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房屋建筑结构抗震设计问题与应对措施

来源:学术堂 作者:韩老师
发布于:2015-08-22 共2700字

  地震灾害会破坏房屋建筑,对其造成二次伤害。房屋建筑与人民群众的切身利益密切相关,是人民群众的主要活动场所。因此,加强房屋建筑抗震设计是减少地震损失的有效途径。所以,需要加强对建筑抗震设计的重要,深入分析建筑结构特征,制定有效的地震预防措施,提高建筑质量和抗震性能。

  1 抗震对房屋建筑的重要性

  随着经济的发展,人们生活水平提高,国家投入了大量资金来加强基础设施建设以满足人们的物质需求。人们对建筑有着新的审美,对建筑的安全性、高度以及造型有着更高要求。因此,需要加强房屋抗震设计,技术人员需要改进施工技术,优化建筑结构,保证施工材料质量。

  地震是一种危害较大的自然灾害,对工程结构有着重要影响。在人类史上,每次大地震都会给国家和人民带来严重的损失。比如,1976年发生的唐山大地震。随着经济全球化的不断发展,有的国家城市数量逐年增加,城市成为人口迁移的集聚地,财富集中在某一地区。一旦发生地震,则会造成巨大的经济损失。由于受到科技的限制,目前人们还不能准确地预测地震的发生,也没有有效的对策来预防地震。因此,地震具有很大的不确定性,人们职能坚持“抗震的基本原则”,将损失降低到最低程度。所以加强抗震设计对提高建筑质量有着重要作用。

  2 房屋建筑结构抗震设计中出现的问题

  2. 1 框架房屋设计中出现的问题

  第一,在横向刚性的工程结构中,随着结构分布状态的改变,地震内力的分布状态也会随之改变,结构层出现较大变化,在结构的垂直方向容易出现薄弱层,对房屋结构造成不利影响; 第二,由于受到各种条件的限制,很难对主体地震进行准确的分析,有时容易选择不合理的地震分析模型,无法准确估计地震危害,并做出应对措施。根据我国建筑规范,通常认为处理填充墙对工程结构侧向刚度贡献是一种减少振动自然周期的行为。因此,站在结构整体的角度上思考这一问题,忽视了在地震作用下,垂直填充墙的分布是否合理; 第三,填充墙设计不合理。

  填充墙是工程结构的重要部分,填充墙设计不合理,直接影响着建筑的主体结构,甚至会埋下安全隐患,对抗震和防震工作产生不利影响; 第四,框架结构的楼层存在一定数量的填充墙,而填充墙容易出现裂缝。因此,为了减少损失,必须限制检查层的位移漂移角度,将裂缝控制在填充墙构件裂缝的允许范围内。填充量框架梁的材料组合不同,变形程度也不同。因此,对于地震频发地区而言,需要采取标准化刚度的填充墙。但是在实践中,许多建筑中的填充墙设计不符合规定标准; 第五,钢筋混凝土结构在遇到地震时,通过自身结构吸收地震能量消耗,所以一般不会变形。综合各种因素,发生地震时,如果没有充分考虑填充墙的刚度,则容易出现计算错误,导致弹性因素无法发挥其应有作用。

  2. 2 砌体房屋设计中出现的问题

  第一,随着科学技术的不断发展,在房屋建设过程中,经常出现房屋超高或超层的现象,底层经常建有大型商务场所,这对方阵设计产生不利影响; 第二,在砌体房屋中,为了扩大空间,建筑顶层和底层一般都采取混合建筑方式。增加顶层或底层的构造柱框架结构,降低了建筑的防震能力; 第三,砌体房屋建筑往往追求大客厅、大空间,设置大门洞,大墙间的厚度不足,从而大大降低了房屋建筑的抗震能力。有的为了延伸房屋使用面积,对阳台进行扩展,但是没有增加砖墙构造柱的数量,从而导致建筑的抗震性能达不到规定要求; 第四,在进行多层砌体建筑抗震设计时,有的设计者为了提高建筑美感,忽视了抗震设计。有的设计人员实践经验不足,没有意识到砌体抗震构造柱与圈梁间的差异,也未采取有效的防震措施。有的设计人员设计的抗震方式不完整,楼梯设计不合理,有的楼梯设计过窄,有的设计楼梯的位置距离建筑物两侧过近,不利于地震后逃生。

  3 房屋建筑结构中抗震设计采取的措施

  3. 1 房屋建筑框架结构抗震设计需采取的措施

  第一,建筑非结构构件是抗震结构的重要部分,在进行房屋抗震设计时,不仅需要分析建筑的结构,还需要详细分析非结构构件,特别涉及到非结构构件质量的因素,如变形能力、刚性强度等,需要认真分析。选择合适的抗震结构,提高建筑结构的主体刚度以及主体结构变形量,避免破坏非结构构件。在房屋抗震设计过程中,需要考虑主体结构中非结构构件对建筑质量的影响,并考虑抗震设计中可能出现的短柱位置,采取有效的加强措施。严把施工质量关,保证柱箍筋加密区满足规定的要求和标准,避免出现安全隐患,影响房屋建筑的抗震性能。严格按照国家规范开展工程改造工作,不能破坏原有建筑结构,保证结构的安全; 第二,变形和破坏机理直接影响着框架结构,实践证明如果梁的承受能力超过极限,则会对整个框架产生很大的影响,会受到更大轴向能耗和再分配内力的压制,在轴向压力作用下,柱的延性低于梁。但是柱结构也是抗震设计的重要内容,如果没有采取有效的措施,柱很可能超过计算内力。因此,在进行抗震设计时,应该保证塑性铰出现在梁端,这样才能提高建筑抗震性能。

  3. 2 房屋建筑砌体结构抗震设计需采取的措施

  第一,在砌体结构房屋建筑抗震设计过程中,不能一味追求建筑的高度,必须保证多层砌体建筑的大墙厚度高于 240mm.同时,对综合分析建筑所在地各种因素,根据国家建筑抗震规范,计算出最佳的建筑抗震高度; 第二,结构体系。需要优先考虑水平和垂直壁系统或者交叉承重墙的承载结构。采取砖混结构或者“混合型”结构的住房。在同一结构单元,需要采取同一类型的结构。比如,在楼梯间,需要采取有效措施改善烟道的抗震能力; 第三,平面和立面布置。应该排除建筑布局和抗侧向力结构布局,保证对称平面具备良好整体形态。横向和纵向的墙布局不能对齐,不能将楼梯设置在住房的转角处或者尽端,横向刚度结构和垂直建筑外立面是均匀变化的。墙体的垂直布局是连续的,这样能防止建筑刚度突变; 第四,抗震计算。抗震计算是抗震设计的重要内容,是保证建筑满足抗震性能的基础。在计算多层砌体建筑的抗震能力时,应该采取底部剪切法,使用不规则的多层砌体,扭转地震分析程序的影响。

  4 总结

  综上所述,近几年地震灾害频繁,尤其是汶川大地震,加大了人们对建筑抗震设计的关注,房屋建筑抗震设计成为建筑设计的重要内容。

  在房屋建筑设计过程中,框架房屋设计和砌体房屋设计还存在一些问题。因此,设计者在进行抗震设计时,需要采取针对性措施,减少地震灾害的危害范围,保护人民人身安全和财产安全。

  参考文献
  
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