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房屋抗震设计要求范文

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房屋抗震设计要求

第1篇

【关键词】房屋建筑 结构 抗震 设计

据统计,每年世界范围内发生地震的次数已达50 万多次,而国内的地震次数便占了当中的 1/3。地震灾害严重损害了国内的经济发展与社会发展,并带来了严重灾难。因此在房屋建筑的结构设计中,需对结构的抗震性能充分考虑。针对地震灾害采取有关预防措施,尽可能减少地震灾害对于房屋建筑的损害,确保人们的生命安全与财产安全。本文就对房屋建筑在结构抗震设计上的若干要求展开了研究。

一、合理选择建筑场地

受地震灾害影响,地震范围内的建筑物会被严重破坏。由于地震而引起的地质运动可导致建筑直接面临结构破坏,由此可见,地质条件也属于房屋建筑受损的一个重要因素。因此在房屋建筑设计中,需对建筑场地进行合理选择。一方面,应首选地质坚硬、地势开阔等有利于抗震的地质条件,从而减少地基土在地震期间的沉陷程度,预防房屋建筑发生坍塌不良现象。另一方面,尽可能避免山坡边缘、河岸等地质软不利于抗震的地段,以免在地震期间,在地质条件的共同影响下,导致房屋建筑出现倒塌的情况。若实在无法避免此类地段,则需要采取相应的有效抗震措施。第三,不应选择自然灾害并发区域等危险地段(如地陷、滑坡以及泥石流等地段)作为房屋建筑的建造地段,以避免地震灾害并发其他自然灾害而导致房屋建筑破损程度加重。最后,建筑场地的土质刚度、覆盖层厚度等也属于建筑物受到地震损害的一项重要因素。有关研究指出,建筑地段的土质坚硬、覆盖层薄属于减少地震灾害对于房屋建筑损害程度的一项重要原因。因此在选址时,还需要对土质及其覆盖厚度进行考察。

二、房屋建筑的地基设计

首先,在建造房屋建筑期间,同一个房屋建筑不允许建造在性质不同的地基上。并且在地基应用上,尽量全然应用天然地基或是桩基,尽可能避免出现两种地基各一半的状况。从而增强房屋建筑的整体刚性,提高房屋建筑的抗震性能。

其次,在埋置房屋建筑的基础时,需注意其埋置深度的控制。若基础埋置深度过浅,将会减少房屋建筑的嵌固作用,增强房屋建筑在地震期间的振幅,提高震害发生几率。因此在设计房屋建筑的基础埋置深度时,应尽量增加其埋置深度。并认真做好基槽回填工作以及夯实工作,确保回填土可基础侧面的紧密接触,提高房屋建筑地基稳定性。

最后,房屋建筑是由上部建筑、基础两个部分所构成的一个整体。因此在建筑室外地坪下,不应应用内外交圈基础圈梁,以免影响上部建筑和基础的整体性。此外,应将上部结构构造柱钢筋嵌入基础圈梁内,从而加强上部建筑和基础的连接牢固性。若建筑建造地段的土质刚度较弱,则还需设置圈梁在基底底部。

三、房屋建筑屋顶与墙体的抗震设计

在地震期间,房屋建筑的受损程度与建筑质量之间呈正比关系。也就是建筑质量越重,建筑的受震害程度则越严重。反之,若建筑质量越轻,那么其受震害程度将会越小。其次,建筑结构越稳定,其在地震灾害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑结构设计中,应尽可能最小化建筑质量,以达到最小化减小房屋建筑受震害程度的目的。

一方面,减轻房屋建筑围护结构的质量,从而达到减轻房屋建筑墙体质量的目的。若建筑的墙体质量过重,将会降低建筑的抗震性能,使得建筑在面临地震灾害时,易受破坏。因此,在建筑结构设计中,需对减轻墙体重量这一点进行考虑。

另一方面,在建筑屋盖设计期间,应尽量选择质量较轻的材质。并且不要在建筑屋顶设计中添加不必要的附属物,以免增加屋盖重量,间接增加建筑高度,对房屋建筑抗震性能产生不良影响。若在屋盖设计期间,个别物品是必须建造的,则需要通过设计尽可能降低其高度,并增强牢固性。选择质量轻的材料,从而提高建筑的抗震性能。

四、房屋建筑结构设计的规则性

1. 合理控制房屋建筑高宽度

对于房屋建筑而言,其受震害程度与建筑本身的高宽比具有一定的关系。受地震作用影响,房屋建筑的倾斜程度(侧移程度)会因为其本身高宽比越大而越严重。同时,房屋建筑的层数越多,其在地震灾害中所面临的破坏也会越严重。因此,为了保障房屋建筑对于地震破坏的抵抗能力。在设计期间,需对其建筑的高度与宽度进行合理控制。结合房屋建筑的实际情况,在保障房屋建筑的抗震要求的条件下,对房屋建筑层数进行合理调整。

2. 规则性设计房屋建筑结构

在房屋建筑的结构设计上,均匀分布结构刚度与质量、规则设计建筑平面与立体结构等是保障建筑抗震性能的一个重要环节。若房屋建筑具有平面设计复杂,而质量、刚度等分布混乱的情况,在面临地震时,房屋建筑将会产生扭转情况,使房屋建筑受到严重破坏。其次,在建筑整体结构的设计中,房屋若具有规则性,在地震期间发生扭转的可能性较大。并且若建筑采用错落立面,将会因为高度过高而引起鞭梢效应。

3. 合理处理房屋建筑的防震缝

若房屋建筑结构不规则,需处理好建筑的防震缝。设置防震缝期间,应将房屋建筑划分为相互独立且规则的结构。防震缝两边需具备足够宽度,彻底分开防震缝两边的上部建构。并顺着建筑高度,在防震缝两侧布置墙体。

4. 合理布置房屋建筑的纵横墙

墙体属于房屋建筑的主要承重构件,由于房屋建筑的刚度大小主要取决于墙体数量,若承重墙体上,将会加大墙体间隔,进而降低房屋建筑的刚度以及抗震能力。因此在设计期间,需均匀分布房屋建筑的横墙以及纵墙,从而确保房屋建筑的整体抗震性能。

5. 合理布置构造柱以及圈梁

构造柱、圈梁等均属于提高房屋建筑抗震性能的重要组成部分。其中构造体有利于增强建筑墙体的抗剪性能,并优化建筑结构变形能力,从而使建筑结构在外力作用不大的影响下仅发生变形,不对建筑结构整体的稳定性产生影响。因此,在布置构造柱时,需以《抗震规范》作为布置依据,在墙体交叉处均设置构造柱,促使墙体材料由脆性演变为延性。另外,圈梁有利于缓解地震对于建筑的损害,提高墙体之间的连接牢固性,对于增强房屋稳固性、整体性等可起到明显的促进作用。在一定情况下,还可抑制墙体产生裂缝。

五、 结语

目前,抗震技术属于房屋建筑设计当中的一项主要技术,抗震设计的好坏将会直接影响到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑结构设计中,需根据抗震设计的相关要求,对房屋建筑进行合理设计,满足房屋抗震设计的相关要求。尽可能提高房屋的抗震能力,减少地震灾害对于房屋建筑的损害。

参考文献:

[1]唐与拓,金燕,于得水.多层砖混房屋震害分析及抗震加固措施[J].山西建筑,2009(12).

[2]张建,倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J].建筑设计管理,2010(05).

[3]孙三霞,姜效光,李红培.浅谈砖砌体房屋建筑的抗震设计[J].价值工程,2010(13).

[4]毛华毅.浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J].山西建筑,2010(09).

第2篇

关键词:房屋建筑结构;抗震设计;设计要求;设计方法

中图分类号:TU2文献标识码: A

一、建筑结构抗震设计中的基本原则

在进行建筑结构抗震设计的过程中需要遵循一定的原则,讲求方法,才能够确保设计方案的科学性和可行性。为此,设计的过程中需要遵循以下原则。

(一)确保结构构件具有必要的性能

在进行抗震设计的过程中,一定要保证建筑结构构件具有一定的承载能力、稳定性、刚度和延性等性能。结构构件需要遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱、强节点弱构件的设计原则,在设计中对于可能会造成构件相对薄弱的部位,需要采取从事提高其抗震能力,对于承受竖向荷载的主要构件则最好不作为主要的耗能构件。

(二)尽量多的设置抗震防线

一个抗震结构体系需要有多个延性较好的分体系组合而成,并且由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框剪结构就是由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或者多肢剪力墙体系组成的。由于在一次地震之后将会伴随着多次余震的出现,如果在结构设计时只有一道防线,那么在建筑遭到第一次破坏之后再遭余震,就会因为损伤积累导致建筑物坍塌。抗震结构体系应该有最大可能数量的内部和外部冗余度,在设计中需要有意识的建立起一系列分布的屈服区,这样能够使结构吸收和消耗大量的地震能量,从而能够提高建筑的抗震性能。

(三)恰当的处理建筑结构的构件强弱关系

在设计的过程中需要正确的处理好构件的强弱关系,在统一楼层内使主要耗能构件屈服之后,其他抗侧力构件则仍然处于弹性阶段,这样能够使得有效屈服保持较长的阶段,能够保证建筑结构的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是,如果在抗震设计中一部分结构的设计超强,那么就会导致结构的其他部位出现相对薄弱的现象,所以说在设计的过程中需要恰当的处理结构的强弱关系,对于不合理的加强的作法或者是在施工中以大代小,改变抗侧力构件配筋的这些做法都需要尽量的避免。

二、房屋建筑结构中的抗震设计方法

(一)建筑场地的选择

当前地震的发生虽然可以预测,但是还是会给建筑物造成很大程度的损坏,地震发生的过程中,由于地质结构发生变化,就使得整个建筑结构发生改变,严重的话会直接导致整个建筑物倒塌。所以,为了能够有效地减小地震对房屋建筑的损坏,我们必须选择好施工场地。

(1)由于我国地理条件比较复杂,最佳的施工场地应该选择在地势平坦、开阔的地区,这样能够减少地震时的沉降度,提高建筑物的稳定性,进而减少建筑物的坍塌情况。

(2)有些地区的地形本身就容易受到地震的破坏,例如,河流、山川附近、地形不均匀地区等等,如果在这样的土地上建设建筑物,一旦发生地震,就会直接导致建筑物倒塌。在选择施工场地的时候应该尽量避开这些地区,如果不能避开,就必须做好抗震措施。

(3)有些危险地区能够直接主观判断出来,例如容易发生泥石流、滑坡等地区,建筑物一定不能在这些地区建设,如果把房屋建筑在这些地区,一旦发生地震就会引发一些其他的自然灾害,给人们的生命安全造成更大的危害。此外,建筑场地土地的性能也和建筑物的抗震性有直接关系。通过大量的实践数据显示,土质越坚硬,抗震性能就越好。

(二)地基和基础设计

(1)为了全面的加强房屋建筑整体的刚性,增强建筑整体结构的抗震性。在房屋建造的过程中,同一个建筑单元不能够建设在不同性质的地基上,也不能够采用不同的方式,要么就全部采用天然地基的方式,要么就全部采用桩基方式,不能一半采用天然地基,一半采用桩基。

(2)房屋建筑物的基础的埋置要有一定的深度,埋置过浅就会使建筑物的嵌固作用减小,从而使建筑物在地震中的振幅增大,极易发生震害。所以,在对建筑物的基础进行埋置时,要尽可能的增加埋置的深度,同时做好基槽的回填和夯实工作,使回填土与基础的侧面发生紧密的接触,更好地提高地基的稳定性。

(3)基础和上部建筑构成了房屋建筑的整体,为了加强两部分建筑之间的整体性,基础在室外的地坪下不宜做内外交圈的基础圈梁。同时为了使上部结构与基础之间的连接更加的牢固,就要把上部结构的构造柱钢筋插入到基础的圈梁中。当地基的土质刚度不强时,还应该在基底的底部布置圈梁。

(三)建筑设计和建筑结构的规则性

(1)房屋的高度和宽度。不论是房屋建筑的高度还是宽度都不能够单独影响抗震性能,而是高宽比。房屋建筑的抗震性能和高宽比成反比,也就是说,建筑物的高宽比越大,建筑物的抗震性能越不好,受到地震损害的程度就越高。此外建筑物受到地震损坏的程度还和层高有关系,层数越高,损害程度就越大。所以为了减小建筑物受到地震损害的程度,对建筑物实行限高政策。此外,在抗震性能设计的时候,还应该根据工程的实际情况选择最佳的高度和宽度。

(2)房屋建筑的结构体系。在对房屋建筑结构的设计中,要尽量的使结构的刚度和质量分布的均匀,而且使建筑的平面和立体结构呈现规则的感觉。如果平面设计的过于复杂,就会使质量和刚度分布的不均匀,在发生地震时,就会使建筑物发生严重的扭转现象,加重地震对房屋的破坏。另一个影响抗震效果的因素就是结构的整体布置,不规则的房屋,在地震中更容易发生扭转,而且如果采用的是错落的立面,也会由于高度过高而产生“鞭稍效应”。

(3)纵横墙的分布。在房屋建筑物中,最主要的承重构件就是墙体,墙体在地震中很容易产生裂缝甚至是倒塌,所以要对纵横墙进行合理的配置。在对房屋进行设计时,要使横墙和纵墙分布均匀,共同承担房屋的重量。通常来说,墙体的刚度决定建筑物的刚度,如果房屋建筑中承重墙比较少,就会使得墙体之间的空间变大,建筑物的刚度就很小,抗震能力就会弱。所以应该根据实际工程情况来确定好房屋建筑的墙体,保证建筑物的刚度。

(4)建筑悬挑梁梁高度选用。有一些建筑结构设计人员经常对梁饶度计算这一环节进行忽略,在对建筑物进行正常使用这一状态下,梁高的选用往往都比较小,这也就造成了建筑物梁截面受压区应力过高,梁截面受压区也就产生了非线性的徐变 。如果我们进一步发展挑梁变形,梁支座的截面上部的受拉区也就经常会出现一些竖向裂缝,这些竖向裂缝的跨度也就比较大。受到了支座附近剪弯作用影响,竖向裂缝也就不断的向下延伸,进而成为了斜裂缝,这时,建筑物的梁也就已经接近了毁坏的程度,建筑物裂缝在梁支座位置的斜向延伸,那些靠近上部的缝宽度也就越大。

(四)墙体和屋顶的抗震设计要求

房屋建筑的质量越轻,其遭受地震破坏的程度也就越小,结构的稳定性也就越强,房屋的安全性也就越高。所以为了减轻房屋建筑在地震中受到的破坏,就要把结构的各部分做得轻一些。房屋建筑的上部建筑主要是墙体和屋盖。

(1)要使房屋建筑结构的围护结构变轻,就要使房屋的墙体变轻。如果墙体的重量过大,其抗震性能就会变得很弱,发生地震时,就会很容易遭到破坏。所以,应该控制墙体重量材料的特性。

(2)在屋盖的设计中,屋盖要尽可能用材质比较轻的材料,并且尽量不要在屋顶增加沉重的附属物,那样不仅增加了屋盖的重量,还增加了房屋的高度,加大了房屋建筑的高宽比,影响房屋的抗震性能。如果是必须建造的,也要尽量做得矮些、牢固些,或者是用重量较轻的材料。

(五)砌体结构中的圈梁和构造柱的布置

圈梁对于减轻震害有着极大的作用,无论是地基中的圈梁还是墙体中的圈梁。圈梁能够使墙体之间的连接更加的牢固,有效的增强房屋建筑的整体性和稳固性,也可以在一定程度上阻碍墙体裂缝的产生,同时还能够阻止建筑地基的不均匀沉降而使结构遭到破坏。构造柱的设置也对房屋建筑的抗震有很大的作用,构造柱的设置能够提高墙体的抗剪能力,同时能够增加结构的变形能力,使结构在较小外力的作用下只是发生变形,而不影响结构的整体稳定。在房屋建筑的特性保持不变的同时,构造柱的数量要根据《抗震规范》来进行设置,但是在墙体交叉的地方,都要设置构造柱,这样就会使墙体的材料从脆性向着延性发展。

结语

地震是人们正常生活的严重安全隐患,建筑设计人员必须认真研究以往地震灾害中建筑的破坏原因和状态,在房屋建筑结构中强化抗震设计,不断的总结经验和优化设计,提高建筑的抗震能力,最大程度的降低因地震造成的损失。

参考文献

[1]卢建平.论房屋建筑结构中的抗震设计要求[J].江西建材,2011,04:57-58.

第3篇

关键词:房屋 建筑 结构 抗震 设计

中图分类号:TS958文献标识码: A

针对抗震设计标准和建筑类型, 在设计中要考虑地区和建筑结构条件, 双重的进行建筑结构抗震设计, 在建筑物本身的材料、 地理位置、 结构层、 基础结构等方面进行抗震设计, 采取有效的抗震措施, 降低建筑物在地震作用下的不稳定性, 提高建筑物的整体稳定性。

1 房屋建筑结构抗震设计概述

目前在我国建筑结构的抗震设计时,需要做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”。这是对于抗震设计的具体要求。即在发生的地震烈度低于建筑的抗震设防烈度时,建筑建筑处于弹性工作状态,即其在地震中不会受到损坏,仍可以正常进行使用;而对发生的地震烈度与建筑的抗震烈度相当时,则此时建筑结构处于非弹性阶段,建筑物可能受到损坏,但经一般性的修理即可继续使用,即建筑物在地震破坏下经修理后仍可以继续进行使用,即建筑结构处于可修复的范围;而当发生较大震级的地震时,其烈度高于建筑物设防的烈度,在这种情况下,建筑物处于非弹性变开中,但要求建筑结构防震设计不致于倒塌或危及生命安全,在非弹性变形下人员可以从建筑物内进行逃离。

2 房屋结构抗震性能所存在的问题

地震所造成的损害主要来源于地震发生时所产生的地震波,地震波具有较强的穿透力,可以在非常短的时间内,通过土壤、岩层和低级,使建筑物发生外部的裂变和挤压,当结构内部的力量超过了建筑物的承受能力,就会发生建筑物的变形、损坏甚至倒塌。

现阶段,房屋的抗震技术主要采用等效斜撑的方法,该方法具有一定的有效性,但是由于其精确度较低,所以在实际的应用的过程中具有一定的局限性。对于结构抗震的刚度,按照相关理论有些学者企图从非线有限元的角度进行模型的填充,但是实施过程过于复杂,实际效应并不高。在抗震设计的过程中,我们应该对其有理论上的把握。影响建筑物抗震能力主要在于建筑物的刚度,所谓的规定,与在按空框架分析的基础上乘以小于 1 的周期修正系数体现填充墙对结构的刚度贡献,而不去计算填充墙的刚度。周期修正系数与地震作用下混凝土结构的反应密切相关。所以在抗震设计中对于周期修正系数的确定是确定框架填充墙结构是否合理的一个重要的因素。如果我们没有进行精确的计算,那么将直接导致在建筑施工和使用过程中稳定性和抗震性的不精确。另外,对于结构周期修正系数的合理性,现阶段也存在一定的疑问,并没有十分肯定的理论依据和学界认可。

3房屋结构抗震设计方法

第一,以房屋建筑结构的基本构造为依据。传统的抗震设计方案的确定主要依据房屋的基本机构,以钢筋混凝土框架为主要特点的房屋为例,则主要考虑钢筋混凝土的构件尺寸、最小配筋率等等方面。近些年来,随着科学技术的发展,我国的抗震技术有了一定水平的提高,抗震设计规范也得到了一定程度的完善,对建筑结构从整体到局部的设计都形成了一套完整的抗震措施,对于大部分建筑,只要按照规范进行合理的设计,就能保证建筑结构具有较好的抗震性能。

第二,以房屋建筑规划和场地为依据。为了提高房屋的抗震水平很多开发商在建筑的前期对建筑场地进行较为科学准确的测定和选择。抗震层对于建筑物未来的稳定性具有十分重要的作用。同时在建设的过程中,房屋的外部情况与其他建筑物之间物理空间关系也应该进行综合的考虑,例如邻栋楼之间的距离、建筑物的外观等等都十分重要。同时在设计的前期,应该考虑到建筑物上部位移的特点、位移的性能等等方面。我们知道建筑物的使用周期较长,所以在设计的过程中,在建筑能够移动的范围内不能有其他物体成为障碍物。所设计的入出口等等要保证在出现地震时的绝对安全。

第三,以房屋建筑结构的结构性能目标为依据。抗震设计的最终目标就是为了保证在发生地震的时候能够保证建筑物的安全性。因此,在设计的过程中,应该根据建筑物所在区域的抗震设防烈度对建筑结构进行结构抗震性能的设计,保证结构在地震力作用下的小震不坏,中震可修,大震不倒。同时,对于没有进行地震作用设计的建筑非结构构件,也应该满足相应的构造措施,使房屋发生故障时,可能造成的损害程度在可控的范围内。同时,大风对于建筑的影响也很大,所以在进行设计方案确定的过程中,应该考虑到大风对于建筑物水平震动所能带来的影响,从而保证建筑物的抗震性。

4 提高房屋筑工程杭震设计质量的有效措施

第一,选择恰当的建筑场地。在进行建筑抗震设计方案前,对于重大工程来说,应该综合考量建筑地址的地理特性,对其进行较为科学详细和准确的地震安全性评估。形成评估结果后,在设计和施工的过程中,应该严格按照评估的结果,设计较为科学的防震标准要求,然后进行相关施工。所以拟定进行建筑的前期,应该选择地震发生频率较低、发生地震后能够有效降低地震影响的地方进行选址,尽量避免那些本身就容易给建筑物带来不良影响的地方。

第二,选择科学、合理的结构形式。近些年,随着科学技术的发展,建筑施工的材料和建筑的结构特点也开始呈现多样化的特点。现阶段主要使用的结构包括钢筋混凝土结构、钢结构、砖混结构以及钢混结构。在实际选择中,由于地域不同和设防烈度等不同因素的影响也会对建筑结构的选择产生一定的影响。所以在设计抗震方案的过程中,应该选择科学合理的结构形式。对于以上几种结构形式而言,钢筋混凝土具有一定的优越性,它具有较强的柔韧性,在承受高压的条件下变形能力较强,是现阶段使用较为广泛的一种结构形式。但是实际操作的过程中,也应该结合建筑的时期情况进行综合的考量。我们知道随着房屋层数的不断增加,在发生地震的时候所能造成的水平位移也不断增大。建筑的内部结构也会发生一定的变化,所以在设计的过程中,应该给予较多的考量和关注。

第三,提高抗震设计的质量。地震的破坏力很大,一旦发生地震,建筑本身的抗震的能力与人们的生命财产关系密切。我国对于建筑的抗震能力的关注较晚,现阶段的发展水平也不是很高。如果建筑的设计防范不够合理,不仅会加大建筑工程的成本,同时对于建筑的质量而言也并不会有很大的提高。所以在设计的过程中,应该遵循合理科学的观点,提高建筑结构自身的可靠性和安全性。在设计过程中,对于建筑的内部细节能够给予较多的关注,提高抗震能力。

第四,建筑的体型要简单,平立面布置宜规则

当建筑物其体型较为简单和规则时,在设计时能够更好地明确其受力性能,而且对于其在地震发生时的实际反应及其内力也能够进行准确地分析,而且结构内部具体的构造也易于处理,这样的结构即使在地震作用下其受到的损害也较小。而相对于体型及平面不规则的建筑物,由于立面上高低错落,这样就会形成刚度和强度上的突变,极易使应力或是变形集中出现,导致薄弱环节产生,在地震作用下其薄弱处会首先发生变形损坏,产生较大的危害。

5 总结

综上所述,房屋建筑的抗震设计是判断整个建筑质量的重要依据,也是保证人们安全生活的重要保障,甚至可以在一定程度上,对于整个社会的稳定都具有一定的影响。所以在抗震设计的过程中,首先我们应该认识到抗震意识应该成为建筑设计的重要理念之一,并且在设计的过程中,对于该理念进行严格的执行和操控。本文论述了传统房屋抗震的方法,并且在实际实践中提出了自己的建议,旨在希望可以提高建筑自身的安全性,使建筑行业朝着更加健康安全稳定的方向发展。

参考文献:

[1]胡逢秀,刘春刚.房屋结构抗震探索与研究[J].中国高新技术企业,2010(34).

[2]娄宇,温凌燕,徐小燕,王庆扬,王传甲,陈志强,彪仿俊.基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计[J].建筑结构,2011(05).

第4篇

关键词:旧层加层抗震鉴定抗震设计

1目前各地采用的方法

1-1主张按加层后的房屋总层数和总高度,用建筑抗震鉴定标准的要求对旧房屋部分进行加层抗震鉴定和抗震设计:对新建部分(加层加高部分)进行抗震设计。其理由是:适当放宽加层房屋的抗震要求,尽量减少加层房屋的加固工作量,以利于降低造价,及加层施工尽量不影响旧房的使用。

1-2主张对旧房部分用建筑抗震鉴定标准的要求进行加层抗震鉴定和抗震设计,对新建房部分用建筑抗震设计规范的要求进行抗震设计。其理由是:旧房已成事实,完全按建筑抗震设计规范的要求进行加固困难较大,故对其适当放宽。而新房部分按建筑抗震设计规范的要求进行设计无困难,故不放宽。

1-3主张对旧房部分用建筑抗震设计规范的要求进行加层抗震鉴定和抗震设计,对新房部分用建筑抗震设计规范的要求进行抗震设计,其理由是:使加层房屋新旧两部分抗震能力相匹配。

1-4主张对旧房部分用建筑抗震设计规范的要求进行加层抗震鉴定和抗震计算,提高一度采取抗震构造措施,对新建部分用建筑抗震设计规范的要求进行抗震设计。其理由是:考虑旧房屋抗震不利因素较多,故对其采取加强措施。

1-5主张以建筑抗震设计规范为主,参照建筑抗震鉴定标准的要求,对加层房屋进行抗震鉴定和抗震设计,其理由是:采用两种标准结合使用比较现实合理。

1-6主张对旧房区别对待,当旧房为按新建筑抗震设计规范设计时,此时应对加层新旧两部分均严格按照新建筑抗震设计规范的要求进行抗震鉴定和抗震设计,当旧房为按旧建筑抗震设计规范设计时,对加层房屋新旧两部分也可按旧抗震设计规范要求进行抗震鉴定和抗震设计。其理由是:这样可使加层房屋新旧两部分的抗震能力保持一致,比较经济合理。

2目前各地采用方法存在的问题

上述六种意见,各有一定的道理,但也均存在问题,值得进一步研究探讨。

方法一存在的主要问题是:对新建房屋都要求按现行国家标准建筑抗震设计规范进行设计,而加层房屋由新房和旧房两部分组成,即使是对旧房进行抗震加固也比新建房屋抗震能力差,如若采用比建筑抗震设计规范低的标准(抗震鉴定标准)对加层房屋进行抗震鉴定和抗震设计,则显然房屋的抗震能力更差,故不宜采用此法。

方法二存在的主要问题是:对加层房屋的新旧两部分采用不同的设计标准,尤其是对旧房屋部分采用较低的设计标准不够合理,造成加层房屋抗震能力上强下弱,对抗震很不利。

方法三存在的主要问题是:虽然比较科学合理,得不够全面,如若采用分离式加层结构方案,此方法就不适用,对与外套结构完全分离的旧房没有必要按建筑抗震设计规范的标准进行抗震鉴定和抗震设计。

方法四存在的主要问题是:对旧房部分按抗震设计规范的要求提高一度采取构造措施,标准偏高且对旧房来说难以满足要求,加大了加层设计施工的难度,提高了房屋加层造价。

方法五存在的主要问题是:规定的太原则,具体招待起来困难太大。

方法六存在的主要问题是;造成加层房屋采用的抗震鉴定标准和抗震设计规范不统一,使一部分加层房屋达不到现行国家建筑抗震设计规范的要求。

3建议采用的方法

首先应当明确指导思想,即对加层房屋的抗震要求应比新建房屋更严一些好,还是放宽一些好,还是不严不宽好?此问题解决后,本文所讨论的问题也就比较容易解决了。笔者认为:对加层房屋采用的抗震鉴定和设计标准不应低于对新房屋采用的标准,也不宜采用比新建房屋更严的标准,建议采用与新建房屋相同的标准。

加层房屋虽也有一些有利的因素,但不利因素更多,如旧房屋部分已使用多年,新旧部分连接整体性较差,对加层时加固的房屋不宜采用比新建房屋低的设计标准。若采用比新建房屋高的设计标准,则需要更多的投资,加大了加层房屋加固的工程量和施工难度,难于执行。采用与新建房屋相同的设计标准符合我国国情,比较经济合理,安全度也有保证,比较合适。根据调查,我国已有加层房屋多数是这样做的,我国正式出版的有关旧房改造(含加层)的专著也均主张按现行设计规范的标准进行设计和计算。既然对旧房的承载能力应按设计规范的标准进行设计验算,对旧房的抗震鉴定(包括抗震横墙间距、构造柱、圈梁设置、房屋总高度、总层数限值、高宽比限值、局部尺寸限值等)也应以抗震设计规范为标准。

对加层房屋进行抗震鉴定和抗震设计具体应采用什么规范和标准,笔者建议如下:

为便于执行,首先把加层房屋分为两大类。

第5篇

【关键字】抗震设计;房屋;建筑结构;设计;应用

地震,作为破坏力极强的自然灾害,其突发性及不可预测性十分突出,为保障人们的生命财产安全,需要确保房屋建筑具备良好的抗震能力。在房屋建筑结构设计中,需要充分重视抗震设计,明确抗震设计过程中应遵循的基础性原则,探究建筑结构抗震设计中可以应用的基本方法,确保房屋建筑具备良好的抗震能力,保障建筑功能实现及使用安全。结合某住宅建筑为例,探究抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用。

一、工程概况

某小区住宅二期五栋住宅工程,其建筑总高度为95.20m,地下设计为2层,地上建筑为31层,建筑面积为11261.5O。建筑主体采取框架剪力墙结构。该住宅建筑为丙类建筑,在建筑结构抗震设计中,其抗震设防烈度为7度,地震基本加速度值为0.15g,其结构抗震等级具体如下表所示:

表1:某住宅建筑结构抗震等级参数表

为了确保建筑结构抗的震能力,对其抗震设计原则及方法进行探究。

二、房屋建筑结构设计中抗震设计需要遵循的基础性原则

为保障房屋建筑结构抗震设计质量,保证抗震设计方案的可操作性与可行性,要求在抗震设计中遵循以下基础性原则:

(一)确保建筑结构构件其性能符合设计要求

在进行房屋建筑结构设计时,需要确保建筑结构构件的刚度、承载能力、延性、稳定性等属性参数可以满足抗震的基本要求。结构构件设计时,需要依据墙柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的基本设计原则。在结构构件设计过程中,可能存在着构件薄弱问题,为此,需要采取措施提高其抗震能力,例如调整地震力系数。

(二)确保建筑结构设置抗震防线数量

抗震结构体系是由若干具备一定延性的分体系构成,通过应用具备延性的结构构件进行分体系连接,从而实现抗震结构体系构建。如在该建筑工程中,其建筑为框剪结构,框剪结构是由延性框架与剪力墙两大分体部分构成,由多肢剪力墙体系组成。在出现地震后,多会伴随发生多次余震,如在建筑结构中仅仅设计有一道抗震防线,则该住宅建筑在经过第一次地震破坏影响后,还需要承受余震带来的损害,通过损伤积累,最终引起建筑物承载力不足,抗震能力丧失最终倒塌。

(三)确保房屋建筑结构构件强弱关系处理的科学性

在房屋建筑结构抗震设计中,需要针对构件强弱关系进行科学化处理。在楼层内其耗能构件出现屈服后,剩余抗测力构件则仍处于弹性阶段,这种处理方式,能够确保有效屈服保持较长阶段,提高建筑结构抗倒塌能力与延性能力。如抗震设计中存在着部分构件超强,则会导致其他构件相对薄弱,为此,应科学处理构件强弱关系,保障建筑结构抗震性能。

该住宅建筑在进行抗震设计时,综合考虑住宅建筑区域条件,考虑建筑工程实现,遵循抗震设计基础性原则,保障了住宅建筑抗震设计效果。

三、房屋建筑结构设计中的抗震设计基本方法探究

当前,房屋建筑结构设计中的抗震设计基本方法主要包括概念设计方法、结构消能减震及隔振设计方法、抗震构造设置等。

(一)概念设计方法

建筑抗震概念设计其基础设计思想与设计原则来源于对地震灾害的认知与建筑工程经验,在其设计思想与原则的指导下,进行房屋建筑总体结构设计,并在此基础上进行细部构造设计。然而地震其突发性十分强,且地震震动存在着随机性,这种实际的存在,导致无法准确预测建筑工程所可能会遭受的破坏力度及相关参数值,为此,在抗震设计过程中,不能单纯依赖于相关计算的结果,还需要综合考虑区域实际,结合抗震设计相关理论知识与工程经验进行综合性设计。

采取概念设计方法进行抗震设计,第一步需要做好建筑选址工作,在确定建筑地址阶段,需要规避抗震危险地段,选择出对于开展抗震具备积极因素的地基与场地。通过调查找出工程施工区域地震活动状况,地质勘察获得工程地质状况,抗震设计人员需要综合考虑多种因素,尽量选择在开阔且地基密实均匀或坚硬的持力层地段。建筑施工应避免在软弱土、液化土、边坡边缘、土层状态不均匀等地段进行施工。第二步,需要确保平面布置的合理性。建筑整体结构设计与建筑布局直接决定了建筑物动力性能。如建筑布局更合理,更简单,其结构设计满足抗震原则,则可以更好保障建筑物具备良好抗震性能。一般在进行房屋建筑平面布置时,多体现出对称性,确保建筑刚度与质量变化具备一定均匀性,避免出现楼层错层等问题。

(二)结构消能减震及隔振设计方法

结构消能减震及隔振设计方法属于一种主动的抗震对策。该方法在房屋建筑体系中设置有隔震层,通过隔震层对地震能量进行阻隔,或在建筑抗测力结构中,设置消能器,通过消能器降低地震能量。这种设计理念,主张通过应用橡胶隔震支座或阻尼器,设置于房屋建筑底部,从而延长构件振动周期,提高阻尼,消减地震能量,保障建筑安全性。、

(三)抗震构造设置

抗震构造措施属于房屋建筑结构设计的重要内容。房屋构造设置是否合理,直接影响着建筑结构抗震性能。不同房屋建筑,其建筑主体结构类型存在着较大差异,其构造措施不同。针对砖混结构工程,应依据楼板标高进行水平圈梁设置,尽量加强内墙与外墙之间的连接,提高房屋建筑整体性。圈梁属于边缘构件,可以有效提升层盖水平刚度,降低不均匀沉降对建筑的影响。

在该住宅建筑结构设计中,采取多种抗震设计方法,综合考虑建筑实际,保证建筑地基稳定性,合理设置建筑布局,应用结构消能减震及隔振设计,降低地震对建筑结构所带来的影响,通过设置抗震构造,如砌体结构圈梁钢梁构造,示意图如下:

图1:砌体结构圈梁钢梁构造参数图

采取综合抗震措施,确保了该住宅建筑抗震设计方案的合理性与可行性,实践证明,其抗震性能良好,有效保障了建筑运行安全性。

四、结语

高层建筑逐渐成为城市建筑的主体,为确保高层建筑应用性能及安全性,需要在建筑结构设计中重视并确保抗震设计的可靠性。本文结合工程实例,对抗震设计中应遵循的基础性原则进行探究,从概念设计方法、结构消能减震及隔振设计方法、抗震构造设置三个方面分析抗震设计方法,实践证明,采取有效的抗震设计,可以有效保障建筑安全性,有助于实现其综合效益。

参考文献

[1]张志文.房屋建筑结构抗震设计常见问题分析与解决措施[J].科技资讯,2013,(14):52.

第6篇

关键词:抗震设计 房屋建筑 结构设计 应用

抗震设计是房屋建筑设计的重要组成部分,尤其在地震多发区域更应注重房屋建筑抗震设计的应用,以减少地震中人员伤亡和财产损失。因此,加强抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用具有重要的现实意义。

一、房屋建筑抗震的重要性

地震属于自然灾害中破坏较大的灾害之一,由于其发生具有很大不确定性,因此目前人类掌握的科技在准确预测地震发生上还存在很大差距。为减少地震给人们的生产生活带来的影响,人们越来越注重房屋建筑的抗震设计。

众多周知,随着我国城镇化不断深入,越来越多的人群跻身于大城市,导致城市人口密度剧增。同时大城市聚集的财富逐渐增多,这种情况下一旦发生地震,往往给社会造成不可估量的损失。为此经过众多建筑专家和相关部门研究形成了房屋建筑抗震规范,即要求房屋遇到小震时不会被破坏,中震时能够进行维护加固,大震时建筑不会倒塌,以将人们的损失降低最小,这足以说明人们对房屋建筑抗震的重视。

二、抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用

房屋建筑结构设计是整个工程建设的重要环节,关系着后期施工的能否顺利进行,为此相关单位应引起足够的重视,不但要保证房屋建筑结构设计的合理性与科学性,而且要求建筑结构设计严格遵守“安全、经济与实用”原则。而房屋建筑结构的抗震设计更应注重这方面的考虑。下面对抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用进行详细的探讨。

1.增强房屋建筑结构抗震能力

为增强房屋建筑结构抗震能力,要求房屋建筑设计单位设计过程中应重点把握以下内容:首先,结合房屋建筑结构要求,综合分析影响房屋地基稳定性的各种因素,从而选择抗震性能较强的地基,以防止地震中地基变形威胁房屋建筑安全;其次,相同房屋建筑结构单元地基设计时应保证地基性质相同,从而将地基与房屋结构紧密的融合在一起,以充分发挥地基的抗震潜能。而且房屋建筑设计应尽量做到对称、规则,以降低地震中房屋建筑扭曲程度;再次,应从房屋建筑的整体考虑,必要情况下可增设抵抗防线,以提高房屋建筑的抗震性能。同时对房屋建筑的受力情况进行充分的把握,防止某些结构的抗震性能不符合设计标准;最后,注重复合材料的应用以减少房屋建筑自身重力,减小地震对其产生的作用力。同时,设计的房屋建筑结构空间应保持统一,并加强其平面结构的连接,以提高房屋建筑结构刚度。

2.降低地震对房屋建筑影响措施

目前降低地震对建筑物影响的常用方法为:在建筑主体结构与基础之间设置隔震层,从而缓冲地震力的传播,降低地震的破坏力。另外,部分建筑设计时要求在建筑顶部设置反摆装置,即一旦发生地震该反摆装置和建筑物保持相反的方向移动,从而增加建筑物阻尼的作用,防止房屋建筑因位移过大造成破坏。经大量实践证明,反摆装置能有效缓解地震破坏,有效率达65%。而且该装置还能较好的保护建筑物内部物品,将地震的破坏能力降到最低。

3.严格按照地震设防标准设计

房屋建筑抗震设计应严格按照地震设防标准实施。目前依据建筑物使用价值可将建筑物分为甲乙丙丁四个类别,其中前两种建筑物要求应具备6度~8度抗震烈度,并且比本地抗震设防要求高一度;而对丙类建筑而言无论抗震设防还是采取的抗震措施,均应符合本地抗震要求;丁类建筑在符合本地抗震设计要求前提下,抗震设防可适当降低。因此,对房屋建筑进行抗震设计时应首先明确建筑物类别,进而根据规定采取对用的抗震设防烈度,一方面使房屋建筑抗震设计符合相关标准要求,另一方面,最大限度的发挥房屋建筑的经济和社会效益。

4.提高房屋建筑刚度

房屋建筑结构设计时应注重刚度的提高,即结合房屋建筑建造要求和用途,确定合理刚度以充分发挥其抗震性能。为此,房屋建筑设计时可参考以下内容认真落实。首先,目前钢筋混凝土结构具有较强的刚度和承载能力,被广泛应用在房屋建筑工程中,因此设计过程中注重钢筋混凝土的应用;其次,使用钢筋混凝土结构后可在其之上加装钢结构,以达到进一步对其进行加固的目的。另外,当遇到部分屋盖采用钢结构,而建筑整个抗测力体系仍主要依靠钢筋混凝土的情况时,仍需按照相关规范标准进行抗震设计。

另外,房屋建筑刚度并非越高越好,主要因为房屋建筑刚度高,其内部结构受到地震力的作用越大,房屋建筑在地震中的破坏程度越严重,而且建筑刚度越大相应施工成本会增加;而当房屋建筑刚度不足,地震中很容易因承载力不足而变形,从而房屋建筑安全带来较大威胁。

三、抗震设计在房屋建筑结构设计注意事项

除采取以上措施外,抗震设计在房屋建筑结构设计应用时还应特别注意以下几项内容:

1.建筑构件及连接点抗震设计

在社会发展推动下应用在建筑工程中的构件形式与种类日益增多,例如,玻璃幕墙、花岗岩、大理石板材等,不可否认这些构件很大程度上提高了房屋建筑性能,但设计时还应注重抗震方面的考虑,同时还应保证房屋建筑主体结构连接符合抗震标准要求。另外,房屋建筑设计过程中还涉及诸如壁橱、玻璃隔断、内隔断等非结构构件,为提高其在地震中的稳定性应将其与主体结构连接牢固,以防止其在地震中出现倒塌现象。

2.严格控制设计限值

抗震设计过程中严格控制设计限值包括两方面内容:其一,准确把握建筑层数与总体高度。实施证明房屋建筑抗震设计按照相关规定,将建筑的层数和高度控制要求范围内,可有效降低地震的破坏。例如,假设房屋建筑设置成8度的设防烈度,此时建筑层数应小于6层,如其为粘土砖多层房屋总体高度应低于18m;如房屋建筑框架为钢筋混凝土时,整个建筑物高度应低于45m。其二,严格控制局部墙体尺寸以及横墙间距尺寸大小。事实证明,如横墙之间具有较大距离时会消弱楼盖平面刚度,阻断地震力的传递,增加纵墙的侧向变形程度,减低地震承载力,最终使纵墙因稳定性差而倒塌破坏。另外,建筑局部墙体,例如内墙阴角等位置如不满足相关标准规定,受地震影响极易发生倒塌和开裂现象。因此房屋建筑抗震设计时应充分考虑上述问题,降低地震给房屋建筑造成的不良影响。

3.屋顶建筑抗震设计注意事项

房屋建筑抗震设计时不能忽略屋顶建筑抗震设计,设计时应认真把握以下内容:首先,在满足设计标准前提下最大限度的降低房屋建筑高度。同时注重轻型建筑材料的应用,并保证屋顶建筑刚度和质量均匀分布,使地震作用力通畅的传递;其次,保证房屋建筑下部重心和建筑重心保持一致,以增强建筑稳定性。

四、总结

为满足日益增长的人口需求,房屋建筑处在不断的设计与建设中。同时人们对房屋建筑质量要求不断提高,尤其更为注重抗震上的要求,因此,房屋建筑结构设计过程中应加强抗震设计,以提高房屋建筑抗震性能,使其在地震中的破坏降到最低。

参考文献:

[1]赵宏伟. 房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨[J]. 山西科技,2012,05:31-32.

[2]周定前. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居(下旬刊),2013,05:64-65.

[3]张映超. 浅谈房屋建筑结构的抗震设计[J]. 科技风,2011,13:198.

第7篇

【关键词】底部框架;砌体房屋;抗震设计

底部框架一抗震墙砖砌房屋,是指底部为钢筋混凝土框架一抗震墙结构,上部为多层砖墙承重房屋。底部框架抗震墙砖房是砌体房屋中的一种特殊形式,它由底部框架抗震墙结构和上部砖混结构共同组成。由于上下结构材料不同,抗震性能存在着较大差异,使得这类结构的抗震设计较为复杂。如果设计不当就会对结构抗震性能留下隐患。底部框架抗震墙砖房主要用于临街底部商店上部住宅工程,底部可设置一层或两层商店。虽然此类结构对抗震而言不值得提倡,但经济上有一定的优势,所以仍很受开发商青睐,特别是中小城市应用更为广泛。

1 抗震设计基本要求

1.1 建筑高度和层数

以往震害分析表明,底部框架砌体房屋的震害随着楼层数的增加而加剧。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)在总结历次震害经验的基础上,结合我国的国情,制定出了我国在不同设防烈度下的底部框架砌体房屋总高度和层数限值。设计中房屋总高度和层数限值应同时满足,因为楼盖重量占到房屋总重的一半左右,房屋总高度相同,多一层楼盖就意味着增加半层楼的地震作用;同时对底部的倾覆力矩大大增加,在中、强地震作用下,因倾覆力矩过大,使得边柱产生较大的附加轴力,底部承载力急剧下降,部分边柱出现拉断的现象,震害加剧。减少层数、降低层高、增加过跨抗震墙的数量是削弱倾覆力矩影响的有效途径。

1.2 建筑平面的均匀性、整体性

建筑平面布置应简洁、规则、对称,尽可能减少上部 房单元形式。对于上部砖房,纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,同一轴线的窗间墙宽度宜均匀。楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。烟道、风道等不应削弱墙体。对于下部框架抗震墙结构,要求柱网对应上部砖房布设,尽可能使较多的墙体落于柱网上。纵横向均应给结构专业留出设置抗震墙的位置,特别是临街一便I开设门窗洞口设置纵向抗震不受开发商喜欢,这就要求建筑师与结构师密切配合,同时做好开发商的工作。只有注意平面的均匀性、良好的整体性,做到质心与刚心相一致,才能减小地震作用下结构产生的扭转效应。

2 底部框架抗震设计存在的问题

2.1 底部抗震墙的设置

部分地区在采用底层框架抗震墙结构时,底部未设置抗震墙或仅设置砖抗震墙。对于这个问题《建筑抗震设计规范》GBJ11—89规定“抗震墙宜采用钢筋混凝土墙,6度和7度时可采用嵌砌于框架之间的粘土砖墙”;而《建筑抗震设计规范》GB500l1—200l则作了明确界定:“6、7度且总层数不超过5层的底层框架— —抗震墙房屋,应允许采用嵌砌于框架之间的砌体抗震墙,但应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力;其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙”。

另外有些工程中存在着这样一些问题,如:底部钢筋凝土剪力墙设置数量不当,刚度比不满足规范要求;剪力墙位置偏于一侧,造成底层刚度中心和质量中心存在明显的偏差,容易因扭转而引起结构的破坏;墙肢的长度差别较大,部分墙肢的长度超过8米,造成该墙肢受力过于集中,不符合设置多道抗震防线的概念设计要求;抗震横墙间距不满足规范要求等。

需要说明的是,底部剪力墙设置数量不当分为两种情况:一种为底部剪力墙布置数量过少,过渡层与底层的刚度比大于规范的限值要求,使得底层成为明显的薄弱楼层;另一种情况为底部剪力墙布置数量过多,过渡层与底层的刚底比小于1,造成薄弱层的转移。

2.2 平面凸凹不规则

为了解决住宅客厅、厨房和卫生间的采光问题,上部平面凹进部位尺寸较大,加之相邻的楼梯间的影响(在楼梯间处楼板不连续),使得平面存在严重的凸凹不规则,楼盖刚度较弱,整体性较差,不利于抗震。

2.3 楼梯间承重墙体

部分建筑为了保证底部使用面积的完整性,将上部各层的楼梯间墙体不落地,改为从室外楼梯登上二层或三层平台,再进人住宅楼体间,这样的设计不利于抗震。

3 底部框架抗震设计措施

底部框架一抗震墙砖房的砖砌体和混凝土结构部分除应分别满足多层砖房和多层混凝土结构房屋的有关构造措施外,还应满足下列要求:

(1)构造柱和圈梁的设置部位:砖混过渡层各横墙(轴线)与内、外纵墙(轴线)交接处及门窗洞口处均应设置构造柱,且每轴线均设置圈梁;其它砖混层应根据房屋的总层数按抗震规范中多层砖房的规定设置。(2)构造柱的截面尺寸宜采用300mm×300mm,且不应小于240mm×240mm;圈梁的截面尺寸宜采用240mm×300mm,且不应小于240mm ×240mm。(3)构造柱的纵向钢筋不宜小于4 l4,箍筋间距不宜大于200mm(柱上、下端500mm 范围内为100mm),箍筋直径应≥ 8;圈梁的纵向钢筋不宜小于4 l0,箍筋间距不宜大于200mm。 (5)砖混过渡层构造柱纵筋在相邻框剪层柱(梁)内锚固长度:单元四角处≥40d,其余部位≥35d,或在柱(梁)内留出短筋与过渡层构造柱纵筋搭接,搭接长度≥1 2倍锚固长度。当构造柱与框架梁连接时,梁的相应部位应采用间距100mm、直径≥ 8的箍筋加强。(6)构造柱与墙连接处宜砌成马牙槎,先砌墙,后浇柱,并应沿墙高每隔500mm设2 6 拉结钢筋,钢筋伸入墙内不宜小于lm。(7)为改善房屋的整体抗震性能,应尽量减轻上部结构的重量,如采用空心砖、加气混凝土砌块等。

4 底部框架抗震设计其他应注意的问题

4.1 抗震墙布置太少

虽然满足了规范提出的侧向刚度比要求,但由于抗震墙布置太少,每个墙段分得的剪力值太大,大大超过了抗震墙所能负担的范围,通常这种情况发生在侧向刚度比在1.5~1.8之间时。在SAT一8显示的计算结果中,可以看到:有多道抗震墙超筋,最多时要占到抗震墙总数的50%左右。解决的办法是增大底层侧向刚度,增大抗震墙的截面或长度,或者在适当的位置增设抗震墙。

4.2 抗震墙布置集中

有时抗震墙布置得太集中,会导致抗震墙局部应力集中。通常这种情况发生在侧向刚度比在1.2左右的时候。在SAT一8显示的计算结果中,可以看到仅有一道或两道抗震墙超筋。解决的办法是调整该抗震墙的截面或长度,有时长度仅加长或缩短0.1 m-0.2 m,就可以满足要求。

4.3 抗震墙上开洞的要求

当抗震墙面上的门窗等开孔面积不超过墙面面积的l5%,且孔间净距及孔洞至墙边的净距大于孔洞长边尺寸时,可以忽略洞口的影响,按整体悬臂墙进行计算。当开有较大洞口时,截面的整体性已经破坏,此时应按两片墙分别进行计算,抗震墙间洞口以上的混凝土墙已经蜕变为弱的连梁。在运用PKPM进行模型输入时应按两片墙输入。

5 结 语

底部框架抗震墙砖房上部和底部抗震性能差异较大,本文针对实际工程中底部框架抗震墙房屋抗震设计中存在的问题进行了分析,并结合《建筑设计抗震规范) GB500l1—200l,从底部抗震墙的设置、框架梁柱和上部墙体的布置以及过渡层的设计等方面提出了原则性的意见。

参考文献

[1]建筑抗震设计规范(GB 50011-2001) [S].北京:中国建筑工业出版社.2001

[2]常业军.多层砖混房屋抗震设计的几项措施[J].建筑技术.2002(5)

[3]常业军,柳炳康.合肥市底层框架砌体房屋震害预测[J].工程抗震,2002(2):32—36

第8篇

[关键字]:底层框墙砌体房屋 抗震设计 楼梯参与

中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A文章编号:

一、引言

在城市建筑的高速发展中,更多高层复杂建筑形式随着科学技术和建筑材料的发展应用而不断的进步,底层框墙砌体房屋结构广泛应用于中小城市,带有底层框架剪力墙的多层房屋功能安排灵活,施工简单,底层可作为下层商铺、车库等,上层作为办公室住宿楼等小格局的生活经济类住房,这种建筑适应城市建设发展的要求,且较纯框架结构经济,特别受到房屋开发商的青睐,在相对落后和不发达地区尤为适用。然而在2008年的汶川地震中,这种底部框架-抗震墙砌体房屋的震害不仅表现在底框的倒塌和倾斜,还有作为逃生通道的楼梯震害比较严重。

二、底层框砌体的楼梯破坏形式

在汶川大地震中,框架结构、框剪结构和砖混结构中钢筋混凝土现浇楼梯出现大量破坏,尤以框架结构中楼梯破坏最为严重,楼梯构包括楼板、平台板、梯住、梯梁。框架结构楼梯结构的主要震害现象有:

2.1梯板作为斜撑构件,分配较多的地震力,地震作用下的破坏比较严重,梯段板破坏主要表现为水平裂缝处混凝土压碎,梯段板弯曲下挠,甚至断裂,

2.2支撑梯板的梯住在地震作用下可能承受较大拉力,大震中梯柱大量出现梯柱柱头破损,混凝土酥碎,甚至拉断。

2.3梯梁剪力和扭矩随着地震作用增大而增大,梯梁在破坏主要是跨中出现剪扭破坏,主要是在构件两端和跨中出现明显破坏,钢筋暴露,混凝土保护层剥落。

三、楼梯的抗震设计

抗震设计主要通过三方面体现: 概念设计、抗震计算设计及抗震构造设计。这些研究主要围绕震害特征分析、抗震性能及抗震能力的评价、上下部侧移刚度比的合理取值、薄弱层的控制、地震剪力在各构件之间的分配、过渡层的处理、改善构件的抗震性能和提高房屋整体抗震能力的措施等方面开展,同时也涉及到建筑方案和结构形式的选择、过渡层楼板的设计、底部抗震墙数量的确定等方面,内容非常广泛。

3.1概念设计(Conceptual Design)是考虑了地震及其影响的不确定性,依据历次震害总结出来的规律性,正确地处理全局方案、材料使用和细部构造等,着眼于结构总体地震反应,灵活运用抗震设计思想,综合解决抗震设计基本问题。楼梯系统使结构抗侧刚度增大,自振周期减小,从而使作用于整个建筑上的水平地震力增大。

3.2抗震计算设计(Seismic Design)的目的是用定量方法估计地震反应,以保证结构有足够的刚度和承载能力。我国建筑抗震设计规范要求:高层建筑的抗震计算主要是在多遇地震作用下,按反应谱理论计算地震作用,用弹性方法计算内力和位移。并将地震作用和其它荷载效应进行组合,用极限状态方法设计构件,保证必要的强度可靠度;对于重要建筑或抗侧能力较弱的结构,要用直接动力时程分析方法补充计算,并进行大震作用下结构薄弱层(的弹塑性变形验算。

底层框架上层砖房结构房屋由钢筋混凝土框架-抗震墙和上部砌体结构两种承重和抗侧力体系构成,底部刚度小于上部,是一种上刚下柔结构。柔性底层结构的运用源于 Mantel 提出的柔性底层概念[1]。在计算框架砌体稳定性能中,需要控制底层框架抗震墙房屋纵横两个方向的第二层与底层侧向刚度比k

k1=K2/ K1= ∑ Kmw2

∑Kcf+∑Kcw+∑Kmw

K2、K1——房屋的二层和底层的侧移刚度

Kmw2——二层的一片构造框架约束砌体的侧移刚度

Kcf ——底层一榀钢筋混凝土框架的侧移刚度

Kcw ——底层一片钢筋混凝土抗震墙的侧移刚度

Kmw ——底层一片嵌砌于框架的砌体抗震墙的侧移刚度

根据《建筑抗震设计规范》的规定根据不同设防烈度的地震作用强弱和既安全又经济的抗震设防原则,底层框架抗震墙砖房第二层与底层的侧移刚度比值在6度时不应大于3.0,在7度时不应大于2.5,在8度时不应大于2.0,在9度时不应大于1.5;且均不应小于1.0。

楼梯参与整体作用时,斜向支撑会加大整体的侧移刚度,由于在弹性阶段,楼梯的抗侧刚度大于框架本身的,当地震作用时,前几个较大加速度脉冲释放的能量,由第一道防线构件吸收,达到超过弹性阶段后,楼梯将先于主体破坏,刚度衰减速度快于框架主体,此时框架会逐渐承受更多的地震力,框架才渐渐地变为抗震主力构件。

3.3抗震设计的另一个重要方面是抗震构造设计(Seismic Structures Design),设计时采用构造措施保证结构延性,以满足设防烈度下的要求。同时,也要通过构造措施,实现在罕遇地震作用下避免倒塌的目标。

1)根据《建筑抗震设计规范》规范条文 7.1.7 条明确规定:多层砌体房屋,楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。原因在于楼梯间的墙体缺少各层楼板的侧向支撑,有时还因为楼梯踏步削弱楼梯间的墙体,尤其是楼梯间的顶层,墙体有一层半的高度,震害加重,因此,建筑布置时尽量不设置在尽端,或对尽端开间采取特殊措施。

2)楼梯间应符合下列要求: 1.宜采用现浇钢筋混凝土楼梯。2. 对于框架结构,梯间的布置不应导致结构平面特别不规则; 楼梯构件与主体结构整浇时,应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响,应进行楼梯构件的抗震承载力验算; 宜采取构造措施,减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。3. 楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结”。

3)“5. 12”汶川大地震后,重新修订后的《建筑抗震设计规范》GB50011 -2010就提出了建筑抗震设计“在利用计算机进行结构抗震分析计算中应考虑楼梯构件影响”的新要求。

四、结论:

楼梯作为重要的建筑结构构件,要重视楼梯部分的抗震设计,采取有效的抗与放的措施,在设计过程中应该重视楼梯参与整体结构的影响,考虑斜向支撑对整体的刚度影响,通过计算机模拟底框砌体整体结构在震害受力下的弹塑性分析。随着计算机软件PKPM,sap2000等结构分析软件的应用的发展,通过结构模拟,更加准确的分析了楼梯参与下结构整体刚度、楼梯间角柱的影响,梯柱、梯梁、梯板和平台板的受力特点。楼梯能否作为整体的一道抗震防线还需结构师和相关专家继续研究讨论。

参考文献

[1]M·图尔苏穆拉托夫.[苏]柔性底层房屋的抗震性能.刘世富译.[M]自贡市科技情报研究所,1980

[2]贾强,孙剑平 《汶川大地震底框结构建筑物震害调查》 [N]. 山东建筑大学学报 2008

[3]焦柯,陈润辉《楼梯参与结构整体工作的弹塑性分析》[J].建筑结构,

第9篇

关键字:抗震墙;抗震设计;框架;底部

Abstract: This paper briefly based on the frame-shear wall structure earthquake resistance design requirement analysis, the frame-shear wall design, the design of transition layer, gives the seismic design should pay attention to several issues, and put on the bottom frame seismic wall brick house aseismic design of basic requirements.

Keywords: shear wall; seismic design; frame; the bottom

中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

一、介绍抗震墙砖房的抗震设计

1.1过渡层的设计

抗震墙砖房的二层称为过渡层。此层担负着传递上部的地震剪力和上部各层地震力对底层楼盖的倾覆力矩引起楼层转角对第二层层间位移的增大,因而此层受力复杂,也显得非常重要。对于底部框架抗震墙砖房,当底层按抗震规范要求设置一定数量的抗震墙后,房屋底部的侧向刚度和水平承载力有较大提高;此时如果忽略过渡层墙体的侧向刚度和水平承载力的降低,可能使房屋的过渡层成为薄弱层;由于过渡层砖砌体的变形能力较底层相对较差,因而将降低这种房屋的抗震性能。为避免上述情况发生,应加强过渡层墙体的抗震构造措施。二层构造柱配筋较上部同一位置构造柱配筋加大一级,二层构造柱下端箍筋适当加密,构造柱纵向钢筋锚入底层框架柱、梁内40d;除按抗震规范设置构造柱外,应根据房屋层数、设防烈度适当增设构造柱,尤其是在底层有抗震墙的位置,以改善整个结构传递水平力的性能;另在房屋四周外墙,在纵横墙交接处均宜设构造柱,以增加上部砌体结构与底部钢筋砼框架抗震墙结构的连接和整体性,避免由于房屋上部及底部材质不同,结构的自振频率不完全一致,在地震作用下因上、下部连接不强而在二层楼面处形成脱接。

1.2底层框架抗震墙的设计

目前,底层框架抗震墙砖房的底层设计归纳起来存在以下三方面的问题:

底层为大商场等有大空间使用要求时,底层抗震墙(一般为砖墙)设置得很少,其底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层小得多。这种结构由于其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担,使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低,底层成为较薄弱的楼层;在强烈地震作用下底层成为弹塑性变形和破坏集中的楼层,危及整个房屋的安全。要解决以上问题,首先,建筑平面布置时,应考虑在适当部位布置一些墙体。其次,采用钢筋砼抗震墙来代替砖抗震墙,一片相同厚度、高度和长度砼墙的抗侧刚度是砖墙的好几倍,既可减少墙面数又能保证底层的侧移刚度。

建筑一面临街,且纵向临街面一般不布置抗震墙,使得抗震墙数量过少,底层平面布置不对称,导致在地震时产生扭转效应而加重房屋的破坏。解决这个问题,应在沿街侧外纵墙上布置一定数量的钢筋砼抗震墙,另一侧外纵墙上布置刚度相当的砖抗震墙,使底层的刚度中心与形心基本重合。

底层沿纵向分成几个较大空间,一些设计方案把分隔横墙设计成为带构造柱、圈梁的砖墙,使得底层的横向与纵向均不能形成完整的框架抗震墙体系。在地震作用下这些分隔墙因侧移刚度大而先开裂,又因其承载能力和变形能力较钢筋永框架差而破坏严重,并且过早的退出工作,产生弹塑性内力重分布,导致底层框架抗震墙部分破坏严重。因此,结构布置时必须将底层布置成纵横向框架抗震墙体系,避免以上问题的产生。

二、对结构抗震设计的要求

底部框架抗震墙砖房具有上刚下柔,上重下轻的特点,房屋的震害程度与房屋的平面布置和上下墙体的相对位置,以及上下层的层间侧移刚度比等密切相关。

2.1“强柱弱梁”原则

2.2 结构平面设计讲究均匀性、整体性

2.3 结构立面的均匀性、连续性

三、提出 底部框架结构抗震设计中应注意的问题

3.1结构体系要合理

底部框架砖房的底层或底部两层均应设置纵横向的双向框架体系,因为底部的地震剪力按各抗侧力构件的刚度分配,在这些结构混用的体系中,砖墙较框架的抗侧力刚度大得多,在地震作用下,砖墙先开裂破坏,而砖墙的变形能力较框架要差得多,这样会形成砖墙构件先退出工作,导致加重半框架或部分框架的破坏。

3.2 严格控制侧移刚度比

现行抗震规范对底层框架砖房第二层与底层的侧移刚度比不仅会影响地震作用下的层间弹性位移,而且对层间极限剪力系数分布、薄弱楼层的位置和薄弱楼层的弹塑性变形集中都有很大影响。

3.3注重概念设计

选择对抗震有利的建筑场地,简化建筑体型,讲究规则对称,质量和刚度变化均匀,抗震结构体系合理、明确等是确保抗震设计合理的基本设计内容。同时抗震设计应满足“小震”不坏“,中震”可修和“大震”不倒的设防目标。

底部框墙结构的柱网不宜过大,一般控制在7.5m左右,并且框架梁上悬墙数目不应超过一道。首先从使用功能上,底框结构大多为商住楼,该跨度对应上部可分割为两开间,无论上部为住宅楼,还是办公楼,开间尺寸都必须以满足砌体结构所能实现的功能。

四、对底层框架抗震墙砖房抗震设计的基本要求

底层框架抗震墙砖房的底层框架抗震墙和上部砖房部分均具有一定的抗震能力,但这两 部分不同承重和抗侧力体系之间的抗震性能是有差异的,而且其过渡楼层的受力也比较复杂。 为了使这类房屋的抗震设计满足“小震”不坏,设防烈度可修和“大震”不倒的抗震设防目标,应符合下列基本要求。

一、房屋的平、立面布置应规则、对称;

二、房屋的高度要限制、高宽比要适当;

三、第二层与底层的侧移刚度比要控制;

四、抗震墙的最大间距限值;

五、底层钢筋砼抗震墙的高宽比;

六、底层框架抗震墙砖房的结构体系;

七、底层框架抗震墙砖房的底层与上部砖房部分的抗震能力宜相匹配。

结束语

底部框架抗震墙砖房上部和底部抗震性能差异较大,由于其结构形式特殊,设计不合理讲导致地震时的严重破坏。设计房屋的平面规则对称、控制底层和过度层的刚度比,合理布置底部框架抗震墙砖房的结构体系等,能使底部框架抗震墙砖房具有较大的抗震能力和良好的抗震性能。

参考文献

[1蔡红卫.浅析底部框架抗震墙砖房抗震设计[J].山西建筑,2006.

第10篇

关键词 农村与乡镇;房屋抗震设计;设计施工

近年来,由于地壳运动频繁,地震灾害时常发生,而地震引起的地面运动,产生对房屋结构作用的地震荷载,导致房屋结构产生附加内力,最终使得建筑受损,甚至倒塌。在抗震结构设计中,设计人员必须要首先考虑地震荷载的作用使房屋受到破坏这一问题。因为目前对地震还缺乏充分的认识,地震荷载的计算有相当的近似性,所以,房屋的抗震设计,一定要进行震害调查,及理论分析来作为基础,同时还需要对房屋结构进行计算并制定必要的构造措施,这样才能保证建筑结构具有一定的抗震性能。农村,乡镇的建筑与城市有所区别,在建筑材料和结构上存在差异。比如说农村和乡镇会存在大量的土木结构建筑、单层砖建筑。本文就将农村、乡镇的土木结构和单层砖结构抗震设计和施工进行探讨。

1.房屋结构抗震设计的一般原则

1.1 房屋结构的场地和地基选择

在进行房屋建筑的设计过程中,必须要根据工程需要,了解场地的地震活动情况和工程地质的有关资料,同时要对场地作出综合评论。尽可能的选择对建筑物抗震有利的地段,以便能够有效的避开不利地形。对建筑物抗震有利的地段,主要是属于I类场地土或开阔平坦、坚实均匀的Ⅱ类场地土等地段。对建筑物抗震不利的地段,主要是包括属于如条状突出的山脊、高耸孤立的山丘、陡坡、河岸和山坡边缘、的Ⅲ类场地土、发震断裂带交汇的附近等地段。

1.2 合理规划,搞好工程结构设计

在进行建筑规划设计是,必须要考虑避免产生次生灾害。首先,要保证建筑平面布置不要过密,能够利于疏散。据相关的地震灾害显示,在农村地区石结构房屋较多的地区,会因为小巷过窄,导致地震时震害加重。因此,在房屋结构平面布置中,必须要力求规则平整,保证建筑立面应简略整齐,尽可能的不做高门脸、女儿墙等附属装饰设施,如必须做时,应采取必要的抗震构造措施,以防止地震时倒塌伤人。

1.3 提高房屋结构抗震能力

结构布置应该尽可能的保持均匀一致,使其刚度均衡。比如说,在对砖房设计时,纵横墙布置要均匀,这样才能够减少地震对房屋产生的扭转影响。结构构件之间的连接要牢固。梁板之间、墙体之间连接时,一定要注意避免地震寸梁、架脱落。因为,在地震时较多纵墙外闪,就可能会造成震害。结构构件的连接,应该尽可能的提高延性,避免强震时的昵性破坏。如果是同一房屋建筑,就需要采取统一的基础型式,保证其在地震时沉降均匀一致。

1.4 保证施工质量

保证施工质量,对提高房屋抗震性能有重要影响。要严格按操作规程和图纸要求施工,要保证施工材料的标号等。同时,还需要按照相关的规定进行施工质量检,保证设计规划在施工中得以实施。

2.土木结构房屋抗震设计

2.1 土木结构房屋概述

我国的土木结构房屋历史悠久。因为这类建筑具有就地取材,便于施工,同时有较好的保温隔热性能、成本低廉的优势,所以至今在一些农村和乡镇地区仍是广泛采用。比如说鲁西、鲁东广大农村中以及其它地区都有不少采用这种结构形式的建筑。根据震害调查,这类建筑只要设计合理,在建筑构造上又采取一定措施,可以在烈度7度、8度地区采用。但是需要进行有针对性的结构设计。

一般来说,我们可以把土木建筑基本类型分为以生土墙体承重,椽、檩做屋盖的承重构件的土夺结构房屋和生土墙体仅做围护结构,由柁、檩、椽组成木构架的土木结构房屋。所谓的生土建筑,是指未经焙烧的土坯、灰土、夯土,或者自然土为承重墙体的房屋。上坯一般要选用粘性上湿法成型,可以在土坯中掺入麦秸草等拉结材料。土坯可用粘土浆或粘土石灰浆砌筑,土坯卧砌。土筑墙系应该由粘土加适量的麦穰逐层夯筑而成。

但是由于这种结构的建筑对施工方法要求较高,所以在抗震设计中其对施工方法的要求也较高。一般来说,都是采取由下而上逐层交错夯筑,保证土坯竖缝逐层错开。同时需要在纵横墙交接处,要交错夯筑,相互搭接,这样才能保证整体性较好。

2.2 抗震构造措施

2.2.1 墙体构造措施 在进行墙体砌筑时,必须要保证内外墙体同时分层交错夯筑,咬砌。同时需要注意在土坯墙、土筑墙内外墙交接处,每隔30厘米左右就要放一层如竹筋、木条、荆条、苇子等拉结材料,保证每端伸入墙内约1米左右。如果采用砖柱和包角砖柱,就需要注意砖柱与土坯墙之间的拉结。这就要求在施工中,完成砖与土坯的同时砌筑,保证其可以互相咬接。土坯墙的砌筑可模拟砖的砌法,互相搭接错缝,不要形成通缝。坯与坯间泥浆要饱满,泥浆中可掺些麦穰。墙体要做防潮怠,这样才能更好的防止雨水浸蚀及碱化。

2.2.2 屋盖系统的抗震措施 在设计和施工中都必须要保持屋顶的整体性,这主要是通过加强梁、檩、椽之间的连接来实现的。檩子应该放在梁上,椽再放左檩―巳交错搭接牢,或用铅丝交叉绑牢。如果在施工时,檩木不够长,用扒钉钉牢。此外还需要要做好梁(檩)与墙之间的连接。大梁要压在墙体或砖柱上,伸入墙体部分的长度不小于25厘米。如果梁或檩长度有限,搭入墙体长度不够时。可在墙外加一方木,用铅丝通过墙体缠在檩子的钉子上。为使地震力能均匀传绐墙体,应在梁端,檩端设垫木,在垫木和大梁之间用扒钉钉牢,或旧铅丝绑扎,大梁不能放在窗过梁上面。

3.单层砖房抗震设计与加固措施

抗震设计的目的是防止地震造成的人身伤亡,使人们的生命财产损失降低到最低限度。同时,要保证在地震时,必须坚持工作部门的正常工作,如通讯、电力、医疗等。

3.1 单层砖房抗震设计需要注意的问题

选好地基按。如前所述,这种结构的建筑必须要选择好地基,使建筑物尽量着落在良好地基上。也就是要保证在同一幢建筑物中,采用同一的基础形式,保证在地震时不会发生不均匀沉陷。

3.2 建筑物的体型要单一

一般来说建筑物的体型的平、立面越规则越好,所以在设计和施工中需要保证其布置尽量的对称,这样才能够保证建筑物刚度比较均匀,能够有效的减少因地震而引起的扭转作用,使地震力容易顺利传播。

3.3 房屋的均匀布置

要保证房屋的纵横墙均匀布置,如果条件许可,横墙应该要贯通房屋全宽。如果需在墙上开洞,那就应该使各墙段宽度尽量均匀一致,而且洞口应离开纵横墙连接处一定距离,以免削弱纵横墙的整体连接。另外,横墙的布置尽量密些。

3.4 尽量减轻房屋重量,降低房屋高度

一般来说房屋愈重,地震时产其生的地震力就越大。所以,单层房屋应该尽可能的使屋盖做得轻些,这样一方面可减少地震荷载,另一方面屋盖较轻,也能够更好的降低房屋的重心。为了进一步减少地震力的影响,房屋高度也应该尽可能的低些。

4.结语

总之,在建设新农村,在发展乡镇经济的过程中,我们必须要对这些地区的建筑结构的抗震设计提出更高的要求,保证农村、乡镇建筑在遭受地震灾害时,能够避免或者减少损失,保证人们生命财产的安全。

参考文献:

[1] 葛学礼,朱立新,王亚勇,等. 村镇建筑震害与抗震技术措施[J]. 工程抗震,2001(01).

第11篇

关键词:房屋建筑;结构设计;抗震

前言

众所周知,地震是大自然中最具破坏力的自然灾害之一,地震的发生给人类的生命和财产带来巨大的破坏,会造成难以估计的经济损失及人员伤亡。自古以来,人类在与地震灾害斗争的过程中,不断地总结经验和教训。建筑物是人类生产和生活的主要场所,因此建筑物的抗震设计一直以来是抗震研究的中最重要的部分。现代建筑物的抗震结构设计研究已经成为建筑设计领域必须进行的过程,通过建筑的抗震设计来保障建筑物在地震发生时有较好的可靠性和安全性,从而把人类的生命和财产损失降到最低。因此,建筑物的结构抗震设计是建筑物抗震的重要措施,我们对建筑物的抗震设计方法进行研究具有非常实用的价值。

近年来,随着现代建筑设计理念的发展和对建筑结构抗震设计的不断总结,学者们在建筑结构设计方面,对现代建筑物的抗震设计理念有了较深的理解。建筑的抗震设计应该在结构上要求有一定的延性,这样在地震发生时能够保证建筑物在结构上有充足合理的弹性余量,从而防止建筑物倒塌。究其原因,就是建筑物的结构延展性能够让建筑物在地震发生时出现一些的非线性的结构变形,这样

能够确保建筑物的承载能力不会出现明显的下降而出现倒塌,并且具有一定延展性的建筑结构可以吸收地震发生时,地面对建筑物施加的能量,从而最大限度的减小地震对建筑物的破坏。

一、房屋建筑中抗震设计的重要性分析

(1)充分保护生命财产安全。房屋建筑的使用对象一般来说都是为人们的生活提供一个固定的场所,它最实用的功能就是解决人们衣食住行中住的问题,如何评判一个好的房屋建筑首先就是其实用性,其次就是美观程度。在如今的时代大背景下,人们对自然灾害的防护意识并不高,在建筑行业中,有些建造商利欲熏心,为了获得更高的利益在建筑过程中偷工减料,导致房屋的抗震性能不高。另一方面就是长期以来,人们对抗震意识的匮乏导致抗震设计技术不能得到进步和发展,因为人们没有这方面的需求,在技术方面也很难取得长远的突破。

(2)促进建筑结构设计理念的创新和进步。众所周知,2008 年的四川汶川地震给当地人们带来的巨大的损失,不管从物质上还是从精神上,这种国家的创伤使我们永久的铭记,在汶川大地震发生的时候除了震级较大的原因导致损失十分严重之外,还有另一方面的原因需要引起人们的重视,那就是在地震之前,在房屋建筑设计中对抗震设计的考虑较少,大多数的房屋都是这样,没有先进的设计理念,房屋的抗震性能较差。在汶川地震以后,房屋的抗震设计得到了有关部门的重视,人们开始着力研究如何使房屋的抗震性能变得更好。

(3)是取得正向社会效应的重要因素。在当今的时代背景下,社会的正向效应是促进社会发展和进步的重要因素。从某个方面来讲,发挥抗震设计在房屋建筑中的作用对构建社会主义和谐社会具有重要意义。在灾害发生时,良好的抗震性能能够减少人民群众的生命财产的损失,有利于维护社会秩序。对社会主义现代化的建社具有正面的社会效应。所以说,抗震设计的作用不仅仅是作用在静态的房屋建筑,对整个社会的发展和稳定也有着至关重要的作用。

二、抗震设计在房屋建筑设计中的应用

1.提高房屋的抗震性能

(1)在房屋建设之前,应该充分考虑地基的稳定性,只有选择了稳定的不易变形的地基,才能从根本上保障房屋的稳定性,避免因为地基的形变造成建筑抗震性能的下降。

(2)在如今的房屋建设中,以单元式的房屋建设最为常见,在这样的建筑中,同一房屋的建设要选择在性质相同的地基上,这样才能更好地将地基的潜力融入到房屋建设中,更加有效的发挥房屋的抗震作用。

(3)最大程度的减轻地基的压力。在房屋的建设中,应该从根本上减轻房屋的重量减轻对房屋地基的压力,只有这样才能缓解当地震发生时,地震的力量对地基巨大的冲击力,从而将伤害降到最小。

2.降低地震对房屋的影响

随着新的设计理念不断的创新和发展,如今隔震层的抗震设计已经被建筑界所认可,所谓的隔震层就是在地基和建筑主体之间增加一个隔震层,这样当地震发生时隔震层会将地震的冲力降到最低,使地震力收到较大的阻力,有效减少了地震对房屋主体的冲击。如果隔震层设计合理,能够最大限度的减少房屋内物品的损失,减少地震的作用力,降低地震对房屋的影响。

3.保障建筑的刚度

在建筑的设计中,选择材料是整个建筑过程中至关重要的一个环节,对钢筋和混凝土的选择是保障建筑物刚度的一个重要因素,钢筋混凝土作为抵抗外力的一个重要因素,应该严格按照国家的抗震规范进行选择和使用,现如今,人们常常在利益的驱使下,使用质量较差的钢筋混凝土,或者在建筑过程中偷工减料,这样是对整个建筑工作的不负责任,也是对社会对人民群众的不负责任的表现。

三、抗震设计在房屋建筑设计中应该注意的问题

(1)建筑的布局设计。如果想把抗震设计很好的融入到房屋建筑设计中,首先应该考虑的问题就是整个建筑的平面布局问题,在建筑过程开始之前应该选择质地一样的地基作为基础,其次,在建筑的过程中应该注意布局的对称性和稳定性,如果地基左右前后受力不均,这样很容易导致地基发生形变,当地震发生时,受力较强的部分就会承受不住地震的冲力,导致房屋的坍塌等一系列损失的发生。

(2)建筑物屋顶的设计。由于我国人多地少,如今开发商在建设房屋时大多都采用建设高层楼房的方式,节约土地,楼层过高就会导致地基受力过大,这个问题是当前建筑设计中最值得关注的一个问题,因此,不管是在建设高层居民楼或者工业建筑的时候,应该注意将屋顶的重心和建筑底部的重心设计在一条线上,注意承重强和剪重强的有效配合。只有这样的设计才会使得建筑抗侧力能够连续起来,使得房屋的抗震水平不再受到制约。

(3)房屋抗震横墙的设计。在房屋的抗争设计中,充分考虑抗震横墙之间的间距以及墙体之间的距离限制也是抗震设计中的一个较为重要的因素,只有把这些限值充分考虑到房屋的建筑设计中才不会影响建筑水平地震力的传递,增加建筑抗震的承载力度,满足建筑设计的抗震要求,不会出现墙面裂开或者坍塌的现象发生。

结语

总而言之,对于房屋建筑而言,设计人员和建筑人员应当更加注重抗震性能和稳定性能的突出,明确安全性的设计原则,采用先进的抗震方式,以此来保障房屋建筑良好的抗震性,实现现代房屋建筑结构的安全性和舒适性。只有做好这方面的工作才能促进社会的发展和进步,对维护社会秩序和保障社会稳定做出应有的贡献。

参考文献:

[1]宋海燕.谈抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].山西建筑.2013.

第12篇

关键词:房屋建筑、抗震;

中图分类号:TU8文献标识码: A

前言:我国地震灾害频发不断,为了能够尽可能地降低地震灾害对人们生命财产安全的危害程度,我们必须要高度重视建筑结构工程中的抗震设计,结合工程实践,积极地探索总结经验和技术,全面提高建筑结构工程中的抗震设计质量,这是当今建筑领域需要面对和亟待解决的重要课题,需要大家的不断努力来实现。

1.关于抗震概念设计的概述及其所应遵循基本原则的分析

1.1抗震概念设计的基本涵义概述

所谓抗震概念设计是指基于建筑结构的整体抗震反应、抗震过程及所形成的破坏机制在对一定基本原则进行遵循的基础上应用抗震设计准则来完成建筑结构的布置。在实际当中,存在着很多方面的因素这些因素会对抗震建筑物抗震性能产生着极大的影响,因而进行准确估算建筑物所受地震作用的大小是相当困难的放在实际当中就“概念设计”和“数值计算”这二者所产生的作用来看,“概念设计”所产生的作用显然要重要得多。所以,能对建筑物结构抗震性能起着决定性作用的因素就是抗震概念设计撇好结构抗震概念设计是建筑设计中的一大重要问题。

1.2抗震概念设计所应遵循的基本原则

1.2.1整体合理性原则;进行基础的设置,对建筑物的相关规定要求进行有效满足,以便能实现建筑物的结构刚强度与其所对应承载力的完美结合通过抗震概念设计完美有效地把建筑结构中的各个荷载向基础进行传递。通过这种整体的构件布置,达到把各部分建筑物有效融合起来的作用从而带来效果极佳的整体抗争性这就是遵循整体合理性原则所带来的效果。

1.2.2结构合理性原则;实践表明实现建筑物整体质量布置对称性的前提条件.是进行建筑物自身的对称性布局;进行建筑物的对称性布局不仅可大大增强建筑物的抗侧力而且还会产生出一种均衡的抵抗力来应对各种外力从而大大增强了建筑物的结构抗震性。

1.2.3形状简单原则;对于建筑物形状而言若设计得较为简单则往往会带来较为明确的建筑结构,这就为进行建筑物各个构件的具体准确受力分析,提供了极大的方便此外,这种具有较为简单形状的建筑物结构,一旦遭到地震破坏,其所受影响程度也不大那些相对比较薄弱的部分区域要进行控制或进行修复也比较容易,因此.遵循这一原则来进行结构抗震概念设计,就可有效实现起建筑物抗震所需要的要求。

2. 建筑结构工程抗震设计注意事项

2.1 建筑物建筑场地的选择。

在建筑结构工程抗震设计阶段,建筑场地的选择是抗震设计过程中必须要注意的关键技术性问题,抗震设计人员在设计时应深入到建筑场地,对建筑场地的地质情况和水文情况进行勘察,收集记录数据,认真研讨在该建筑场地建筑房屋对抗震设计的影响因素,比如建筑场地处于地震频发地段或者建筑场地的地基为软弱地基等,所以在建筑场地选择时应尽量避开这些地段,如果无法避开,就需要充分地运用建筑抗震设计理论知识,对建筑地基和结构进行强化和优化设计,保证建筑整体结构的稳固性,进而提升建筑的抗震能力。同时,根据建筑物地域性分布及结构特征选择不同的建筑材料和抗震设计方案,如果建筑场地处在地震高发区,建筑房屋的抗震防烈度要求高,这就需要对建筑结构的柔性和延展性进行考虑。

2.2 建筑结构体系的选择。

在建筑结构体系选择时要对建筑结构的特征进行综合考虑分析,在设计过程中要对建筑结构中的任何一个构件都要进行抗震能力的分析及试验,避免因某个微小的房屋构件未达到抗震设计要求,一旦地震发生,会因一个微小的建筑构件影响整个建筑的抗震能力。因此在建筑结构体系选择时,首要工作是对建筑结构中的各个构件承重能力,构件均匀沉重分布情况及构件的抗震能量传输进行分析和计算;

2.3建筑结构中的抗震设计.

另外一个需要注意的问题是建筑平面布置问题,在建筑结构抗震设计时,除了抗震设计达到有关要求外,还需要注意建筑平面布置的规则性,做到既能满足抗震要求又能满足城镇建设规划要求。

2.4墙体和屋盖的抗震设计要求

经大量的房屋建筑结构抗震设计及实践表明,房屋建筑的质量越轻,房屋建筑结构的稳定性越强,受地震破坏程度越小,所以在房屋建筑墙体设计时尽可能地从减少墙体重量入手,比如采用新型的防震砌块; 屋盖方面也应选择质量比较轻的新型建筑材料,尽量不要在屋顶设置过多的装饰性建筑,以防增加房屋建筑的整体高宽比影响房屋建筑的抗震性能。

3.高层建筑结构抗震优化设计的关键问题

由于我国高层建筑越来越多,在此对高层建筑的抗震设计关键问题进行重点说明。

对于高层建筑来说,提高其抗震能力是十分重要的工作,而要提高抗震能力,就得做好设计工作,优化抗震设计可以从以下几个方面入手:首先,同样也是场地的选择,场地选择的好坏会直接影响高层建筑的抗震性能,还会给人们的生产生活带来极大的影响,因此应做好场地的选择工作,其次,结构体系的选择,可以从三个层次来分析:第一,结构体系需要避免对高层建筑整体抗震产生不利影响,在进行设计的时候,不能因为部分结构的破坏而导致整个高层建筑结构抗震能力下降或者丧失,第二,结构体系需要有明确的计算简图和

合理的地震作用传播途径,第三,结构体系必须具备良好的承载能力,变形能力与消耗地震能量的能力,最后,结构的规则性,结构的规则性主要表现在高层建筑主体抗侧力结构上,尤其需要注意以下问题:第一,高层建筑抗侧力的主体结构的主轴刚度要保持一致的水准,两主轴的变形特性也应该保持在相似的范围之内,因为高层建筑的主体结构是三维立体的,地震的作用力,实际风荷载等在方向上的任意性比较大,而高层建筑的主体抗侧力结构的主轴刚度,变形特性只要保持在一致的高度上,就可以使建筑结构具有较好的抗震能力

和抵御强风的能力,第二,高层建筑主体抗侧力结构的层剪切刚度不能突变,要保持一定的均匀性,而这种较为均匀的刚性结构可以防止建筑因某一薄弱层的损坏而导致整个主体结构的损坏,特别是处于强震区的高层建筑,对建筑结构的主体抗侧力的刚度要求更加严格,第三,高层建筑的主体抗侧力结构的平面布置还要保持结构中心与其周边结构在刚度上的均匀协调性,使主体结构的刚度协调性保持均匀一致性,同时,还要保证结构主体的抗扭刚度维持在一定的水准,这样可以有效避免高层建筑结构在强风或强震的扭矩作用下发生扭曲变形,避免由此而引起的结构性或者非结构性的变形损坏。

结束语:随着我国建筑行业的迅猛发展,促使了我国房屋建筑在设计方面的要求日益提高在房屋结构设计方面也日趋复杂化;建筑设计师在进行建筑外观与平面设计时所追求的独特新颖要求等都极大增加了建筑结构设计的复杂性和结构布置的难度;在这一建筑设计过程中加果建筑设计师未能充分了解有关建筑结构的抗震设计这不仅会大大降低建筑结构的抗震性能而且也会给建筑在施工过程中带来较大的施工难度以及较大的经济损失;因此,就建筑结构抗震概念设计所起的作用而言虽然只是建筑的一个基础胆在整个建筑结构设计中却起着极为关键的作用,对于整个建筑的施工质量产生着极大的影响正日益受到建筑设计师的重视和认可。

参考文献:

[1]周石,徐彤.基础隔震结构的能量设计方法田[J].地震工程与工程振动 2011.

[2]赵艳.关于改进我国抗震设计反应谱的探讨川[J].地震工程与工程振动2006.

第13篇

【关键词】建筑工程;结构设计;抗震设计

引 言

伴随着我国科学技术水平的提高,人们对生活质量也提出更高的标准和要求。建筑结构设计中充分考虑抗震要求,严格按照抗震规范开展工程,是保证建筑结构安全可靠的重要基础和前提,人类生命财产安全与建筑结构的抗震情况直接相关。认为如果想要保证建筑结构安全,需要做到以下几点:依据建筑设计的关键点展开设计,严格遵守抗震设计标准和规范,结构形式要科学合理有效,以实现建筑结构设计质量为重要前提,只有如此才能够符合建筑结构设计中抗震的要求,最终实现建筑的高安全性和高质量。

一、关于建筑结构设计抗震的概念解析

建筑结构设计抗震概念的分析可以从多个角度切入,一般来说,建筑结构的抗震设计主要是指根据地震灾害及建筑工程以往总结的工作经验等等最终形成的关于抗震的基本设计理念和观念,其是建筑本身与结构针对确定布置的一个过程。地震发生具有不确定性、复杂性和随机性,其发生可以说是随机的振动,人们难以准确知道地震发生的具体时间和地点,因此,想要实现精确预测建筑物能够造成地震的程度,就目前建筑结构设计抗震办法来看,是存在一定难度的。我国与国外许多发达国家相比,抗震规范在关系认识方面仍有诸多不足。此外,抗震分析层面我国也没有充分考虑到建筑机构的性质、空间作用、材料等等种种变化因素都是不确定的。由此可见,建筑结构抗震设计不能仅仅依靠计算所得数据,应该在计算数据的基础上充分参考抗震设计的相关理论知识,此外还要结合多年工程抗震的实践经验,在结合二者的基础上形成建筑结构的抗震设计,其能够保证建筑结构性能充分发挥自身的作用,进而保证建筑结构的安全可靠。

二、建筑结构设计中抗震设计的基本原则

1、建筑结构构件的性能

在进行建筑设计时,承载力、稳定性等建筑结构构件是抗震设计考虑范围内的重点内容。其中应遵循强柱弱梁、强节点弱等结构构件的基本原则。对于构件的薄弱部位进行重点的抗震能力设计。

2、抗震防线的布设点设计

延性设计是抗震设计中的重要组成部分。延性良好的体系进行组合形成抗震的整体结构,为更好的实现抗震设计需要延性良好构件之间的协作。在建筑结构设计时应尽量多布设抗震防线,预防余震的发生。

3、建筑结构构件的强弱关系

在进行建筑结构设计时应注意构件间的强弱关系。在抗震设计的过程中若出现一部分较强情况,则必定存在其薄弱的地方,强弱两者间必须正确处理。

三、房屋建筑结构设计中的抗震设计方法探究

当前,房屋建筑结构设计中的抗震设计基本方法主要包括概念设计方法、结构消能减震及隔振设计方法、抗震构造设置等。

1、概念设计方法

建筑抗震概念设计其基础设计思想与设计原则来源于对地震灾害的认知与建筑工程经验,在其设计思想与原则的指导下,进行房屋建筑总体结构设计,并在此基础上进行细部构造设计。然而地震其突发性十分强,且地震震动存在着随机性,这种实际的存在,导致无法准确预测建筑工程所可能会遭受的破坏力度及相关参数值,为此,在抗震设计过程中,不能单纯依赖于相关计算的结果,还需要综合考虑区域实际,结合抗震设计相关理论知识与工程经验进行综合性设计。

采取概念设计方法进行抗震设计,第一步需要做好建筑选址工作,在确定建筑地址阶段,需要规避抗震危险地段,选择出对于开展抗震具备积极因素的地基与场地。通过调查找出工程施工区域地震活动状况,地质勘察获得工程地质状况,抗震设计人员需要综合考虑多种因素,尽量选择在开阔且地基密实均匀或坚硬的持力层地段。建筑施工应避免在软弱土、液化土、边坡边缘、土层状态不均匀等地段进行施工。第二步,需要确保平面布置的合理性。建筑整体结构设计与建筑布局直接决定了建筑物动力性能。如建筑布局更合理,更简单,其结构设计满足抗震原则,则可以更好保障建筑物具备良好抗震性能。一般在进行房屋建筑平面布置时,多体现出对称性,确保建筑刚度与质量变化具备一定均匀性,避免出现楼层错层等问题。

2、结构消能减震及隔振设计方法

结构消能减震及隔振设计方法属于一种主动的抗震对策。该方法在房屋建筑体系中设置有隔震层,通过隔震层对地震能量进行阻隔,或在建筑抗测力结构中,设置消能器,通过消能器降低地震能量。这种设计理念,主张通过应用橡胶隔震支座或阻尼器,设置于房屋建筑底部,从而延长构件振动周期,提高阻尼,消减地震能量,保障建筑安全性。、

3、抗震构造设置

抗震构造措施属于房屋建筑结构设计的重要内容。房屋构造设置是否合理,直接影响着建筑结构抗震性能。不同房屋建筑,其建筑主体结构类型存在着较大差异,其构造措施不同。针对砖混结构工程,应依据楼板标高进行水平圈梁设置,尽量加强内墙与外墙之间的连接,提高房屋建筑整体性。圈梁属于边缘构件,可以有效提升层盖水平刚度,降低不均匀沉降对建筑的影响。

四、强化建筑工程抗震措施的对策

1、综合考虑

在进行结构抗震设计时,应根据项目所在地的烈度、超限程度和构件在结构中所处部位及其破坏影响的不同,对结构的抗震等级、内力的调整、轴压比、剪压比、钢材的材质选取等方面的加强进行综合考虑。特殊项目因受力要求,设计可采用增设芯柱、约束边缘构件、型钢混凝土或钢管混凝土构件、减震耗能构件等提高结构延性的抗震构造措施。

2、转换层设计分析

转换层承托的上部竖向抗侧力构件(墙、柱)宜直接落在转换层的主结构上;当结构竖向布置复杂,框支主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时,应进行应力分析并加强配筋构造措施。

3、选择科学合理的结构形式

当前我国比较常用的建筑结构形式主要有砖混结构和钢筋混凝土结构等等,在此不一一阐述。建筑结构设计的防裂程度的选择应该根据不同地区的具体情况。大家熟知的钢筋混凝土就是最佳选择,其柔性较好,不易变形,承载力更强,由此可见钢筋混凝土的抗震能力和水平都相对较高。而机构方案的最终敲定,不是盲目决定的,应该依据建筑性能和抗震水平等等进行科学合理的选择。

4、保证建筑设计质量能够符合国家制定的标准

地震级别和烈度较高的地区其造成的危害较大,加强建筑物的抗震能力和水平具有重要的意义和价值。我国目前提出“小震不坏、大震不倒”的抗震目标。我国建筑结构水平远低于一些发达国家,其中很多建筑工程方案没有达到国家制定的相关标准,建筑材料用量较大,最终导致建筑成本过高。因此,建筑设计应该遵循相关抗震理论,根据科学合理的设计方法和原则,切实保证建筑结构的安全性和可靠性。

结束语

总而言之,一幢建筑物,要想做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”,就应该要做好文中所提到的几个重点。施工建筑物中的抗震结构设计使建筑结构的设计更加人性化,更加合理化。除此之外,抗震设计不仅拓宽了建筑结构设计的思路,同时还为高层建筑的设计提供了新的方向,在建筑行业当中发挥了重要的作用。

参考文献

[1]方翔.浅谈建筑结构抗震设计问题分析及防治措施[J].广东科技.2011(06).

第14篇

关键词:房屋建筑;抗震;结构;设计

1 房屋建筑抗震的重要性

地震属于自然灾害中破坏较大的灾害之一,由于其发生具有很大不确定性,因此目前人类掌握的科技在准确预测地震发生上还存在很大差距。为减少地震给人们的生产生活带来的影响,人们越来越注重房屋建筑的抗震设计。

众多周知,随着我国城镇化不断深入,越来越多的人群跻身于大城市,导致城市人口密度剧增。同时大城市聚集的财富逐渐增多,这种情况下一旦发生地震,往往给社会造成不可估量的损失。为此经过众多建筑专家和相关部门研究形成了房屋建筑抗震规范,即要求房屋遇到小震时不会被破坏,中震时能够进行维护加固,大震时建筑不会倒塌,以将人们的损失降低最小,这足以说明人们对房屋建筑抗震的重视。

2 房屋建筑结构设计中抗震设计需要遵循的基础性原则

2.1 确保建筑结构构件其性能符合设计要

在进行房屋建筑结构设计时,需要确保建筑结构构件的刚度、承载能力、延性、稳定性等属性参数可以满足抗震的基本要求。结构构件设计时,需要依据墙柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的基本设计原则。在结构构件设计过程中,可能存在着构件薄弱问题,为此,需要采取措施提高其抗震能力,例如调整地震力系数。

2.2 确保建筑结构设置抗震防线数量

抗震结构体系是由若干具备一定延性的分体系构成,通过应用具备延性的结构构件进行分体系连接,从而实现抗震结构体系构建。如在该建筑工程中,其建筑为框剪结构,框剪结构是由延性框架与剪力墙两大分体部分构成,由多肢剪力墙体系组成。在出现地震后,多会伴随发生多次余震,如在建筑结构中仅仅设计有一道抗震防线,则该住宅建筑在经过第一次地震破坏影响后,还需要承受余震带来的损害,通过损伤积累,最终引起建筑物承载力不足,抗震能力丧失最终倒塌。

2.3 确保房屋建筑结构构件强弱关系处理的科学性

在房屋建筑结构抗震设计中,需要针对构件强弱关系进行科学化处理。在楼层内其耗能构件出现屈服后,剩余抗测力构件则仍处于弹性阶段,这种处理方式,能够确保有效屈服保持较长阶段,提高建筑结构抗倒塌能力与延性能力。如抗震设计中存在着部分构件超强,则会导致其他构件相对薄弱,为此,应科学处理构件强弱关系,保障建筑结构抗震性能。

3 对建筑进行抗震设计的主要设计方法

3.1 合理选择建筑场地

应该选择有利于抗震的地质条件,如坚硬的地质、开阔的地势等,缓减地质来袭中建筑地基由于受到强烈震感而沉陷,预防房屋倒塌崩裂。此外,建筑房屋避免在地质松软的不利抗震地带,例如河岸边、山坡边缘等,地震中地质强烈的运动会使得地质松软的地段更加容易倒塌,甚至引发泥石流等其他灾害,软泥容易深陷,安全隐患极大。再则,远离自然灾害高发地段,并发区域会引起连锁反应,引发各种灾害同时爆发,危害性是不可估量的。

3.2 建筑的外形要简单规整

随着抗震学术界对抗震研究的深入,抗震理论有了比较大的发展,对于建筑结构的抗震方法也有了较多的设计思路根据。对地震后的建筑进行的统计结果,发现结构简单对称的建筑不容易被地震波所破坏,具有较强的抗震效果,在设计时要综合考虑当地的地质资料,研究出地震波的传导方向,对建筑细节进行处理,采取有效的连接方式,以增强建筑结构的整体稳定性。建筑的外形设计要尽量简单,避免突出于表面的结构,建筑整体上的重心不能与刚度中心有较大偏移。

3.3 注重增强建筑的整体刚性

建筑的受力部分包括纵向和横向的承重部件,要想使建筑在地震过程中保持整体上的稳定性,就要注重建筑整体上的刚性的增强,目前在建筑过程中所采用的钢筋混凝土结构,就能够较好地实现这样的目的,能使建筑具有较好的整体性,以及较强的水平刚度,能够比较均匀地传递载荷。增大建筑的整体刚性,建筑整体上的受力就较为均匀,可以使建筑在面对地震时,能够有效延迟结构的屈服时间,起到教好的抗震效果。

3.4 概念设计方法

建筑抗震概念设计其基础设计思想与设计原则来源于对地震灾害的认知与建筑工程经验,在其设计思想与原则的指导下,进行房屋建筑总体结构设计,并在此基础上进行细部构造设计。然而地震其突发性十分强,且地震震动存在着随机性,这种实际的存在,导致无法准确预测建筑工程所可能会遭受的破坏力度及相关参数值,为此,在抗震设计过程中,不能单纯依赖于相关计算的结果,还需要综合考虑区域实际,结合抗震设计相关理论知识与工程经验进行综合性设计。

3.5 结构消能减震及隔振设计方法

结构消能减震及隔振设计方法属于一种主动的抗震对策。该方法在房屋建筑体系中设置有隔震层,通过隔震层对地震能量进行阻隔,或在建筑抗测力结构中,设置消能器,通过消能器降低地震能量。这种设计理念,主张通过应用橡胶隔震支座或阻尼器,设置于房屋建筑底部,从而延长构件振动周期,提高阻尼,消减地震能量,保障建筑安全性。

采取概念设计方法进行抗震设计,第一步需要做好建筑选址工作,在确定建筑地址阶段,需要规避抗震危险地段,选择出对于开展抗震具备积极因素的地基与场地。第二步,需要确保平面布置的合理性。建筑整体结构设计与建筑布局直接决定了建筑物动力性能。如建筑布局更合理,更简单,其结构设计满足抗震原则,则可以更好保障建筑物具备良好抗震性能。

3.6 选择具有抗震效果的建筑材料

建筑材料的选择对建筑抗震效果也有一定的影响,随着材料技术的不断进步,具有抗震功能的新材料不断面世,在建筑行业也受到广大设计者的青睐,在建筑时尽量采用框架剪力墙的结构,以钢结构为基础进行建设,在宏观上提高了建筑的刚性和延性,有助于提高建筑结构的稳定性。钢结构相比于目前采用的混凝土结构,遇有更高的强度和韧性,在重量比上也要优于混凝土结构,具有更好的抗震性能。

4 结语

为满足日益增长的人口需求,房屋建筑处在不断的设计与建设中。同时人们对房屋建筑质量要求不断提高,尤其更为注重抗震上的要求,因此,房屋建筑结构设计过程中应加强抗震设计,以提高房屋建筑抗震性能,使其在地震中的破坏降到最低。

参考文献

第15篇

【关键词】房屋建筑;抗震;设计要点;框架结构

1 前言

近几年地质灾害频发,地震队房屋和人民的生命财产安全造成了很大的影响,因此房屋建设应该遵循更严格的要求。与此同时,中国房地产业的迅猛发展给建筑业的发展带来巨大的机遇和挑战,房地产市场要求建筑功能越来越完善,并具有多样性和复杂性。所以在满足建筑功能的同时设计安全经济合理的结构体系对设计人员也是非常大的挑战,这就要求结构设计人员能够在设计的过程中不断地总结和提高。

2 房屋建筑

2.1 房屋建筑的结构形式

(1)以砖石为主要建筑材料的砌体结构;

(2)以钢筋和混凝土为主要建筑材料的钢筋混凝土结构;

(3)以钢材为主要建筑材料的钢结构以及钢与钢混凝土的组合结构

2.2 房屋建筑结构的抗震设计

2.2.1 建筑结构抗震规范

建筑结构抗震规范是各个国家建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计的法定文件,它反映着各国经济建设水平和各国的抗震实践经验,具有坚定的工程实践基础,建筑工程的安全必须放在首位,不可以有半点的冒险和不实。

2.2.2 抗震措施

在结构的抗震设计中,应该考虑概念设计,结构抗震验算,还要重视历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性等方面的抗震经验总结。目前的抗震设计中,应该从概念设计,抗震验算及结构措施等方面着手,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法来减震,减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好的经济抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。

2.2.3 抗震设计理念

通过两阶段设计实现建筑抗震的三个水准设防要求,步骤如下:

第一阶段:

(1)采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件界面设计,来满足第一水准的要求。

(2)采用同一地震参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;与此同时采用相应的抗震构造措施,满足第二水准的变形要求。

第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值,同时采用必要的抗震建造措施,满足防坍塌的要求。

2.3 抗震设计应注意的问题

中国地震活动频度大,强度大,分布广是一个震灾严重的国家。我国大部分地区都发生过较强破坏性地震,给人民的生命和财产造成了非常大的损失。抗震设计是结构设计人员的重大课题,做好抗震设计,提高建筑物的抗震能力才能减少地震灾害。

结构的抗震设计不能够完全依赖计算设计,应该重视概念设计。概念设计是根据震害经验建立的抗震的基本设计原则思想。其目标是避免出现会导致结构过早破坏的敏感薄弱部位。大量的工程设计中发现框架上部配筋一般比较大,因为要考虑梁翼缘作用和梁裂缝宽度验算后增加了较多梁纵向钢筋,从而增大了梁端的承载力,相对减少了柱端承载力,可能会形成“强梁弱柱”,所以要严格控制梁端裂缝验算宽度刚好满足规范要求。

3 房屋建筑抗震的结构要求

3.1 墙体砌筑的抗震要求

3.1.1 墙体拉结筋的施工要求

拉结筋是墙体与框架结构联系的纽带,比较常用的设置方法有预留法和后植法,这两种方法都还存在一定的局限,在不同程度上存在施工隐患。在施工中适合采用框架结构中预埋短筋,墙体砌筑时进行焊接延长的方法,墙体拉结筋的焊接应保证焊接质量和搭接长度的要求。对拉结筋的间距,规格,尺寸等,应进行检查及时发现问题及时纠正。

3.1.2 墙体砌筑材料的施工要求

砌体工程施工前应做好排砖工作,砖的组砌方式直接影响到墙体的整体高度。在墙体砌筑中应使用实心砖铺底,高度为三皮砖,可以较好的控制标高、轴线提高整体的强度。不同砌筑块之间应合理考虑组砌方式,以保证墙体的整体砌筑质量。

3.1.3 墙体砌筑砂浆的施工要求

墙体砌筑砂浆是保证墙体整体牢固性的关键组成部分。墙体砌筑施工过程中,应及时调整砂浆的用水量,并对其他材料严格按照配比单进行计量。墙体砌筑时,应对砂浆饱满度和灰缝宽度进行检查,必须保证水平缝砂浆的饱满度。

3.2 框架结构的抗震要求

框架结构是以框架梁、柱为主要承重构件,后砌填充墙的房屋建筑结构形式。框架结构的抗震薄弱环节主要在梁柱节点机钢筋的施工质量方面。框架结构纵向抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25,且不能用强度等级较高的钢筋代替原设计中的钢筋。钢筋接头宜采用焊接,并不宜设置在梁端、柱端的箍筋加密区内,同一构件内接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋纵截面面积的一半以下。

4 合理的建筑施工和加固措施

4.1 合理设计

设计单位应该按照抗震设防的要求和工程建设强制性标准进行抗震设计,同时对抗震设计的质量以及出具的施工图设计文件的准确性负责。

(1)房建场地的选择十分重要,要避开地震时可能发生地基失效的松软场地,以该选择坚硬的场地。

(2)以刚度,承载力和延性为主导目标,使结构具有多道支撑和抗水平力体系,与此同时保证整体结构体型简单,整体结构和结构构件共同作用

(3)设计中要使地基传入结构的振动能量最小,结构具备更大的适当的承载能力,延性和耗能能力,减少地震作用下的位移和扭转的刚度。

地震是一场灾难,为最大限度地保护人民以及整个社会的利益,建筑行业在考虑增强房屋建筑抗震能力的同时也应该高度重视由地震引发的次生灾害及地质灾害。房屋设计中有必要增加结构的防火设计,基础和地基设计也应该考虑地基变形对房屋变形的影响。

4.2 正确施工

高质量的施工才能保证抗震的作用,必须把好抗震设计和施工两道关才能有效地提高建设工程的抗震性能。建设单位和施工单位也应该选用符合施工条件和相关规定的材料,构配件和设备。施工单位应该按照图纸进行施工,并对施工质量负责。工程监理单位应当按照施工标准进行监督,并对施工质量承担监理责任。

4.3 房屋加固

对房屋建筑进行加固改造也是增强房屋建筑抗震性能的有效措施。对于土石墙房屋加固,则可根据实际情况采取加固墙体、加强墙体连接、减轻屋盖重力等措施;对于多层砌体结构的加固,则可采取增设抗震墙,外加柱加固构造柱等方法;对于多层钢筋混凝土结构的加固,则可采取单向框架宜加固为双向框架同时设置抗震墙,抗震支撑等抗侧力构件的方法。近些年来对房屋建筑的抗震加固,除了传统的增设钢筋混凝土构造柱以及扩大受力构件截面等方法之外,还开发应用了高强钢绞线等材料,使我国的建筑结构加固技术达到先进的水平。

5 结束语

结构的抗震设计不仅要按现行设计规范对结构进行必要的计算,满足承载力和变形的要求还要采取正确的构造措施,提高结构的延性,防止结构倒塌。要有合理满足抗震要求的建筑布置,还要有清楚的抗震设计概念,重视框架结构的构造要求,确保安全。

参考文献:

[1]曲哲,叶列平."破坏-安全"结构抗震理念及其应用[J].震灾防御技术,2009(3).

[2]董勇峰.混凝土建筑结构抗震延性设计论析[J].城市建设理论研究(电子版),2011(17).

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