刘旭亮
中铁北京工程局集团第六工程有限公司 辽宁沈阳110000
摘要:现如今,在改革开放的历史进程中,国民大众生活水平质量得到了巨大的改善,同时使得人们对于居住的要求不断提高。然而,房屋结构设计是满足居民居住要求的关键环节,其中抗震结构更是房屋结构设计中的重中之重。设计良好的抗震结构提高房屋抗震性,最大幅度的减少地震灾害对房屋的影响,为住户的生命财产安全提供有力保障,成为建筑设计的重中之重。
关键词:抗震设计;房屋建筑;结构设计;应用
引言
随着地震等自然现象的不断出现,人们逐渐重视建筑结构安全性,尤其是深受地震影响的区域,格外注重防震设计,一定程度上保护了人们的生命安全。地震是重大灾害,科学的抗震结构设计能更好地缓解地震发生时的能量冲击且可局部地进行集中,并可利用巧妙的结构布局,选择特殊建筑材料,会与普通的房屋建筑结构存在很大差异;房屋建筑可更好地降低地震灾害的影响。我国很多地区不处于地震多发区域,但在实际发展过程中还可能存在一定地震性,所以,采用抗震结构设计能更好地确保整个建筑物体的强度,也在一定程度上为人们心理建立一道安全保护的屏障,可促使人们更好地生活,其生命财产也可得到更好的保证。
1抗震设计的意义
地震活动是一种很难准确预测的自然灾难,以现在的技术手段不可能准确地对地震活动做出预测。但是依据现实条件,提前采取防护手段也是一种非常好的预防手段。对于非选择性、危险性大的地震活动,如何用科学的理念和技术来预防地震的损害、来减少地震造成的各种损失。现在,世界上绝大部分的国家都有各自的房屋建筑抗震设计规范。小型地震不会对房屋建筑结构造成损害,中型地震可以做到对建筑物进行加固建筑物仍然可以使用,在大型地震建筑物不会倒塌保证人员的安全。这一抗震设计原则得到了广泛的认可和推广,极大地提高了房屋建筑结构的抗震性能。受到地震灾害影响过程中,如果建筑物的使用功能和所采用的结构布置不协调,那么结构体系的抗震性能难以得到有效利用。当出现破坏时,新建的建筑费用要比维修旧房屋建筑的费用高。从经济成本来讲,是非常不合算的,所造成的经济损失是无法估计的,这是房屋建筑结构抗震设计的首要任务。
2房屋建筑结构设计重要性探析
为保证房屋建筑工程安全稳定,设计人员需重视房屋建筑结构设计质量。在开展设计前,需详细分析项目场地的地质条件,水文条件可以满足建筑物的功能方面的需求,对建筑物的地基进行合理的设计,使建筑物在安全性与稳定性方面可以得到保证。建筑物的内部结构设计更加复杂且难以设计。为了保证房屋建筑结构的设计质量,设计人员必须根据地质调查报告中的地质调查数据信息进行房屋建筑结构的设计工作,以保证房屋建筑设计方案的科学性与可行性。为保证房屋建筑工程施工工作可顺利进行,还应该对房屋建筑的设计方案进行优化。从原则上来看,凡是涉及设计内容变更的问题,都需要经过设计的单位的书面签发、同意,不得以施工现场得实际情况为理由,对房屋建筑设计的方案进行更改。但同时设计人员在进行建筑设计、结构设计时,也要了解施工单位的施工流程和施工工艺,设计的图纸要便于施工单位组织施工。要提前预算到可能出现的问题,针对此对设计方案予以改进。为了使房屋建筑工程施工的进度及质量可以得到保证,相关的设计人员应不断跟进项目的进度,对设计进行较低、提供设计答疑、审核设计变更,出具缺陷补救处理方案。这一切,都对推动房屋建筑建筑行业持续发展具有积极的意义。
3抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用
3.1钢筋混凝土结构抗震设计
剪力墙结构采用钢筋混凝土墙作为主要承重构件,能承受各种荷载引起的结构内力,有效地承受结构的水平力,不产生较大的水平位移。剪力墙结构广泛应用于高层建筑中,这种结构体系的抗震性能相对较好。框架剪力墙结构是震区高层建筑的常用承载体系,因为主要由剪力墙承受水平荷载,所以抗震性能比纯框架结构要好。在框架结构中设置足够数量的剪力墙,具有较大的水平荷载承受能力和可观的抗侧移刚度。同时形成比较大的空间,满足建筑不同功能的要求。框架结构是指梁与柱通过刚性或铰接连接形成的建筑结构体系,即梁与柱形成框架,共同承受使用中的水平载荷和垂直载荷。框架结构的墙体不承重,只有隔离的功能,一般材料有加气混凝土砌块、空心或多孔砖、膨胀珍珠岩、蛭石、陶瓷墙板等。在地震破坏实例中,大部分框架结构只有轻微受损,但仍有一些框架结构建筑物严重受损甚至倒塌。对地震破坏的调查表明,大多数房屋倒塌性破坏的主要原因是柱端出现塑性铰接、柱端剪切破坏和节点区域破坏。筒体结构是由框架剪力墙结构和纯剪力墙结构发展而来的。一般分为筒中筒、成束筒、筒体-框架结构。筒体结构是在建筑物内部或周边,集中布置剪力墙或密集框架柱,形成一个或多个空间相对封闭的筒体。它的特征是剪力墙集中分布,使建筑物拥有相对较大的空间,主要用于办公建筑。在水平荷载作用下,水平力主要由一个或多个筒体承担。筒体结构拥有很大的抗侧移刚度,有承受较大水平荷载的能力。
3.2组合结构抗震设计
这里所提到的组合结构主要指的是由型钢、钢筋混凝土组合浇筑成整体的结构,也称为钢骨混凝土结构或劲性钢筋混凝土结构,以组合构件作为主要承载结构体系。其中主要构件为由型钢(或焊接钢构件)-钢筋混凝土构成的梁、柱、墙等组合构件。型钢-钢筋混凝土组合结构综合了钢结构和钢筋混凝土结构的优点,并且各自克服了钢材和混凝土在抗震体系中的缺点:混凝土结构自重大、钢材在受到水平荷载时容易发生屈曲。型钢-钢筋混凝土组合结构具有高的承载能力以及有效地减轻结构的质量。当前在各种高耸的建筑物中,钢混组合结构都得到了广泛的应用,其中钢管混凝土结构目前应用的最为广泛,钢管对混凝土的约束,使混凝土处于三向受压的状态,提高了混凝土的抗压强度,因此,这种组合结构拥有非常高的强度,来抵抗地震作用。型钢-钢筋混凝土结构具有良好的抗震性能以及延性,能满足在不同条件下的抗震设计。
3.3框架结构设计
框架结构是常用抗震结构中面积最大的一种抗震结构,它在自身具备良好抗震性的同时,还可以与之前所说的剪力墙进行组合形成框剪结构。梁、柱是框架结构的主要组成部件,在进行该结构设计时,设计者会将梁、柱会依据建筑受力特点进行布置,形成水平力,通过不同的梁、柱与地基结合产生的相互作用,可以有效提高梁、柱的稳定性,确保地震发生时产生的作用力会被分摊到、每一个梁、柱上,从而大幅提升建筑抗震性,避免因局部倒塌引起全面倒塌的情况出现。框架结构同样适用于房屋建筑中,相较于剪力墙结构,框架结构的优势在于可以贯穿整体,为建筑整体提供抗震力,切实提高房屋建筑居民的安全性。
结语
综上所述,房屋的抗震性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,切实保障居民生命财产安全。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]王艳红.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用分析[J].居舍,2019(13):74.
[2]杨德明.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(6):79.
[3]刘敏.房屋结构设计中抗震技术的分析探究[J].工程技术研究,2018,3(8):150-151.