房屋建筑结构设计机制与抗震设计分析赵寿良

房屋建筑结构设计机制与抗震设计分析赵寿良

中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司

摘要:经济建设的发展,在很大程度上推动了建筑行业的发展,特别是在房屋建筑方面的发展最为迅速,而抗震设计是房屋建筑结构设计的重要组成部分,关系到房屋对地震灾害的抵抗能力,与房屋建筑的安全性以及人们生命财产的安全具有非常密切的关系,本文围绕房屋建筑结构设计机制及抗震设计进行讨论,对房屋建筑结构设计机制的具体内容加以了解,明确当前房屋建筑抗震设计当中的问题,并对具体的强化措施加以探讨和描述。

关键词:房屋建筑;结构设计机制;抗震设计

在各项自然灾害当中,地震在我国发生的次数较为频繁,不但对人们的生命财产安全造成了巨大的威胁,还影响了我国的经济发展,虽然当前房屋建筑结构主要以钢筋混凝土为主,但并没有使房屋的质量问题得到彻底的解决,如果房屋建筑的抗震设计缺乏合理性,一旦受到地震灾害影响就会造成严重的破坏,因此,在对房屋建筑的结构进行设计时,应该对结构的抗震能力保持高度的重视,确保抗震设计在房屋建筑当中的有效应用,从而减少地震灾害对房屋建筑的破坏,将损失降到最低。

一、房屋建筑结构当中的设计机制

当前阶段,我国在房屋建筑结构设计方面,无论是抗震设计的机制还是相关标准,都还不够完善,根据标准划分,具体可以分为适度设防、标准设防、重点设防以及特殊设防等类别,所谓适度设防,主要是结合当地抗震烈度,对抗震措施进行有效的选择,对于标准设防,需要以当地的相关规定为根据,确保抗震措施的科学性,而在重点设防和特殊设防方面,在进行设计时,不但要参考当地抗震烈度,还要对相关规范标准进行不断的提升,确保抗震措施的科学性和有效性。如果是高层建筑,且呈现不规则的结构状态,需要将最大高度适当降低。在应用框架结构的过程中,若出现倾覆力矩过大的现象,需要根据框架结构对其抗震等级加以确定,如果建筑结构为筒体结构,抗震结构设计需要符合相关规定,并且在进行楼板设计时,要对梁板体系加以应用。

二、存在于房屋建筑结构中的抗震设计问题

虽然,当前我国抗震技术得到了很大的提升,但其中仍有很多问题是不容忽视的,以下是这些问题的具体表现。

(一)对抗震设计缺乏研究

受到科技水平及监测技术的限制,对于地震的成因无法进行准确的判断,且对地震灾害难以进行准确的预测,在地质灾害方面的研究还不够深入,尤其是对建筑结构的抗震设计方面的研究非常有限,正因如此,使得我国房屋建筑结构的抗震设计存在滞后的现象,并且在设计理念方面缺乏统一的规范,导致建筑结构的抗震目标难以实现。

(二)工程师的考虑缺乏全面性

在对房屋建筑结构进行抗震设计时,很多设计内容都是工程师根据固有参数完成的,未能对施工地点的实际情况进行现场的勘察,但不同地区在地质结构方面存在很大的差异,想要保证设计的有效性,需要对施工地点的地质情况进行检测计算,直接使用固有地震降级系数难以保证施工的科学性,盲目的应用小级别抗震系数,一旦地震级别较大,建筑物抗震能力不足,造成的损失是不可估量的。

三、加强房屋建筑结构抗震设计质量的有效措施

(一)对建筑位置的选择加以关注

对于抗震设计来说,房屋建筑的位置选择是一项非常重要的内容,只有保证房屋位置的合理性,才能使房屋的质量得到保证,特别是在发生地震灾害的过程中,即使地震烈度只是普通级别,仍然会使建筑周围的地表发生巨大的变化,从而造成地基开裂等问题,严重影响房屋建筑的使用安全,由此可见,在进行抗震设计的过程中,一定要对建筑的具体位置加以考虑,而工程师需要对自身的职责加以明确,对房屋建筑的位置进行准确的判定和选取,应尽量选择地势较为平坦、开阔且地基土较为均匀和密实的地点,因为这种区域能够有效提升建筑自身的抗震级别,在设计之前,一定要对施工现场进行细致的勘查,将容易影响建筑抗震效果的液化土以及软弱土避开,使抗震设计的效果得到保证[1]。

(二)对建筑材料进行合理的选择

在对建筑材料进行选择时,一定要保持慎重,应该从房屋建筑的抗震要求出发,对建筑材料的质量进行严格的要求,在质量相同的情况下应尽量选取具有良好抗震效果的材料,这样会推动房屋建筑抗震效果的提升,除此之外,在选择材料的过程中,需要进行综合的考虑,除了抗震性能以外,还要考虑材料的保温性和防火性,一般情况下,房屋建筑材料应该对各项性能比较优越的材料加以选择,例如铝合金材料、木质材料以及复合材料等[2]。

(三)保证结构体系选择的科学性

就建筑结构体系而言,在对其进行选择时,应该对以下几项内容加以注意,第一,结构体系需要具有较强的稳定性,要有传递地震作用的途径和相应的计算简图;第二,结构体系应该具备较强的地震能量消耗能力和变形能力;第三,在对受力能力进行计算的过程中,需要对计算的目的性和准确性加以保证;第四,对一些相对薄弱的环节或可能出现薄弱问题的部分,应该制定相应的强化措施,使其抗震能力得到提升;第五,应该对抗震防线进行多道设置,同时还要保证承载力和刚度的合理分布,在对房屋建筑进行抗震设计时,只有将上述内容融入到设计当中,才能使房屋建筑在遇到地震灾害时,不容易出现倾斜或局部受损等问题[3]。如图1。

图1

(四)对底层框架结构加强抗震设计

一般房屋建筑底部框架主要以上层刚、底层柔作为抗震墙的机构体系,在发生地震灾害的过程中,较为薄弱的底层是层间侧变形的主要发生地点,而房屋建筑上部由于重量较大,具有较大的侧向刚度,所以,不会出现太大的侧向刚度变形,因此,在进行设计时,除了要详细计算底层框架之外,还应制定相应的构造措施,对底部框架的抗震能力进行增强,使上部砖混结构与抗震墙的侧向刚度差被减小。

(五)对钢筋混凝土结构加强抗震内力设计

在对框架结构的房屋建筑进行设计时,应该坚持强剪弱弯、强柱弱梁以及强锚固和强节点的原则,在产生地震以后,应该保证塑性铰先出现在梁中,尽量避免在柱中出现,出现塑性铰以后,要保证构件抗剪能力高于塑性铰的抗弯能力,只有如此,才能避免出现剪切破坏,与此同时,还要避免梁端的塑性铰区域存在问题,特别是在进行实际应用时,一旦设计过程中未按照相关原则进行,会加大柱端产生塑性铰问题的几率,因此,要对混凝土结构的内力计算进行不断的增强,使强锚固、强节点的要求得到满足,使框架结构房屋的抗震能力得到增强[4]。

结语

综上所述,抗震设计对于房屋建筑抗震能力的提升具有至关重要的作用,因此,相关人员在进行抗震设计的过程中,一定要对房屋建筑结构方面的设计机制加以明确,并采取有效的措施对房屋建筑的抗震设计进行不断的增强,使房屋建筑能够具备良好的抗震效果,使人们的生命财产安全得到有效的保证。

参考文献:

[1]马克三.房屋建筑结构设计机制与抗震设计分析[J].建筑工程技术与设计,2015,8(33):294.

[2]何飞平.新时期下房屋建筑抗震设计的意义[J].建筑工程技术与设计,2016,7(33):513.

[3]蔡江平.浅析房屋建筑抗震设计[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(26):2353-2354.

[4]胡长城.浅析房屋建筑抗震设计[J].科技风,2015,4(11):174-174.

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