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摘要:随着建筑行业的不断发展,建筑工程抗震性能技术已成为现代建筑工程设计的重点内容,并在建筑工程设计中得到体现。建筑的抗震性能,直接关乎到民生、经济及社会稳定,是保证人们生命财产安全的关键。因此,本文就如何提高建筑工程抗震性能技术展开了全面的分析及其探讨,以供参考。
关键词:建筑工程;工程抗震;工程设计;抗震设计;性能技术
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
抗震性能是建筑工程的一个重要内容,尤其是在地震频发区的建筑工程,要根据当地的实际情况提高建筑工程的抗震性能和级别。良好的抗震性能技术的设计应用可以使建筑物抵御地震带来的破坏,减少人身生命财产损失。设计者应该全面的认识到这一点,在设计中规避一些不利的因素,提高设计的水平,促进建筑的良好使用。
一、建筑工程设计与抗震性能技术的关系
建筑工程设计与抗震性能技术之间有着紧密的联系,只有在设计阶段充分考虑抗震因素,才能为建筑后期的抗震性能打好基础。建筑工程设计是抗震性能技术的设计应用的基础,在建筑结构设计中,对建筑工程设计的改动较小。在建筑工程设计方案中,设计师应充分考虑到建筑的抗震性能的要求,设计人员必须根据建筑方案合理、科学布置结构部件,保证建筑结构刚度的均匀分布,使建筑结构的受力与变形能相互协调,从而提高建筑结构的承载能力及抗震性能。在建筑工程设计若不考虑到建筑的抗震性能要求,就会导致建筑工程布局设计受到限制。通常情况下,为了提高建筑结构部件的承载能力与抗震性能,则要增加建筑结构的截面面积,但结果是会造成不必要的浪费。因此在提高建筑工程抗震性能技术时必须要对建筑的体型、平面布置、竖向布置及屋顶抗震性能等问题进行系统合理的研究分析。
二、现阶段我国建筑抗震存在的普遍问题
1、建筑结构设计不合理、抗震性能不足
现阶段,我国建筑的抗震设计目标还不明确,大多数房屋建筑的抗震性能还未能从设计方案上得到直观的体现。一旦建筑物的抗震性能无法达到,会在地震强度过大的情况下发生瞬间坍塌,无法给建筑物内的人们逃生预留足够的时间和空间。我国建筑结构的不合理设计,大多体现在农村建筑物上,部分农民自建房甚至根本不具备抗震性能,一旦遭遇地震灾害,这些先天性的设计缺陷会造成建筑结构的巨大改变,导致结构部件失衡。加之农村房屋楼间距设计的不合理,极易造成房屋的连续性垮塌,带来的破坏将是毁灭性的
2、建筑质量不达标
由于建筑材料市场价格的持续上涨和建筑行业竞争的加剧,部分企业不顾建筑质量,一味追求低价战略抢占市场,因此造成部分建筑质量大面积缩水,为人民群众的日常生产生活埋下了潜在的隐患。除此之外,建筑质量的不达标还有很大一部分原因是由于施工队伍的违规操作造成的,为了节省成本、加快施工进度,部分施工企业偷工减料、漠视抗震设计而施工,造成建筑物内部承重墙地基不牢、圈梁过细、箍筋间距过大等多个分项均不符合抗震减灾设计的相关要求。另一方面,建筑施工过程中的监管不力,也是导致钢筋混凝土质量不达标、施工技术不到位、随意改变建筑结构破坏抗震性能等质量问题的主要诱因。
三、建筑工程抗震设计的原则和基本内容
1、原则
在建筑物抗震设计上,我国遵循这样三条原则:“小震不坏、中震可修、大震不倒”。第一,小震不坏。当建筑物遇到多遇地震时,其结构没有遭受到损坏,无需修理就可以继续使用。在这个原则下,一般是对建筑结构的承载力进行验算,是建筑工程抗震设计第一阶段的弹性设计。第二,中震可修。当建筑物遇到设防地震时,建筑物可能发生一定程度的损坏,经过修补之后就可以继续投入使用。这要求建筑设计时考虑到建筑结构的非线性弹塑性变形和承载力,是第二阶段的弹塑性变形验算。第三,大震不倒。当遭受到罕遇地震影响时,建筑物不会发生倒坍等威胁人民生命财产安全的重大事故。这一阶段的设计是前面两个阶段验算和设计的分析过程,并采取相应的抗震措施和技术来提高建筑物的抗震性能。
2、基本内容
首先,当建筑物采用钢筋混凝土框架結构和抗震墙结构时,其高度不得超过《建筑抗震设计规范》规定的最大适用高度。当采用的是抗震墙结构和筒体结构时,建筑工程为9度设防时,其高度不得超过《建筑抗震设计规范》规定的最大适用高度;建筑工程为8度设防时,其最大高度应是《建筑抗震设计规范》规定最大适用高度的120%;建筑工程为7度和6度设防时,其最大高度应是《建筑抗震设计规范》规定最大适用高度的130%。第二,超限高层建筑物设计时,其高度、高宽比和体型规则性这三者中至少有一项需要满足《建筑抗震设计规范》的要求。第三,在进行建筑抗震设计时,至少要采用两种力学模型来计算分析建筑物的受力情况,其计算程序需要经过有关行政部门的鉴定许可。第四,为保证超限高层建筑的安全性,应采取比《建筑抗震设计规范》更严格的抗震措施。第五,当建筑物有明显薄弱层时,还应进行结构的弹塑性时程分析。
四、提高建筑工程抗震性能技术的措施
1、做好超限高层建筑设计的前期工作
众所周知,建筑材料对建筑工程抗震性能的影响及其的严重,因此在设计前要做好前期的准备工作,主要对设计中涉及到的材料质量、数量、规格等做好相应的规划设计,通过对材料的了解再进行相应的设计,尤其是材料的性能参数一定要做好详细的分析,因为有很多材料类型差不多,但是,还是有着细节上的差别。另外,还应对建筑地点的地质地貌、周边环境等进行详细的分析,这些因素对建筑抗震设计也有着一定的影响。因此,要做好前期的材料搜集、整理的工作,要确保相关数据材料收集的全面性和准确性。通过做好前期的准备工作,不管是在建筑的整体设计还是对建筑的抗震设计需要将这些数据作为设计的基础,进而确保设计过程中避免出现一些误差。
2、采用合理的结构形式
建筑结构抗震设计的原则我国建筑结构抗震设计应该遵循相应的原则,首先,建筑结构必须具备足够的延展性能,以便于在强度过大的地震作用下,建筑能够保证应有的安全性;其次,建筑结构必须具备足够的刚度,以防止地震灾害来袭时建筑产生大幅度的位置转移和形状扭曲;最后,建筑结构的相关构件必须具备一定的的承载能力,以便于地震作用下不会瞬间坍塌,因而为人们逃生预留足够的时间。其具体的方法首先,墙体砌筑的砌块要通过合理配比的砂浆和高标号水泥来确保强度,采用成组砌筑的方法保证砂浆到位,达到抗震设防的相关要求;其次,砖混结构的建筑,通常需要合理增设柱子和圈梁的实际数量,以确保建筑房屋的整体性;最后,墙体拉结筋必须按照相关规范布置、配筋最好一次性准备齐全、墙体内部预理钢筋的位置需要从轴线和标高等多种方面来确定,从而保证拉结筋设置处于最优状态。
3、明确建筑工程抗震设计中的受力体系
随着社会不断的发展,人们不仅对建筑的质量要求提高了,同时也对建筑物的外观有着一定的要求,美观、大气、上档次是建筑外观表现出来的典型特点,但是有很多建筑物只考虑到外观设计,却忽略了建筑的受力体系,对建筑物的抗震性能带来直接的影响,如果这种现象出现在超限高层建筑的设计中,势必会为建筑物带来更大的安全隐患,因此,在对超限高层建筑物抗震设计中一定要明确建筑物的受力体系。建筑的外观要求是要满足的,而在达到这个要求的同时,还需要设计者充分考虑到建筑整体的抗震设计,要尽量以后者为主,毕竟后者是关乎到建筑物使用的安全性。可以通过力学的知识来寻找建筑抗震设计受力体系中的平衡点,以此来实现建筑工程抗震性能的要求。
4、做好建筑屋顶的抗震设计
屋顶设计是建筑抗震性能设计中的一项重要设计内容,尤其是在现代高层与超高层建筑设计中,屋顶设计问题更为重要。根据近年来高层建筑抗震性能设计的审查结果可以看出,在建筑屋顶设计中主要存在过高或过重两个问题。当建筑屋顶设计过高或过重时,不仅会使建筑的变形量较大,还会使地震作用加大,都会影响建筑屋顶及其下建筑物的抗震性能。当屋顶建筑与下部建筑的重心不处于同一条线时,尤其是当屋顶建筑的抗侧力墙和下部建筑的抗侧力墙体不连续时,就容易产生地震的扭转作用,从而影响建筑的抗震性能。因此在屋顶建筑设计过程中,应尽可能降低其高度,并采用一些高强轻质材料,通过保证建筑结构刚度的均匀分布,使屋顶与下部建筑的重心点相一致,从而减少屋顶建筑的变形量及地震作用,提高建筑的整体抗震性能。
结束语
总而言之,抗震性能设计作为建筑工程设计中的重要组成部分,与建筑设计之间有着密切的联系。良好的建筑抗震设计,必须要在建筑与结构设计相同配合、共同考虑的前提下完成的。因此,必须要重视抗震性能设计中建筑工程设计中的重要性,以充分发挥出抗震性能设计的优势,从而提高建筑的整体抗震性能。
参考文献:
[1]许赟晟.建筑工程抗震性能技术提高措施分析[J].黑龙江科技信息.2012(20).
[2]胡文驰.建筑工程抗震性能技术提高措施探讨[J].城市建设理论研究.2013(14).
关键词:建筑工程;工程抗震;工程设计;抗震设计;性能技术
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
抗震性能是建筑工程的一个重要内容,尤其是在地震频发区的建筑工程,要根据当地的实际情况提高建筑工程的抗震性能和级别。良好的抗震性能技术的设计应用可以使建筑物抵御地震带来的破坏,减少人身生命财产损失。设计者应该全面的认识到这一点,在设计中规避一些不利的因素,提高设计的水平,促进建筑的良好使用。
一、建筑工程设计与抗震性能技术的关系
建筑工程设计与抗震性能技术之间有着紧密的联系,只有在设计阶段充分考虑抗震因素,才能为建筑后期的抗震性能打好基础。建筑工程设计是抗震性能技术的设计应用的基础,在建筑结构设计中,对建筑工程设计的改动较小。在建筑工程设计方案中,设计师应充分考虑到建筑的抗震性能的要求,设计人员必须根据建筑方案合理、科学布置结构部件,保证建筑结构刚度的均匀分布,使建筑结构的受力与变形能相互协调,从而提高建筑结构的承载能力及抗震性能。在建筑工程设计若不考虑到建筑的抗震性能要求,就会导致建筑工程布局设计受到限制。通常情况下,为了提高建筑结构部件的承载能力与抗震性能,则要增加建筑结构的截面面积,但结果是会造成不必要的浪费。因此在提高建筑工程抗震性能技术时必须要对建筑的体型、平面布置、竖向布置及屋顶抗震性能等问题进行系统合理的研究分析。
二、现阶段我国建筑抗震存在的普遍问题
1、建筑结构设计不合理、抗震性能不足
现阶段,我国建筑的抗震设计目标还不明确,大多数房屋建筑的抗震性能还未能从设计方案上得到直观的体现。一旦建筑物的抗震性能无法达到,会在地震强度过大的情况下发生瞬间坍塌,无法给建筑物内的人们逃生预留足够的时间和空间。我国建筑结构的不合理设计,大多体现在农村建筑物上,部分农民自建房甚至根本不具备抗震性能,一旦遭遇地震灾害,这些先天性的设计缺陷会造成建筑结构的巨大改变,导致结构部件失衡。加之农村房屋楼间距设计的不合理,极易造成房屋的连续性垮塌,带来的破坏将是毁灭性的
2、建筑质量不达标
由于建筑材料市场价格的持续上涨和建筑行业竞争的加剧,部分企业不顾建筑质量,一味追求低价战略抢占市场,因此造成部分建筑质量大面积缩水,为人民群众的日常生产生活埋下了潜在的隐患。除此之外,建筑质量的不达标还有很大一部分原因是由于施工队伍的违规操作造成的,为了节省成本、加快施工进度,部分施工企业偷工减料、漠视抗震设计而施工,造成建筑物内部承重墙地基不牢、圈梁过细、箍筋间距过大等多个分项均不符合抗震减灾设计的相关要求。另一方面,建筑施工过程中的监管不力,也是导致钢筋混凝土质量不达标、施工技术不到位、随意改变建筑结构破坏抗震性能等质量问题的主要诱因。
三、建筑工程抗震设计的原则和基本内容
1、原则
在建筑物抗震设计上,我国遵循这样三条原则:“小震不坏、中震可修、大震不倒”。第一,小震不坏。当建筑物遇到多遇地震时,其结构没有遭受到损坏,无需修理就可以继续使用。在这个原则下,一般是对建筑结构的承载力进行验算,是建筑工程抗震设计第一阶段的弹性设计。第二,中震可修。当建筑物遇到设防地震时,建筑物可能发生一定程度的损坏,经过修补之后就可以继续投入使用。这要求建筑设计时考虑到建筑结构的非线性弹塑性变形和承载力,是第二阶段的弹塑性变形验算。第三,大震不倒。当遭受到罕遇地震影响时,建筑物不会发生倒坍等威胁人民生命财产安全的重大事故。这一阶段的设计是前面两个阶段验算和设计的分析过程,并采取相应的抗震措施和技术来提高建筑物的抗震性能。
2、基本内容
首先,当建筑物采用钢筋混凝土框架結构和抗震墙结构时,其高度不得超过《建筑抗震设计规范》规定的最大适用高度。当采用的是抗震墙结构和筒体结构时,建筑工程为9度设防时,其高度不得超过《建筑抗震设计规范》规定的最大适用高度;建筑工程为8度设防时,其最大高度应是《建筑抗震设计规范》规定最大适用高度的120%;建筑工程为7度和6度设防时,其最大高度应是《建筑抗震设计规范》规定最大适用高度的130%。第二,超限高层建筑物设计时,其高度、高宽比和体型规则性这三者中至少有一项需要满足《建筑抗震设计规范》的要求。第三,在进行建筑抗震设计时,至少要采用两种力学模型来计算分析建筑物的受力情况,其计算程序需要经过有关行政部门的鉴定许可。第四,为保证超限高层建筑的安全性,应采取比《建筑抗震设计规范》更严格的抗震措施。第五,当建筑物有明显薄弱层时,还应进行结构的弹塑性时程分析。
四、提高建筑工程抗震性能技术的措施
1、做好超限高层建筑设计的前期工作
众所周知,建筑材料对建筑工程抗震性能的影响及其的严重,因此在设计前要做好前期的准备工作,主要对设计中涉及到的材料质量、数量、规格等做好相应的规划设计,通过对材料的了解再进行相应的设计,尤其是材料的性能参数一定要做好详细的分析,因为有很多材料类型差不多,但是,还是有着细节上的差别。另外,还应对建筑地点的地质地貌、周边环境等进行详细的分析,这些因素对建筑抗震设计也有着一定的影响。因此,要做好前期的材料搜集、整理的工作,要确保相关数据材料收集的全面性和准确性。通过做好前期的准备工作,不管是在建筑的整体设计还是对建筑的抗震设计需要将这些数据作为设计的基础,进而确保设计过程中避免出现一些误差。
2、采用合理的结构形式
建筑结构抗震设计的原则我国建筑结构抗震设计应该遵循相应的原则,首先,建筑结构必须具备足够的延展性能,以便于在强度过大的地震作用下,建筑能够保证应有的安全性;其次,建筑结构必须具备足够的刚度,以防止地震灾害来袭时建筑产生大幅度的位置转移和形状扭曲;最后,建筑结构的相关构件必须具备一定的的承载能力,以便于地震作用下不会瞬间坍塌,因而为人们逃生预留足够的时间。其具体的方法首先,墙体砌筑的砌块要通过合理配比的砂浆和高标号水泥来确保强度,采用成组砌筑的方法保证砂浆到位,达到抗震设防的相关要求;其次,砖混结构的建筑,通常需要合理增设柱子和圈梁的实际数量,以确保建筑房屋的整体性;最后,墙体拉结筋必须按照相关规范布置、配筋最好一次性准备齐全、墙体内部预理钢筋的位置需要从轴线和标高等多种方面来确定,从而保证拉结筋设置处于最优状态。
3、明确建筑工程抗震设计中的受力体系
随着社会不断的发展,人们不仅对建筑的质量要求提高了,同时也对建筑物的外观有着一定的要求,美观、大气、上档次是建筑外观表现出来的典型特点,但是有很多建筑物只考虑到外观设计,却忽略了建筑的受力体系,对建筑物的抗震性能带来直接的影响,如果这种现象出现在超限高层建筑的设计中,势必会为建筑物带来更大的安全隐患,因此,在对超限高层建筑物抗震设计中一定要明确建筑物的受力体系。建筑的外观要求是要满足的,而在达到这个要求的同时,还需要设计者充分考虑到建筑整体的抗震设计,要尽量以后者为主,毕竟后者是关乎到建筑物使用的安全性。可以通过力学的知识来寻找建筑抗震设计受力体系中的平衡点,以此来实现建筑工程抗震性能的要求。
4、做好建筑屋顶的抗震设计
屋顶设计是建筑抗震性能设计中的一项重要设计内容,尤其是在现代高层与超高层建筑设计中,屋顶设计问题更为重要。根据近年来高层建筑抗震性能设计的审查结果可以看出,在建筑屋顶设计中主要存在过高或过重两个问题。当建筑屋顶设计过高或过重时,不仅会使建筑的变形量较大,还会使地震作用加大,都会影响建筑屋顶及其下建筑物的抗震性能。当屋顶建筑与下部建筑的重心不处于同一条线时,尤其是当屋顶建筑的抗侧力墙和下部建筑的抗侧力墙体不连续时,就容易产生地震的扭转作用,从而影响建筑的抗震性能。因此在屋顶建筑设计过程中,应尽可能降低其高度,并采用一些高强轻质材料,通过保证建筑结构刚度的均匀分布,使屋顶与下部建筑的重心点相一致,从而减少屋顶建筑的变形量及地震作用,提高建筑的整体抗震性能。
结束语
总而言之,抗震性能设计作为建筑工程设计中的重要组成部分,与建筑设计之间有着密切的联系。良好的建筑抗震设计,必须要在建筑与结构设计相同配合、共同考虑的前提下完成的。因此,必须要重视抗震性能设计中建筑工程设计中的重要性,以充分发挥出抗震性能设计的优势,从而提高建筑的整体抗震性能。
参考文献:
[1]许赟晟.建筑工程抗震性能技术提高措施分析[J].黑龙江科技信息.2012(20).
[2]胡文驰.建筑工程抗震性能技术提高措施探讨[J].城市建设理论研究.2013(14).