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建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計問題及解決策略論文
第1篇:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計探討
1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計存在的問題
1.1不夠重視建筑抗震的問題近些年來,我國連續(xù)發(fā)生了不少大大小小的地震,這些地震所造成的直接影響就是給人們的生命、財產(chǎn)安全帶來了無可彌補的損失,造成該損失的大部分原因是我國已有的建筑物缺乏足夠的抗震性能。另外,還有一些建筑的設(shè)計人員不夠重視建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重要性,在確定設(shè)計方案時不夠重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計的合理性,導(dǎo)致設(shè)計方案中的抗震設(shè)計內(nèi)容被忽視,這種情況在一些改建,擴建工程中尤為普遍,在地震災(zāi)害來臨時就會留下致命的隱患。因此,這就要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,要嚴(yán)格按照抗震規(guī)范的條款,根據(jù)該地區(qū)的自然條件來選擇恰當(dāng)?shù)目拐鸺墑e和合理的抗震構(gòu)造措施。必須考慮怎樣能最大限度的提高建筑物的抗震性能,從而確保人們的生命財產(chǎn)安全。
1.2建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計驗證問題
為了檢驗建筑抗震結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的合理性、有效性,目前可采用三種驗證手段:第一進行建筑抗震模型試驗;第二對建筑地震反應(yīng)監(jiān)測;第三對建筑震害研究。實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),試驗是實踐的一種近似體現(xiàn)。與航天工程、機械工程領(lǐng)域相比,由于建筑結(jié)構(gòu)體型龐大,幾乎不可能完成足尺建筑結(jié)構(gòu)的抗震加載試驗,因此通常采用建筑抗震模型結(jié)構(gòu)試驗。近幾年,國際上陸續(xù)舉辦多次不同類型建筑抗震結(jié)構(gòu)的盲測試驗,以檢驗現(xiàn)有的各種抗震設(shè)計計算模型的模擬方法。試驗結(jié)果表明采用不同軟件甚至采用同一軟件所模擬的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計結(jié)果相互都存在一定的差異,這也說明我們目前的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析還有待進一步的完善。此外,由于在已有的建筑安裝監(jiān)測設(shè)備數(shù)量很少或甚至沒有,而地震災(zāi)害又具有極大的不可預(yù)測性,這也大大降低了利用地震反應(yīng)監(jiān)測檢驗抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性。
1.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的意識問題
現(xiàn)在不少的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不具備扎實的專業(yè)知識,缺乏足夠的專業(yè)設(shè)計能力,導(dǎo)致設(shè)計出來的建筑物缺乏足夠的抗震性能,留下一定的抗震安全隱患。另有一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員抗震安全意識不足,建筑設(shè)計時強調(diào)、注重建筑的外觀美感,輕視建筑抗震整體協(xié)調(diào)問題,也對該建筑留下了一定的抗震安全風(fēng)險。所以,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要繼續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí),豐富自身的專業(yè)設(shè)計能力,要具有建筑抗震的危機意識,一定要站在人民的生命、財產(chǎn)安全的立場上考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計:并要結(jié)合該建筑的具體使用功能,這樣才能設(shè)計出抗震安全、外形美觀、經(jīng)濟合理的建筑物。
2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計
2.1建筑結(jié)構(gòu)平立面體型的確定
建筑結(jié)構(gòu)平立面布置也是影響建筑物抗震效能的一大重要因素。合理的建筑結(jié)構(gòu)布置,不僅可以保證建筑物的穩(wěn)定,還可以提高建筑物自身的抗震能力。在抗震設(shè)計中,如果該建筑的結(jié)構(gòu)平立面布置合理,并且該建筑結(jié)構(gòu)的布置符合建筑抗震規(guī)范要求,那么此建筑物勢必會具備優(yōu)秀的抗震能力。所謂的建筑結(jié)構(gòu)平立面布置合理指的就是在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)體型過程中,在保證使用功能的前提下,盡量選擇建筑物平面規(guī)則、對稱布置,這樣才能保證該建筑同一樓層間平面剛度變化一致,其次盡量考慮建筑物豎向凹凸少,使得建筑豎向剛度變化上保持穩(wěn)定,避免不同樓層之間抗震時剛度不穩(wěn)的現(xiàn)象,這樣合理的平立面布置對建筑抗震有利。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中,對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物而言,良好的抗震縫的設(shè)計也非常重要,抗震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)完全分開,中間間隙距離保證在地震作用下兩側(cè)結(jié)構(gòu)不發(fā)生碰撞?拐鹂p一般設(shè)置在結(jié)構(gòu)變形的敏感部位。若抗震縫設(shè)置不當(dāng)在地震發(fā)生時就會變成薄弱環(huán)節(jié),不利該建筑物的抗震。
2.2建筑結(jié)構(gòu)抗震材料的選擇
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,材料是主要的承重原料,材料的剛度和塑性對建筑結(jié)構(gòu)抗震的影響較大,為了確保建筑物的整體抗震性、穩(wěn)定性,在選用材料時,要結(jié)合本地的地震歷史資料,選擇合適的建筑材料。從抗震角度考慮,作為建筑材料應(yīng)輕質(zhì)、高強;構(gòu)件間的連接應(yīng)有良好的整體性、延性,且能發(fā)揮材料的全強度。按照此原則,鋼結(jié)構(gòu)是最符合抗震材料要求的,多次地震災(zāi)害實例表明鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能好,但鋼材的造價及維護費用較高。現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好,造價低廉,有較大的抗側(cè)移剛度,經(jīng)設(shè)計可保證結(jié)構(gòu)具有一定的延性。但該材料也存在難以克服的弱點:當(dāng)?shù)卣鸪掷m(xù)較長時間時,在反復(fù)的地震荷載作用下,構(gòu)件剛度因裂縫的開展而遞減,將混凝土擠碎。裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工方便,但它的抗震弱點在于框架節(jié)點等構(gòu)件接頭強度及變形能力均低于構(gòu)件本身強度而形成薄弱環(huán)節(jié),同時預(yù)制構(gòu)件裝配時會產(chǎn)生次應(yīng)力,整個結(jié)構(gòu)缺乏連續(xù)性和整體性,故這類結(jié)構(gòu)不宜在高烈度地區(qū)采用。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,為了達到提高建筑抗震性能的目的,必須科學(xué)合理選擇適合該建筑的建材。
2.3建筑場地的選擇
選擇合適的建筑場地也是能提升建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的。盡量選擇土地成分及土地結(jié)構(gòu)具有良好密度和硬性的場地,并且該場地土質(zhì)成分均勻性良好,這樣的場地作為建筑結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)場地,才能保證建筑場地范圍內(nèi)的土地能更好地、均勻地承受上部建筑結(jié)構(gòu)的荷載。設(shè)計人員在建筑場地選擇中應(yīng)該避開軟土、液化土、采空區(qū)以及河岸邊緣等相關(guān)地段,避免因為上述地質(zhì)范圍中土體的密實度、堅硬度以及凝結(jié)度等相關(guān)性能的低劣而導(dǎo)致建筑物在應(yīng)對地震災(zāi)害的過程中出現(xiàn)土體承重荷載能力不夠的現(xiàn)象;對于一些容易發(fā)生滑坡、地陷以及泥石流等山體事故的危險地段,也應(yīng)盡量避開選擇其作為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計場地;同時盡量避免建筑場地選擇在地震斷裂帶上,這樣才能避免降低上部建筑結(jié)構(gòu)對地震災(zāi)害作用力的抵抗性能。
2.4建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)計算
根據(jù)該地區(qū)的自然條件選擇該建筑恰當(dāng)?shù)目拐鸺墑e和合理的抗震措施;根據(jù)不同建筑結(jié)構(gòu)類型在面對地震沖擊力時所具有的荷載作用力完成抗震設(shè)計參數(shù)的選擇;使用先進的計算機技術(shù),建立相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)抗震計算模型對該建筑的抗震作用力進行清晰明確的計算,保證建筑與規(guī)劃設(shè)計所選的抗震級別、抗震措施、抗震設(shè)計參數(shù)、抗震計算模型能夠符合該建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,保證該建筑抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中受力的合理性及科學(xué)性。
結(jié)語:
地震對于建筑物具有較強的破壞力,抗震設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中保證建筑物安全性、穩(wěn)定性的最重要因素,提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力是非常具有現(xiàn)實意義。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中,必須以建筑結(jié)構(gòu)的實際情況為主,以強化建筑的抗震特性。
第2篇:工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析
一、概述
地震是我國一種極為常見的自然性災(zāi)害,在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域其危害性是不言而喻的,嚴(yán)重的時候甚至?xí)斐山ㄖ锏顾,危害著人們的生命與財產(chǎn)安全,這對于建筑的直接使用者的人生安全帶來了極大的威脅。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,人們對建筑的要求也更加的嚴(yán)格,除了對于建筑物外觀與形式上的要求,人們對于建筑物安全性、實用性和環(huán)保性的要求也逐步提高,針對當(dāng)前我國建筑抗震性較差的現(xiàn)狀。因此,工業(yè)與民用建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,應(yīng)該將抗震設(shè)計工作做好,保證其在正常使用中始終保持良好的抗震性能,保證在地震災(zāi)害來臨時保證強大的穩(wěn)定性。
二、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重要性
我國是世界上遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。每年因為全國各地的地震所造成的人身意外與財產(chǎn)損失不計其數(shù),究其原因,主要是因為建筑物缺乏必要的抗震設(shè)計。所謂抗震設(shè)計,是指對建筑物進行抗震設(shè)計。其中主要包括地震作用、抗震承載力計算和采取抗震構(gòu)造措施來達到抗震的目的。對建筑物進行抗震設(shè)計主要是為了保障安全,所采取的措施應(yīng)是與國民經(jīng)濟相適應(yīng)的。舉例來說,如果希望建筑物在地震過后依然完好無損,這不僅在抗震設(shè)計過程中會增加造價,而且在技術(shù)上對于設(shè)計人員也具有極高的挑戰(zhàn)性。相反,如果抗震設(shè)計要求過低,使用者的安全必然會成為嚴(yán)重問題,可謂是后患無窮;趪H趨勢,從我國實際國情出發(fā),提出一個適當(dāng)?shù)目拐鹪O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的。因此,國家也出臺了相應(yīng)的政策和措施,例如《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》就提出了“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo):小震不破壞,可正常使用;設(shè)計烈度地震可修復(fù)使用;遭遇大震時不倒塌。
三、工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)形式的特點
通過分析我國工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求,可將工業(yè)與民用建筑的結(jié)構(gòu)主要分成鋼結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)等不同種類,下面主要針對這幾種建筑結(jié)構(gòu)形式的主要特點進行分析。
3.1磚木結(jié)構(gòu)
磚木結(jié)構(gòu)中,建筑的屋頂和樓板等皆采用木材作為主要承重結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)在我國傳統(tǒng)民居非常常見,其優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉柔韌性和適應(yīng)性強,但其缺點是磚木結(jié)構(gòu)不能保證砂漿的質(zhì)量,所以現(xiàn)如今這種結(jié)構(gòu)的建筑物已不多見,通常抗震能力比較差。
3.2砌體結(jié)構(gòu)
砌體結(jié)構(gòu)是一種比較常見的工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu),通常情況下,進深與開間較小且較為規(guī)整、內(nèi)墻較多的房屋會采用這種結(jié)構(gòu)。因此,采取這種結(jié)構(gòu)形式的建筑其抗側(cè)力剛度是較好的。但是砌體結(jié)構(gòu)的抗變形能力差很多,很容易出現(xiàn)開裂等問題,一旦遇到地震,砌體結(jié)構(gòu)的建筑將會出現(xiàn)破損甚至局部坍塌的嚴(yán)重問題。
3.3鋼結(jié)構(gòu)
在目前我國的建筑行業(yè)中鋼結(jié)構(gòu)的使用范圍非常廣泛,鋼結(jié)構(gòu)可以充分保證建筑的強度、剛度、塑性和延性。鋼結(jié)構(gòu)自身重量較輕,加之其延性和塑性極高,因此可以有效地提高建筑物的抗震能力,避免建筑物出現(xiàn)倒塌的情況。然而,鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能差,一旦發(fā)生火災(zāi)極易出現(xiàn)建筑安全問題,建筑成本也相對較高。
3.4框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)是指由梁、柱鉸接成承重系統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的自重比較輕,同時空間分隔非常靈活,不僅可以保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力,同時還能節(jié)省建筑耗材,其缺點在于本身的剛度不足。
四、常見的工民建結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計方法
首先,設(shè)計人員應(yīng)以工民建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造為主要設(shè)計原則。我國對于建筑的屋頂電梯,樓道構(gòu)造的設(shè)計等等都已經(jīng)有強制性的規(guī)范內(nèi)容,進而使整個建筑成為一個較為牢固的整體,加強提出部分和其余部分的吻合度。
其次,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)以工民建筑規(guī)劃和場地為依據(jù)。為了提高工民建的抗震水平,很多開發(fā)商修建建筑之前事先都需要對建筑場地進行科學(xué)準(zhǔn)確的測定和選擇。合理的設(shè)計抗震層也是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的必要環(huán)節(jié),抗震層對于建筑物未來的穩(wěn)定性具有十分重要的作用。眾所周知,建筑物的使用周期較長,對于建筑出入口的障礙物將嚴(yán)重妨礙地震發(fā)生時人員的疏散速度,所以,對于建筑出入口的障礙物必須進行及時的清理,建筑專業(yè)進行設(shè)計時應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高出入口的高度和寬度,確保使用者在發(fā)生緊急情況時能夠及時的流通和疏散。
最后,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)以結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)為依據(jù)。工民建筑抗震設(shè)計目的在于當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時能夠在最大程度內(nèi)保障人員的安全疏散和撤離,將人員傷亡和財產(chǎn)損失盡量控制在最低限度。有效的預(yù)防地震災(zāi)害所帶來的嚴(yán)重?fù)p失。
結(jié)束語:
建筑的抗震設(shè)計對于一棟建筑整體的優(yōu)劣評價具有較大的影響,建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計是保證建筑物穩(wěn)定的基礎(chǔ),也是對人們生命及財產(chǎn)安全的有效保障。
第3篇:當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析要點
引言
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,城市化進度的加快,建筑工程也逐漸增多。從當(dāng)前的實際情況來看,由于我國地質(zhì)條件的復(fù)雜性,建筑工程施工存在一定的困難性。為了保障工程的質(zhì)量,就要對建筑工程的地質(zhì)條件進行精準(zhǔn)的分析,采用科學(xué)有效的方法進行抗震設(shè)計的分析,使建筑物的抗震性能得到真正的提高,進而使建筑的穩(wěn)定性和可靠性得到保障。
1.選擇合適的場地
建筑的抗震設(shè)計中,最重要的一點就是要選擇好建筑的場地。建筑物在地震中受破壞的程度與地質(zhì)情況直接相關(guān),地質(zhì)情況不同,破壞程度也是不一樣的,所以必須選擇合適的場地進行施工,這樣才能最大程度地減輕地震對建筑物的破壞。在建筑場地選擇的過程中,要綜合考慮實際的地震活動狀況,對地質(zhì)情況做合理的調(diào)查,得出準(zhǔn)確的數(shù)字,并且以此項調(diào)查為前提和基礎(chǔ),對所選的場地做全面的、細(xì)致的分析與評價,做好所選地段的抗震設(shè)計等級的評估工作。通過評估,盡可能的回避那些受地震影響較為嚴(yán)重的場地,像容易液化的土質(zhì)、軟弱土質(zhì)、較高的又相對孤立的山丘地帶、非巖質(zhì)陡坡以及邊坡邊緣等地段;而對于無法規(guī)避的場地,要考慮地震作用時地基不均勻沉降或其他不利影響,并采取合理的抗震加強措施,比如可結(jié)合加強基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的方法進行?傮w來說,在進行建筑場地選取的過程中,巖石或者是基土密度較高的土質(zhì)是最適合進行抗震設(shè)計的,盡可能的規(guī)避軟性地基土,這樣對建筑物的抗震性能的提高使非常有利的。
2.抗震建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)材料的選擇
建筑結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量的高低,直接決定著地震災(zāi)害發(fā)生時建筑物的安全性。鋼筋的韌性相較于別的材料來說,韌性更高一些,因此比較適合使用到抗震設(shè)計的建筑當(dāng)中,如果鋼筋的受力主要來自于縱向力的話,則要對鋼筋進行熱軋?zhí)幚,主要有HRB335級和HRB400級以及強度更高的高性能鋼筋;對于箍筋,則是以HRB335,HRB400級熱軋鋼筋為佳。在建筑結(jié)構(gòu)材料中,其抗震性能是必須考慮的因素,同時要將建筑成本與抗震性能的最佳平衡點找準(zhǔn),盡可能的用最低的成本投入獲得最佳的抗震效果。
3.建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性,從而使其承載力均勻分布,提高建筑的抗震性能和可靠性。盡量避免不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)平面,防止建筑在地震災(zāi)害中倒塌。
3.1建筑結(jié)構(gòu)平面力求簡單規(guī)則
在進行設(shè)計時,應(yīng)該選擇較為規(guī)整的建筑結(jié)構(gòu)平面布置,這樣才能使建筑在地震災(zāi)害發(fā)生時所受的地震力分布均勻。比如平立面不宜有凹角結(jié)構(gòu)的存在,如果凹角是不可避免的,就需要滿足一定的設(shè)計條件,即房屋平面的突出部分的長度與寬度比要適中,長度最好與寬度相當(dāng),與該方向的總長度差不能超過百分之三十。房屋立面局部收進的尺寸大小也要合適,不能超過該方向總體尺寸的百分之二十五。房屋平面的總長度不能太長,結(jié)構(gòu)平面的長寬比不能太大。
3.2建筑平立面的剛度和質(zhì)量分布力求對稱均勻
在抗震概念設(shè)計中,最重要的一項原則就是要確保對稱和均勻。如果結(jié)構(gòu)不夠?qū)ΨQ,那么在地震發(fā)生時,發(fā)生扭轉(zhuǎn)的情況就會十分明顯,不利于建筑的抗震性。在設(shè)計時要計算出薄弱側(cè)的較大位移及構(gòu)件的內(nèi)力和變形,并采取相應(yīng)措施進行加強。
4.增強建筑物的剛度及整體性
建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力的具體情況與結(jié)構(gòu)的剛度和整體穩(wěn)定性密切相關(guān),F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋可消除滑移、散落問題,具有整體性好、水平剛度大的優(yōu)點,是較理想的抗震構(gòu)件,可以增大樓板的剛度,增強房屋的整體性。因此,現(xiàn)在較為理想的增強建筑結(jié)構(gòu)剛度和整體穩(wěn)定性的方法就是采現(xiàn)澆樓、屋蓋,除此之外,還可以在適當(dāng)?shù)牟课辉鲈O(shè)構(gòu)造柱,配置構(gòu)造鋼筋,設(shè)置配筋圈梁。通過上述方法,可在一定程度上使結(jié)構(gòu)空間的剛度得到增強,使結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性得到提升,使建筑的抗震性能也得到相應(yīng)的提高。
5.隔震和消能減震設(shè)計
常規(guī)建筑只需要滿足普通抗震需求即可,但是有些特殊建筑對于抗震性能要求較高,特別在隔振、消能減震等方面提出了更高要求。首先要考慮場地因素,選擇土質(zhì)密實度較高的地基,降低共振發(fā)生幾率,從而減輕地震發(fā)生時建筑遭受的破壞。其次要對原材料進行合適的選取,建筑材料一定要在隔振、消能方面具有特別好的延性,這樣能夠使建筑不會太多的受到地震的破壞。
6.保證結(jié)構(gòu)的延性
建筑結(jié)構(gòu)的延性與結(jié)構(gòu)的強度的重要性是一樣的,因為在較強的地震災(zāi)害中,建筑結(jié)構(gòu)主要靠延性來抵抗非彈性變形,防止倒塌。
為了使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有相應(yīng)的延性,通過需要經(jīng)過三個步驟來實現(xiàn),分別是選取一個合適的可以接受的塑性變形機構(gòu);采取必要的措施增強各個類型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗剪能力;通過箍筋加密的方式,使軸壓比得到有效的控制,確?赡艹霈F(xiàn)塑性鉸的位置具有所需要的塑性轉(zhuǎn)動能力和塑性耗能能力。
7.常用的加固設(shè)計
為了使建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力得到切實的提高,應(yīng)該結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的實際情況進行相應(yīng)的加固措施的采取,要想選擇合適的加固方法,應(yīng)從以下幾個方面進行考慮:對于結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題,應(yīng)使用具有較高抗震能力的構(gòu)件代替原有構(gòu)件,或者是根據(jù)實際情況增加構(gòu)件,對建筑進行加固;如果建筑設(shè)計的承載力需要提高,那么就可以利用原截面擴大和構(gòu)件的增設(shè)等方法來完成;對于那些建筑結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件,可以有針對性做以調(diào)整,適當(dāng)?shù)募庸,來分散地震時產(chǎn)生的能量,進而降低破壞性。
8.建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
參數(shù)設(shè)計指的是計算地震作用和房屋各構(gòu)件的地震響應(yīng)情況。進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的實際情況,建立精準(zhǔn)的計算模型與數(shù)據(jù)庫,根據(jù)設(shè)計要求進行正確的計算與合適的處理。在進行較為復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)的計算的時候,需要采用兩個以上的不同模型,還要與實際相結(jié)合,采取相適應(yīng)的計算理論。對分析出的結(jié)果應(yīng)該經(jīng)過結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的判斷,在保證科學(xué)、合理后方可用于實際工程設(shè)計。復(fù)雜高層建筑抗震計算時宜考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng),同時振型數(shù)應(yīng)結(jié)合具體實際工程要求,使計算振型數(shù)實際參與質(zhì)量百分比不少于90%。總之,建筑結(jié)構(gòu)計算由于數(shù)據(jù)量較大,需要計算機進行多次分析,并且根據(jù)計算結(jié)果,進行科學(xué)分析,不斷的調(diào)整,才能得到較為合適的結(jié)果,從而使建筑物在地震災(zāi)害中的安全得到切實的保障。
結(jié)語:
隨著時代不斷發(fā)展,我國建筑行業(yè)有了長遠(yuǎn)的發(fā)展,建筑質(zhì)量隨之提高,而建筑的抗震設(shè)計是建筑質(zhì)量得以保障的基礎(chǔ)。世界各國在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方面做出了很大努力,并取得了突出的成績,但是地震災(zāi)害的發(fā)生存在較強的不確定性,因此對當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計提出了更高的要求。在建筑抗震設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)從結(jié)構(gòu)整體的角度出發(fā),結(jié)合抗震設(shè)計分析要點,創(chuàng)造出更加安全、實用、經(jīng)濟美觀的建筑。
第4篇:高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計存在的問題及解決對策
前言
高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計,是全社會廣泛關(guān)注的問題,倘若抗震指標(biāo)和抗震級數(shù)達不到要求,則內(nèi)部的辦公人員、居住人員都將面臨嚴(yán)重的生命安全威脅。針對高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計問題予以解決,將是今后的重點工作。
1.高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計問題
1.1消防結(jié)構(gòu)設(shè)計問題
從客觀的角度來分析,在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計當(dāng)中,消防結(jié)構(gòu)的設(shè)計是非常重要的組成部分,且產(chǎn)生的影響較為深刻。本文認(rèn)為,消防結(jié)構(gòu)設(shè)計問題,突出表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,可燃性建筑材料的大量應(yīng)用。當(dāng)前的高層建筑結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,選擇應(yīng)用的材料較多。尤其是混合材料的應(yīng)用,促使很多的高層建筑結(jié)構(gòu)都面臨著嚴(yán)重的火災(zāi)威脅。一旦某一個樓層出現(xiàn)了火災(zāi)隱患,那么抗震等級將會直接下降,無法更好的保護建筑內(nèi)部的人員安全。第二,消防系統(tǒng)、疏散通道的設(shè)計非常不合理。由于高層建筑結(jié)構(gòu)的高度比較突出,且在面積上非常大,消防系統(tǒng)的設(shè)計、疏散通道的設(shè)計,都要隨之而提升。相反的,當(dāng)前的很多高層建筑結(jié)構(gòu),疏散通道方面表現(xiàn)為狹窄的狀態(tài),無法直觀的找到具體位置:消防系統(tǒng)的設(shè)計,并不能達到“系統(tǒng)化”的要求,僅僅是安置了一些滅火器而已,消防水平不高。這種隱患嚴(yán)重的高層建筑結(jié)構(gòu),在出現(xiàn)火災(zāi)的事故后,坍塌程度非常嚴(yán)重、摧毀速度也比較快。
1.2抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計問題
由于城市的開發(fā)力度不斷增大,很多地區(qū)的地下空間都被全面開發(fā),由此對地上的高層建筑結(jié)構(gòu)造成抗震的威脅。我國有很多的地區(qū)都位于大陸板塊交界地帶,因此發(fā)生地震的頻率、地震等級都比較高。綜合而言,高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計問題,已經(jīng)成為了亟待解決的安全隱患。首先,有相當(dāng)數(shù)量的高層建筑結(jié)構(gòu),在設(shè)計的過程中,不考慮建筑物的綜合抗震效果。這就導(dǎo)致外部隱患或者是內(nèi)部隱患出現(xiàn)了持續(xù)加重的情況,客觀上的抗震標(biāo)準(zhǔn)達不到要求。其次,設(shè)計人員針對抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計,在主觀上并不是特別的重視。
1.3抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計問題
地震災(zāi)害來臨時,有些情況會面臨大風(fēng)的影響,風(fēng)力等級的增加,無異于擴大了地震的破壞力。所以。我們在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計當(dāng)中,還必須針對抗風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題進行系統(tǒng)的分析。在當(dāng)前高層建筑抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中,設(shè)計師多重視對外在的墻體、裝飾物和玻璃的保護,卻沒有重視對建筑主體結(jié)構(gòu)的保護,如果當(dāng)建筑物所承受的風(fēng)力荷載超過承受要求之后,雖然表面上沒有表現(xiàn)出明顯的變化特征,在建筑物的主體結(jié)構(gòu)卻受到了一定破壞,存在極大的安全威脅。
2.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的對策
2.1優(yōu)化消防結(jié)構(gòu)設(shè)計
優(yōu)化消防結(jié)構(gòu)設(shè)計,可從以下幾個方面出發(fā):第一,選擇建筑材料的過程中,要充分考慮到建筑材料的耐火特點,在火災(zāi)事故發(fā)生時,要保證建筑材料本身的性質(zhì)穩(wěn)定,不會助長火災(zāi)的蔓延速度。第二,針對建筑的防火帶設(shè)置要高度關(guān)注。很多高層建筑結(jié)構(gòu)的防火帶設(shè)計非常草率,無實際的作用。真正的防火帶設(shè)計,必須充分結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)的特點、抗震設(shè)計的要求、消防的標(biāo)準(zhǔn)等,設(shè)置完畢后,還要對防火帶進行檢查和分析,確保能夠有實際效果后,再投入使用。第三,將智能滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等進行徹底的優(yōu)化,增加智能操作的內(nèi)容,提高對高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的觀察與分析,發(fā)現(xiàn)安全隱患及時處理,降低損失。
2.2強化抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計
抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計,必須要達到國家的固定標(biāo)準(zhǔn),同時要在多方面提高對內(nèi)部人員的保護作用,能夠最大限度的提供相應(yīng)的幫助,實現(xiàn)抗震綜合性能的鞏固。例如,通過對抗震數(shù)據(jù)的精確計算和分析,從建筑物的地基結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑物主體結(jié)構(gòu)設(shè)計以及承重墻、主梁等抗震構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計的方面綜合考慮。全面加強建筑物的抗震能力。比如,在對剪力墻的抗震結(jié)構(gòu)進行設(shè)計中,應(yīng)該充分考慮剪力墻的抗震要求,設(shè)置單獨的承重墻和承重柱:在對建筑整體抗震結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時,應(yīng)該按照規(guī)范要求從最底層開始進行計算,而不應(yīng)該將地下室以及地下車庫拋出在外。
2.3深化抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
與一般的建筑結(jié)構(gòu)不同,高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計,是抗震設(shè)計的外部保障及內(nèi)部協(xié)調(diào)部分,具有較大的積極作用。以往的設(shè)計問題在今后不能反復(fù)的出現(xiàn),要從本質(zhì)上將消極影響全面的降低。第一。必須要將水平力的作用進行充分的考慮,當(dāng)風(fēng)力作用對高層建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生干擾的時候,要確保高層建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)力荷載較高,加強對風(fēng)力作用的承載程度。第二,針對高層建筑結(jié)構(gòu)的主體進行分析和研究,從建筑本身的特點和日后的服務(wù)方向出發(fā),采取系列的加固措施。例如,嘗試應(yīng)用高級砂石、先進的施工技術(shù),強化地基的鞏固程度,由此來確保高層建筑結(jié)構(gòu)更加的穩(wěn)定,面對大風(fēng)的威脅可以有效應(yīng)對。第三,必須要在耗能結(jié)構(gòu)的設(shè)計上進行深入的分析。比如,樓板等非承重的構(gòu)件當(dāng)中。耗能設(shè)計的分析和落實,可以減少風(fēng)能的不利影響,以此來實現(xiàn)“順勢而為”的效果,從而為抗震水平的提升,提供更多的保障。
3.結(jié)束語
本文對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題、對策展開深入的分析,從已經(jīng)掌握的情況來看,很多地區(qū)的高層建筑結(jié)構(gòu)均獲得了優(yōu)化,抗震設(shè)計能夠充分的聯(lián)系實際,抗震等級有所提升,告別了以往的各項錯誤情況,今后,針對抗震設(shè)計的研究需更加深入,強化對高層建筑的保障,為內(nèi)部人員提供更多的服務(wù)和安全保護。
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