性。因此,一经发生地震,影响程度将特别大,倘若人们居住的建筑没有抗震能力,就会危及民众的个人安全以及财产安全。可见,建设物本身的抗震能力具有了特别关键的作用。在很早以前,我国在对建筑结构抗震标准方面就提出了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的准则,所以大部分结构设计人员都意识到了建筑结构抗震能力的重要性,并且按相关规范、标准要求进行建筑结构抗震设计,以保证建筑抗震能力得到显著的提升,继而保障建设物的整体安全稳固性,这样就能最大程度上降低地震对民众生命财产安全的影响程度。因此结构设计人员的责任重大,如何使建筑在地震来临时发挥出应有的抗震能力,保证人民生命安全与财产安全是结构抗震设计人员需要重点研究的内容。
2设计对建筑抗震能力的影响
建筑结构设计是影响建筑物抗震水平的主要因素,科学合理的建筑结构能够将设计阶段的抗震理念更好的表现出来。建筑物的抗震设计应当与结构设计密不可分,在设计阶段就要强调抗震设计与结构设计的和谐性。换句话说,设计人员应当在方案的构思和设计阶段,就要考虑到建筑工程在抗震能力方面的要求,配合结构工程师完成基础结构的构架,严谨科学的选择建筑结构,确保建筑结构刚度与质量的均衡性。设计阶段还需要考虑到面对强震动时可能产生的结构形变、结构受力情况以及变形合理方面的因素,从根源上实现建筑结构抗震水平的有效提升。将对建筑工程抗震需求的考虑增加到方案的设计阶段,随着方案的不断完善逐步呈现建筑的设计理念,为建筑工程的抗震设计起到一定的奠基和辅助作用。
3地震对于建筑的危害
3.1建筑结构体系
我国最常用的建筑结构是填墙框架结构或钢筋混凝土结构,在地震发生时,平面内柱上端会受到强大的剪切力,从而导致破坏,而外墙框架柱也会承受较大的剪切力,但同时受到窗下方墙的约束,容易发生剪切破坏。采用抗震结构的房屋,在面对剪切力时,发生的形变较小,破坏程度也较小,面对一般的地震时破坏程度较轻,且不会直接发生倒塌,安全系数更高。底框结构的建筑在面对地震时会遭受严重破坏,很容易发生倒塌。
3.2构件
根据我国对多次地震相关数据的统计,总结出以下规律:一般来说,采用框架结构的建筑中,在地震发生时相对于房梁和材料板而言,承重柱的破坏程度更加严重;在钢筋混凝土结构中,一般窗户下方的墙体会在地震时遭受斜向应力,从而产生裂缝;但采用螺旋箍筋的混凝土结构,在地震过后仍然能保存得较为完整,核心混凝土结构一般不会遭到太大的破坏,柱体仍然保留较强的抵抗能力。
4建筑工程结构设计中具体抗震问题分析
4.1抗震设防分类的判别
我国建筑抗震设防分类别为特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类四个,而实际项目中的大部分建筑都属于标准设防类,规范中的定义也是大量的除其他三类以外的建筑,这类建筑我们不在过多关注。
而特殊设防类、适度设防类我们在工程设计时又极少接触到,所以在此主要提醒工程设计时经常遇到而又容易遇到问题的一些重点设防类建筑。
4.2防震缝的宽度
建筑设置伸缩缝、沉降缝时,变形缝的宽度均应满足防震缝的宽度要求。防震缝的宽度计算方法,规范中有明确的计算方法,需要注意的是,当两侧的建筑结构形式不同、层数不同时,应按高度较小的建筑确定防震缝宽度。但根据以往的震害发现,虽然防震缝宽度满足规范要求,但在强烈的地震作用下仍然有发生碰撞的可能,两侧的建筑饰面实际上又减小了防震缝的有效宽度,因此,建议适当加大缝宽,在有条件时,加大建筑结构的侧向刚度,以减小地震作用时建筑的水平位移。
5提高建筑工程抗震能力具体策略研究
5.1严谨选择建筑场地和地基类型
建筑物所处的地质条件以及地基的质量对建筑物本身的稳定性和抗震能力的影响是直接且关键的,建筑场地和地基类型的选择是提高建筑物抗震能力的基础要素。在敲定选择之前,首先要对所处区域的震动情况和强度进行全面的了解,借助科学技术手段掌握区域内的地质情况。确保信息的真实、有效且全面的基础上分析目标场地开展建筑工程的可行性。除此之外,还需要对建筑物的抗震水平有清晰明确的评估和认知,在设计阶段对结构进行合理的设计和安排,便于建筑物抗震理念的表达。如果评估结果显示目标场地不适合开展建筑工程,开发单位应当尽可能的转变建设地点,如果建设地点已经无法改变,就要通过技术手段或设计方法提高建筑物的应对能力。需要特别注意的是,高层建筑必须要建立在相对密度较高的土地上,保证建筑物的抗震能力和稳定性,充分保障使用者的安全和权益。
5.2选择合理的建筑材料
在建筑工程设计期间,选择合适的建筑材料具有一定的意义。在施工过程中,可以选择一些比较特殊的防震材料,有效提高建筑建构的抗震性。当前,很多设计人员会选择一些黏土或沙子铺设在建筑地基的底部,虽然可以在一定程度上起到抗震的作用,但是在地震发生时无法发挥很大的作用。经过不断的实践,施工人员开始在地基的底部铺设沥青,其抗震效果远远超过了沙子以及黏土。除了地基底部,施工人员还会对建筑物的围栏或者墙体等部分进行适当的改变,通过选取高质量的抗震材料以保证建筑的整体抗震性能。需要注意的是,高强度的建筑材料会导致整个建筑的体积以及质量发生变化,从而失去建筑原本的美观性。因此,材料的选择和使用需要综合考虑各方面。
5.3控制设计走向
对设计走向进行良好的控制也能有效提升结构的抗震性能。地震发生的主要因素在于地壳运动,地震和地质结构之间存在密切的关系。开展工程结构设计时,施工人员一定要提前勘察施工现场的地质结构,通过分析得出地质的具体走向,进而对地震发生后的走向进行有效的判断,并对地震走向进行垂直设计,更好地提升建筑的抗震效果。
结束语
综上所述,提高建筑物的抗震能力能够在强震动环境或地震灾害的面前更好的保护社会大众的生命和财产安全。尤其是在土地资源日益紧张,高层建筑数量不断增加的当下,研究建筑工程抗震能力的提升对于社会的建设和发展有着积极的意义。想要实现建筑物抗震能力的有效提升,应当从抗震理念在建筑设计中的表达、建筑结构规则性的强调、建筑材料的筛选、建筑抗侧力结构的优化以及附加加固设计等方面入手。
参考文献
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