绿色建筑基于性能的抗震设计要点研究

发表时间:2021/8/26   来源:《城镇建设》2021年第4月4卷10期   作者:张彪1张明岗2
[导读] 1身份证号:61050219870709**** 2身份证号:37022219710603****
        张彪1张明岗2
        1身份证号:61050219870709****
        2身份证号:37022219710603****
        摘要:现如今,建筑工程抗震设计的意义在于能够显著提升建筑物的抗震性能,这意味着,在地震灾害发生时建筑结构会不完全倒塌而给受灾人员提供较多的逃生机会。在此基础上围绕常见的建筑工程结构设计问题进行探究,有针对性地围绕抗震问题进行抗震体系设计,提高建筑工程结构的抗震能力,进而保障建筑物的使用寿命和使用效益。基于此,本篇文章对绿色建筑基于性能的抗震设计要点进行研究,以供参考。
        关键词:绿色建筑;基于性能;抗震设计要点
引言
        随着当前人们对于绿色环保可持续理念的高度重视,在现代化建筑工程中生态建设逐渐的引起重视。建筑行业也改变了传统的设计理念,将绿色建筑结构设计应用到了的民用建筑工程中,这促进了我国建筑行业的发展为整个建筑,为整个建筑行业与生态环境之间的和谐奠定了良好的基础。   
1.绿色建筑星级评价
        在全寿命期内,节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑为绿色建筑。涉及建筑安全耐久、健康舒服、生活便利、资源节约(节地、节能、节水、节材)和环境宜居等方面的综合性能。绿色建筑划分为基本级、一星级、二星级、三星级四个等级。根据《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2019)第4.2.1条规定:“采用基于性能的抗震设计并合理提高建筑的抗震性能,评价分值为10分。”4.2.1条文说明中明确为:采用基于性能的抗震设计并适当提高建筑的抗震性能指标要求,如采用“中震不屈服”以上的性能目标,或者为满足使用功能而提出比现行标准要求更高的刚度要求等,可以提高建筑的抗震安全性及功能性;采用隔震、消能减震设计,是提高建筑物的设计类别或提高其抗震性能要求时的有效手段。可以看出绿色建筑工程基于性能的抗震设计要求与合建〔2019〕255号文较为一致,设计时对合肥地区的房屋建筑工程需按合建〔2019〕255号要求执行。
2.建筑结构设计中的安全隐患分析
2.1建筑结构抗震度不达标
        在《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)中明确规定,需要将建筑抗震度保持在小震不坏(63%以上)、中震可修(10%以上)、大震不倒(2%以上)。但是,根据实际使用情况来看,部分建筑工程的结构抗震度不达标,在遭受地震等自然灾害影响时出现大面积房屋受损与建筑倒塌现象。例如,在2013年松原地震中,根据核查结果,造4929户房屋受损,上万人转移。此外,部分建筑工程中普遍存在结构抗震设计重视程度不足的问题,所采取的抗震设计措施不符合实际情况,难以在建筑使用期间发挥出应有的抗震效用。例如,在某建筑工程中,该工程处于六度抗震设防区,设计人员未树立起正确的抗震意识,主观认定六度抗震设防缺乏实际意义,选择缩减承重柱等构件截面积,以此增加梁柱线刚度比,违背了“强柱弱梁”设计原则。如此,虽然不会对建筑使用功能的发挥造成影响,但在出现地震等自然灾害时,梁柱结构处于受力状态,由于柱顶抗弯度较差,容易在梁底等部位中出现裂缝等质量通病,进而提高建筑倒塌等安全事故的出现概率,存在安全隐患。
2.2建筑结构设计不合理
        (1)建筑基础选型不当。建筑基础选型合理与否,将直接影响建筑使用安全、结构承载性能与抗震性能。在未选择合理基础选型的前提下,则难以达到预期的建筑结构承载性能,容易出现建筑物不均匀沉降现象。(2)构件规格材质不佳。在承重墙板等重要建筑构件存在选型不合理与性能质量不达标问题时,也会直接影响建筑结构整体性能。例如,所选择承重墙体的厚度较薄,在承受较大荷载时易出现变破损问题。(3)建筑结构平面设计不合理。为提高建筑内部空间的实际利用率,所布置消防电梯、消火栓的数量过少,在出现建筑火灾事故时,无法有效控制火势,不利于消防救援工作的开展。
3.绿色建筑基于性能的抗震设计要点研究
3.1减震隔震技术
        消能减震原理:在建筑结构的某些部位设置消能(阻尼)器,在地震作用下,消能器产生摩擦、弯曲、剪切、扭转弹塑(黏弹)性滞回变形来耗散或吸收地震输入结构中的能量,以减少主体结构的地震反应。常用的方法有四种:①增大阻尼比(阻尼法);②延长结构周期(隔震法);③改变地震作用的分布(刚度法);④以上方法的组合。减隔震技术对比见下表。
        
3.2合理选择建筑物建设场地
        我国一些地区因处于地震带而很容易发生地震灾害。因此,对于建筑工程抗震设计的要求往往也相对较高。在此基础上,需根据不同的地质情况采取不同的抗震设计方案,在以统一抗震目标为支撑的基础上形成合适的抗震设计体系,进而保障区域建筑工程的基本抗震性能。一方面,建筑物一般不应建造于对结构抗震性能产生不利影响的场地之上,同时,针对不同的地质情况,应严格就建筑场地的抗震设防类别和地基液化等级进行勘测,进而通过采用加强地基、加强上部结构、消除地基液化沉陷等手段提高建筑结构在不利区域上的建筑安全;另一方面,围绕我国不同区域建筑工程,应结合其地震发生频率构建合适的抗震设计标准,通过明确抗震设计要求以节约建筑资源,进而确保建筑成本与抗震性能的协调统一。
3.3选择合适的抗震结构体系
        除抗震材料外,还需选择合适的结构体系进行抗震。对于建筑,可优先选择不承担重力荷载的垂直支撑或填充墙,或者选择轴压较小、延展性较好的抗震材料,这些材料可作为建筑抗震的第一道防线。第二道防线是建筑的框架结构。在面对地震时,通过框架支撑的抗震物体不能承受荷载时,会造成一定程度的破坏,而框架能起到加固抗震墙、吸收地震力度的作用。因此,抗震墙和框架结构可以提高建筑的抗震能力。
3.4做好抗震减重比值的设计工作
        做好建筑抗震减重设计,提高钢筋混凝土结构的稳定性。设计者应保证剪力墙配筋的水平分布,在竖向布置钢筋时,应尽量控制钢筋结构的布置顺序,力求钢筋排列均匀。与此同时,拉筋路与各排布筋的绑扎方式也要做好间距设计。有些地区地震活动比较频繁,在抗震形势较严重的地区,可采用剪力墙钢筋四排配筋法,对房屋进行加固,应分别在水平和垂直方向上均匀分布。采用拉筋方法需用将其与各排分布筋绑扎的方式,体现出四排配筋方法的整体密度。
4.结束语
        总而言之,建筑工程的抗震理念也要合理地应用到建筑工程设计中,它是将整个抗震设计和建筑融合为一体,建筑物的抗震能力既可以保证自身的质量和使用寿命,同时,还可以在面对强烈地震的时候保护群众的安全,避免出现坍塌的问题。针对因地震灾害所致的建筑损害,完善建筑工程抗震设计显得尤为关键,其中,应基于区域地震震级、次数和地质特点构建完善的抗震设计体系,在明确抗震设计标准的基础上有效开展抗震设计工作,充分提升建筑工程的抗震性能,最终促进我国建筑行业的持续健康发展。
参考文献
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[2]李媚丽.建筑工程结构设计中的抗震研究[J].门窗,2019(21):155.
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[5]郭之亮.浅析建筑结构抗震技术的应用[A].中国金属学会.第十二届中国钢铁年会论文集——12.建筑诊治及其他[C].中国金属学会:中国金属学会,2019:3.
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