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在建筑工程的设计和规划中,工民建结构抗震是一个非常重要的部分。现代社会建筑物特别是工民建项目越来越趋向于高层,对于抗震的要求也会越来高,因此,加强对工民建结构抗震的探究及探索,在当下有着非常重要的现实意义。
工民建 结构抗震
一、工民建结构的抗震现状浅析
工民建结构质量特别是抗震性能不单单与施工单位的经济效益挂钩,而且与国家的发展及人们大众的生命财产安全有着十分紧密的联系。为此,一定要对工民建结构的抗震性能有着一定的严格要求。在对工民建结构的抗震探究过程中,概念设计的提出,为工民建结构的设计提供了一种全新的思路,而结构抗震模式的设计思想在当下房屋结构的抗震设计过程中应用范围越来越广泛,也得到了越来越多人的重视。因此,通过对填充墙作用下的建筑框架结构进行很好的分析和探究,提出更好的、更符合实际的设计概念,并在这种概念的引导下,从整体上来提高工民建结构的抗震级别和性能,从而提高工民建结构的安全性,保护人民群众的生命财产安全,有着非常积极的意义。
在工民建结构的抗震设计运用当中,等效斜撑的模型应用得比较普遍,但是它的精确度却不够高,等效的宽度也很难确定,在不同的受力影响下会呈现出不同的等效状态。从另一个角度来讲,填充墙存在一定的刚度效应会减小建筑结构的自振周期,从而使整个结构在振动过程中的水平作用力增大,也会是建筑结构变得更加脆弱。
二、提高工民建结构抗震能力的对策
1、选择场地地基
选择场地地基首先要根据实际工程需要,并且还要考虑地震活动情况。分析天然地基时的抗震承载力要根据不同的场地来进行,另外,分析地震所造成的危害度也要根据不同场地来进行。如果有必要,可采用规范的地基来进行处理。对避让距离的确定可根据地震强度、断裂的地质历史、场地土的厚度来进行,进而有利于对场地范围内的地震断裂的确定。必须确保避开对建筑不利的地段来进行场地地基的选择,如果如法避开,可以利用合适的抗震措施来进行。
2、切实提高设计质量
由于地震的危害性非常大,因此对建筑物进行抗震设计非常重要。目前我国建筑结构设计水平相对比较低,许多建筑所采用的建筑方案并不合理,导致无法合理布置结构方案,增加了施工的成本及建筑物自身的重量,加大了地震作用的危害。在正确的抗震理论指导下,依据合理的设计原则,同样可提高甚至保证建筑结构的安全可靠性。其原则主要包括:结构构件的承载能力要足够大;为了减小地震作用下结构的扭转和位移,结构应具有足够大的刚度;结构还应具有足够大的延性和耗能能力。延性大,说明塑性变形能力强,强度或承载力的降低缓慢,从而有足够大的能力吸收和耗散地震能量,避免结构倒塌。
3、尽可能设置多道抗震防线
(1)一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架—剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或多肢剪力墙体系组成。(2)强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。(3)适当处理结构构件的强弱关系,同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后,其他抗侧力构件仍处于弹性阶段,使“有效屈服”保持较长阶段,保证结构的延性和抗倒塌能力。(4)在抗震设计中某一部分结构设计超强,可能造成结构的其他部位相对薄弱,因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小,改变抗侧力构件配筋的做法,都需要慎重考虑。
4、合理匹配建筑结构刚度、承载力和延性设计
建筑结构的抗力较高时能够在一定程度上降低总体延性的要求。因此,要综合考虑整个结构的承载力和构造等因素来对结构的抗震能力进行衡量。当发生地震时,建筑物将会受到地震作用,其大小与动力特性有着很大的关系。但是,结构的抗侧力刚度的提高一般都需要提高工程造价,因此,使结构中的所有构件都具有较高的延性是提高建筑物的抗震性能最理想的措施,虽然这个理想措施很难在实际中实现。工程实践比较经济可行的方法就是有选择的提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性。因此,合理匹配建筑结构刚度、承载力和延性设计在高层建筑结构抗震设计中是非常重要的。
5、研究开发更为合理的结构形式
随着科技日益高速发展,自重轻、跨度大、功能多样、施工周期短成为现代建筑结构的发展方向。因而,研制出轻质高强的新型建筑材料,研究开发合理的结构形式成为各种新型结构体系应运而生的前提和基础。
我们可以推荐开合屋盖结构。这种结构是一种在很短时间内部分或全部屋盖结构可以移动或开合的结构形式,它使建筑物在屋顶开启和关闭两个状态下使用。开合屋盖是将一个完整的屋盖结构划分成几个可动和固定单元,使可动单元能够按照一定轨迹移动达到屋盖开合运转的目的。根据开合机理,屋盖体系的开合移动方式可分为:水平移动方式、水平旋转移动方式、空间移动方式、绕枢轴转动方式、折叠移动方式和组合移动方式等。开合屋盖结构的设计与施工涉及到建筑、结构、机械、控制诸多方面的影响和控制,是一种全方位的知识的理解与运用的结晶。开合结构体系运用的好坏与它的造型、功能相关,还与其屋盖在开启状态下的开启率、天空形状和亮度,屋盖关闭后的形状、运转和施工难度等许多方面的因素相关。该种结构在屋顶中心设置液压阻尼器减震,避免了在开合过程中振幅过大导致附属材料之间的互相碰撞。屋盖移动的轨道上装有地震仪,这一装置保证了该结构在发生地震时的结构安全和正常运转。虽然现在我国的开合结构还处于起始状态,但是由于开合结构具有的独特优越性,我国的建筑师和结构工程师们已经开始关注这一新型结构体系。
工民建 结构抗震
一、工民建结构的抗震现状浅析
工民建结构质量特别是抗震性能不单单与施工单位的经济效益挂钩,而且与国家的发展及人们大众的生命财产安全有着十分紧密的联系。为此,一定要对工民建结构的抗震性能有着一定的严格要求。在对工民建结构的抗震探究过程中,概念设计的提出,为工民建结构的设计提供了一种全新的思路,而结构抗震模式的设计思想在当下房屋结构的抗震设计过程中应用范围越来越广泛,也得到了越来越多人的重视。因此,通过对填充墙作用下的建筑框架结构进行很好的分析和探究,提出更好的、更符合实际的设计概念,并在这种概念的引导下,从整体上来提高工民建结构的抗震级别和性能,从而提高工民建结构的安全性,保护人民群众的生命财产安全,有着非常积极的意义。
在工民建结构的抗震设计运用当中,等效斜撑的模型应用得比较普遍,但是它的精确度却不够高,等效的宽度也很难确定,在不同的受力影响下会呈现出不同的等效状态。从另一个角度来讲,填充墙存在一定的刚度效应会减小建筑结构的自振周期,从而使整个结构在振动过程中的水平作用力增大,也会是建筑结构变得更加脆弱。
二、提高工民建结构抗震能力的对策
1、选择场地地基
选择场地地基首先要根据实际工程需要,并且还要考虑地震活动情况。分析天然地基时的抗震承载力要根据不同的场地来进行,另外,分析地震所造成的危害度也要根据不同场地来进行。如果有必要,可采用规范的地基来进行处理。对避让距离的确定可根据地震强度、断裂的地质历史、场地土的厚度来进行,进而有利于对场地范围内的地震断裂的确定。必须确保避开对建筑不利的地段来进行场地地基的选择,如果如法避开,可以利用合适的抗震措施来进行。
2、切实提高设计质量
由于地震的危害性非常大,因此对建筑物进行抗震设计非常重要。目前我国建筑结构设计水平相对比较低,许多建筑所采用的建筑方案并不合理,导致无法合理布置结构方案,增加了施工的成本及建筑物自身的重量,加大了地震作用的危害。在正确的抗震理论指导下,依据合理的设计原则,同样可提高甚至保证建筑结构的安全可靠性。其原则主要包括:结构构件的承载能力要足够大;为了减小地震作用下结构的扭转和位移,结构应具有足够大的刚度;结构还应具有足够大的延性和耗能能力。延性大,说明塑性变形能力强,强度或承载力的降低缓慢,从而有足够大的能力吸收和耗散地震能量,避免结构倒塌。
3、尽可能设置多道抗震防线
(1)一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架—剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或多肢剪力墙体系组成。(2)强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。(3)适当处理结构构件的强弱关系,同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后,其他抗侧力构件仍处于弹性阶段,使“有效屈服”保持较长阶段,保证结构的延性和抗倒塌能力。(4)在抗震设计中某一部分结构设计超强,可能造成结构的其他部位相对薄弱,因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小,改变抗侧力构件配筋的做法,都需要慎重考虑。
4、合理匹配建筑结构刚度、承载力和延性设计
建筑结构的抗力较高时能够在一定程度上降低总体延性的要求。因此,要综合考虑整个结构的承载力和构造等因素来对结构的抗震能力进行衡量。当发生地震时,建筑物将会受到地震作用,其大小与动力特性有着很大的关系。但是,结构的抗侧力刚度的提高一般都需要提高工程造价,因此,使结构中的所有构件都具有较高的延性是提高建筑物的抗震性能最理想的措施,虽然这个理想措施很难在实际中实现。工程实践比较经济可行的方法就是有选择的提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性。因此,合理匹配建筑结构刚度、承载力和延性设计在高层建筑结构抗震设计中是非常重要的。
5、研究开发更为合理的结构形式
随着科技日益高速发展,自重轻、跨度大、功能多样、施工周期短成为现代建筑结构的发展方向。因而,研制出轻质高强的新型建筑材料,研究开发合理的结构形式成为各种新型结构体系应运而生的前提和基础。
我们可以推荐开合屋盖结构。这种结构是一种在很短时间内部分或全部屋盖结构可以移动或开合的结构形式,它使建筑物在屋顶开启和关闭两个状态下使用。开合屋盖是将一个完整的屋盖结构划分成几个可动和固定单元,使可动单元能够按照一定轨迹移动达到屋盖开合运转的目的。根据开合机理,屋盖体系的开合移动方式可分为:水平移动方式、水平旋转移动方式、空间移动方式、绕枢轴转动方式、折叠移动方式和组合移动方式等。开合屋盖结构的设计与施工涉及到建筑、结构、机械、控制诸多方面的影响和控制,是一种全方位的知识的理解与运用的结晶。开合结构体系运用的好坏与它的造型、功能相关,还与其屋盖在开启状态下的开启率、天空形状和亮度,屋盖关闭后的形状、运转和施工难度等许多方面的因素相关。该种结构在屋顶中心设置液压阻尼器减震,避免了在开合过程中振幅过大导致附属材料之间的互相碰撞。屋盖移动的轨道上装有地震仪,这一装置保证了该结构在发生地震时的结构安全和正常运转。虽然现在我国的开合结构还处于起始状态,但是由于开合结构具有的独特优越性,我国的建筑师和结构工程师们已经开始关注这一新型结构体系。