混凝土建筑抗震结构设计有效措施

发表时间:2021/2/4   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:陈兴裕
[导读] 摘要:地震作为一种破坏力极强的自然灾害,给国家和人民造成了巨大的经济损失和严重的人员伤亡,震后恢复也需要投入很多人力物力资源,其中建筑物倒塌带来的经济损失和人员伤亡是最为严重的,因此,混凝土建筑抗震结构设计是极为重要的。
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        摘要:地震作为一种破坏力极强的自然灾害,给国家和人民造成了巨大的经济损失和严重的人员伤亡,震后恢复也需要投入很多人力物力资源,其中建筑物倒塌带来的经济损失和人员伤亡是最为严重的,因此,混凝土建筑抗震结构设计是极为重要的。地震的发生具有不确定性,因此任何建筑公司在进行建筑工程时都不能抱有侥幸心理,必须重视建筑物抗震结构的设计,提升建筑物抗震性能,在建筑物遭受地震灾害时可以减少所受的破坏程度,避免造成更多的人员伤亡和经济损失。
        关键词:混凝土建筑;抗震结构设计;有效措施
        1.混凝土建筑抗震结构设计的要求
        抗震设计是在对建筑物进行抗震防设。在抗震设计过程中增加一些抗震措施,最终满足抗震效果及目的,根据抗震设防等级进行构造抗震结构设计,使得抗震性能得到明显提升,还有一种抗震设防是根据国家相应的规范、规程文件进行设立,通常某一地区地震强度是根据地震局颁发的文件,按照该地区设定的抗震设防标准进行。在进行混凝土建筑设计规划时,要充分了解实际地质地形条件、所用建材性能以及物理力学知识等内容,最终确定建筑物结构的整体刚度强弱或者某个结构构件的刚度,通过加强连接设置的调节作用,力求保证抗震能力的提高,尽量让整个建筑物波动受力保持在地质所能承受的范围之间。
        在进行抗震结构设计的过程中,必须进行各方因素的综合考虑,应用先进的设计理念,确保建筑受力情况符合科学标准,保障其稳定性。另外,还要依据建筑的具体情况,进行抗震结构的优化和科学设计,使其达到抗震结构的设计要求标准。必须对重要的关键构件以及其中各部件之间的连接点进行正确的受力分析,然后通过计算设计正确的处理措施对其进行调节,从而对其抗震能力的提升起到帮助。所以,应该重视混凝土抗震结构的研究以及分析,在能够确保使用结构刚度达到规范要求的基础之上,还应该对结构的延伸性进行强化,进而对整个混凝土建筑的抗震能力进行优化提升。
        2.抗震设计理念在建筑结构中应用需要注意的问题
        一,经济问题。抗震技术的应用固然重要,但是也要根据企业的实际情况,在注重安全的同时,确保经济实用,可以采用最先进的技术、高质量的产品,但也要设计出科学合理的简化施工方案,从根本上节约成本,避免浪费。二,设计方面。在建筑结构抗震设计的过程中,需要坚持实事求是的设计原则,根据设计目标的实际情况进行设计,还要根据设备性能、材料情况等因素进行设计,否则不仅会提高施工成本,也会造成施工难度的增加,严重的情况下,施工质量也无法保证。三,质量方面。建筑施工的关键问题就是施工质量,在进行建筑抗震施工设计的过程中,需要保证材料设备质量合格,同时保证施工计划、施工方案符合建筑施工需求。预防施工过程中出现沉降或倾斜问题,需要施工初期对建筑结构的严格把控,做到每个施工步骤的监管。避免在结构设计中出现纰漏,同样能够提升建筑物的可靠性。在应用抗震设计理念对建筑结构进行设计过程中,保证每一个施工细节都得到准确落实,才能够让抗震设计理念作用得到最大程度的发挥。
        3.混凝土建筑抗震结构设计的有效措施
        3.1合理选择高层建筑的位置
        高层建筑设计前,必须严格进行施工现场勘察,综合考虑地震灾害可能产生的不利影响。合理选择建筑位置对保证整个高层建筑的抗震性能至关重要。在实际的建筑选址中,应尽量避开部分地区的电力设施,以保证安全指标的提高。建筑位置的选择对地震效应有着最直接的影响。在设计过程中,应在地震灾害综合分析的基础上,科学选择施工地点。同时,综合考虑了高层混凝土建筑的地震地质条件。具体来说,建筑物地点不能选择在变电站、火电厂、山坡和山丘附近,以免受到不安全因素的影响。此外,应当尽量选择避开陡峭坡地、沼泽等区域周边建造高层建筑。


        3.2设置多道抗震防线
        多道抗震防线结构体系需要进行多个延伸性较好的分体系的建设工作,在延性较好的结构构件的连接进行协同性的分析工作,多道抗震防线的设置保证了建筑物在抗震下的稳定性。以框剪结构或框架核心筒结构为例,第一道抗震防线的设计工作,应该选择少负担重力载荷的竖向构建、支撑来进行。一般来说,也就是在设计中选择轴压比值较小的抗震墙与核心筒等构件来进行第一道防线设计,如果采取轴压比较大的框架柱作为第一道防线的抗侧力构件的使用,就不利于延伸性的提升,也会带来不稳定的因素。第二道抗震防线,除了规范规定的一些方法和构造措施,还可以采用增加钢支撑的方法,让钢支撑与原结构协同工作,大大提高变形能力,地震时可以高效进行地震能量的散失与传递,保证建筑物在地震下变形幅度可控。
        3.3严格把控建筑材料
        建筑材料是提高建筑物质量的关键,对抗震有着重要作用。如今,材料市场鱼龙混杂,许多商家盲目追求经济利益,故意出售假冒伪劣的原材料,致使我国建筑质量提升困难。在选择结构材料的过程中,要充分参考抗震设计理念,根据具体的建筑工程项目以及建筑工程结构,选择出科学合理的结构材料,保证抗震效果得到充分展现。其中结构材料和结构形式之间相互影响,因此是首要考虑指标,主要包括以下几个方面:强度和重力比值;匀称;正交各向问题;连续性和延展性。
        3.4多元化抗震设计
        建筑物的抗震设计需要综合考虑多方面因素,在进行建筑设计时,不仅要以基本抗震设计为基础,还要考虑多个因素。分析地震的特点,运用科学的方法对其进行多样化设计,使建筑具有多功能的抗震性能。对于某些地震多发区,单纯进行抗震设计是不能全面保证抗震效果的。在设计时应充分考虑建筑物抗震设计的多重性。从而提高建筑物的安全性能,从而保证其在抗震方面起到显著作用。这也是当今建筑抗震设计所遵循的基本原则之一。同时,建筑材料应根据施工进度的要求分别进入施工现场,在进入现场前管理人员应对材料的数量和质量进行再次审核。施工单位应设置专门的材料摆放区域,由专业的管理人员对材料进场后进行分类和摆放,并对材料的用量进行合理分发,每天记录材料的用量,对提升建筑物的抗震强度具有重要意义。
        3.5控制扭转效应
        地震的作用力是多方面的,包括水平、竖向以及扭转作用。因而在进行作用力对建筑结构的影响计算时,在一定程度上很难保证计算的合理性和准确性。相关研究发现地裂、房屋倒塌等都和多种作用力有关,而并非单一方向的作用力。因为地震伴随着随时性,其中的一些因素变化很复杂,因而就应该严密的进行混凝土建筑抗震设计,尽可能的降低地震带来扭转效应影响。在没有设置相关结构位移标准时,应该确定出最大和最小位移的刚度,并据此进行设计,从而确保整体结构位移满足一定的同步性要求。全部细节都要满足一致性要求。在设计过程中,遇到相关问题后,应该及时的进行处理,有效的消除地震扭转引发的影响。
        3.6高层混凝土建筑抗震加固设计
        首先,高层混凝土建筑的柱子抗冲切、抗剪能力低,是抗震加固设计的重要一环。加固设计时可选用螺旋复合箍筋进行柱子加固,以提高其抗震能力。其次,高层混凝土建筑遇到地震时,短柱的抗弯能力要明显高于其抗剪能力。当地震作用高于抗剪能力而低于抗弯能力时,短柱还未来得及表现其抗弯性就已经被剪力摧毁。所以,高层建筑抗震加固设计时要重点对短柱抗震抗剪力进行科学调整,使其与自身的抗弯能力同时起抗震作用。常用的加固方法是在短柱的竖向进行分体设计。再对每一柱体进行箍筋调配,缩小其抗弯性,提高其抗剪性,使短柱转变为长柱,从而提高抗震效果。
        参考文献:
        [1]肖丽丽.高层混凝土建筑抗震结构设计[J].住宅与房地产,2018(18).
        [2]张民君.高层混凝土建筑抗震结构设计研究[J].城市住宅,2019,26(8):177-178.
        [3]陈鹏.高层混凝土建筑抗震结构设计探究[J].建材与装饰,2018,(22):71-72.
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