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【摘要】地球正在进入地壳运动活跃期,世界上的地震呈现出集中爆发的特点,一旦发生地震将会对人民的生命财产安全造成巨大的影响。其实造成破坏性影响的不是地震自身,而是在地震中倒塌的建筑物。建筑物由于抗震能力较弱,容易在地震中受到外力的影响倒塌。因此加强建筑结构抗地震倒塌能力,有利于减少地震发生时带来的损失。本文就提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法进行了探讨,以此为我国建筑物抗震能力的研究提供参考。
【关键字】建筑;抗地震倒塌能力;设计思想
Earth is moving into the active crustal movement period, the earthquake showed the characteristics of concentrated outbreak, once the earthquake will be the safety of the lives and property of people caused great influence. In fact, a devastating effect is not the earthquake itself, but the building collapsed in the earthquake. The building because the seismic capacity is weak, vulnerable to collapse in the earthquake effect of external force. Therefore strengthen building structure seismic collapse resistance, is conducive to reduce earthquake losses. The design idea and method improve the building structure seismic collapse resistance are discussed, to provide reference for research on seismic capacity of buildings in china.
Buildings; seismic collapse resistance design idea
中图分类号:TU8 文献标识码:A
2008年的汶川地震给全国人民带来的伤痛记忆犹新,人们在地震中发现对汶川人民造成损伤的主要是因为房屋等建筑物的倒塌,导致将活体和财产埋入废墟中,给人们带来了巨大的心理伤痛和经济损失。因此研究人员开始对如何提高建筑结构的抗地震倒塌能力进行了研究。笔者认为要想提高建筑结构的抗地震倒塌性能,首先要改进抗地震倒塌的设计思想,选用正确的方法才能提高建筑结构的稳定性实现抗地震减少倒塌的目的。
1.建筑结构增加抗震倒塌能力的设计思想
1.1正确的选择建筑结构的类型
在设计建筑结构时,应该做到正确选型。要想做到正确选型就必须对建筑的实际高度、用途、功能、周边环境以及抗震性能进行综合考虑,选择最佳的结构类型和体系。尤其是高层建筑,正确选型直接关系着建筑物建成后抗震倒塌的性能[1]。在建筑结构的体系中钢结构、剪力墙结构以及框架-剪力墙结构是较为常用的建筑结构设计体系。如剪力墙结构和框架-剪力墙结构能够承受垂直与水平方向上的荷载,钢度较强,因此抗震性能较好。这种结构要求设计人员要科学的设计楼层间的变形量,确保建筑结构在地震中充分发挥框架与剪力墙的作用。同时在设计中应该采用强肢弱梁的理念,这可以有效避免墙肢在地震中受到破坏。而钢结构体系最大的优势在于具有良好的延展性,延展性可以有效的弱化由于地震波产生的破坏力,从而达到避免或减少地震波对建筑结构造成的破坏。另外钢结构的建筑具有工期短、环保的特点,但是其缺点是施工技术要求比较高。因此设计人员在设计过程中应该根据建筑物的实际情况决定结构体系的选择。剪力墙结构的建筑物是由剪力墙承担垂直与水平的负荷,钢度和强度较大,因此该种建筑物的抗震能力较高,被广泛应用于7级以上地震建筑物结构中[2]。不同的结构体系具有不同的抗震倒塌优势和缺点,这需要设计人员根据建筑物所在地的实际情况选择正确的类型。
1.2科学的布置建筑结构
在正确选择建筑结构体系的同时还应科学的布置建筑结构,只有这样才能确保建筑结构具有较强的抗震倒塌性能。具体操作要求:一、如果建筑结构的承重是竖向的,这时要求均匀布置结构,同时采用固定的规则进行布设,同时钢度变化应该做到统一、采用上小下大的形式,这样可以避免结构内收或外挑现象的出现。二、同时在布置中要保证建筑结构的钢度、变形能力以及承载能力,这主要是用于防止局部构建的损坏导致整个建筑结构承重能力的下降。三、依据科学合理的原则对建筑结构水平以及竖向承载能力进行布置,防止建筑物在地震中出现连续倒塌现象[3]。
2.影响建筑结构抗震倒塌性能的因素
2.1建筑结构的材料
建筑工程是较为复杂的系统,尤其是建筑结构的施工。只有选择合格的材料才能为建筑结构的质量提供可靠的保障。质量越好的材料用于建筑结构施工中,建筑结构的稳定性就越强,抗震能力就越强,反之则越弱[4]。
2.2建筑结构工程质量
建筑结构的施工质量对建筑结构的抗震倒塌性能具有关键性的影响。在建筑结构的施工中如果有一个环节出现问题,将会影响整个建筑结构的施工质量,导致建筑结构防震能力的降低。
2.3建筑物地基
地震是通过造成滑坡以及山崩等灾害对建筑物进行摧毁的伤害从而导致建筑物倒塌,因此建筑物地基的选择对建筑结构防震能力同样具有较大的影响[5]。
3.增强建筑结构抗震性能的途径
3.1树立综合设计理念
设计人员在设计过程中应该强化建筑结构抗震理念,将提高建筑结构的抗震能力切实融入方案设计中,保证建筑结构具有体形简易、结构对称规则、抗侧向力的能力,同时保证结构的承载力变化与质量变化具有科学合理性。
3.2重视建筑物地基的选择
建筑所在地地震的强弱以及周边环境对建筑物的抗震能力具有较大的影响,因此在选择建筑地基时应该避免地震活跃、山崖崩塌以及泥石流容易发生的地带。这要求设计人员在设计前应该进行场地勘察工作,查看地形、地质,避免将建筑物建设在地震断层或生活环境脆弱地区。如果必须要求在这些地区建设建筑物,应该在该地选择土质较为坚硬的地段进行施工,最大程度的减少地震的影响。另外设计人员还应按照桩基基础:建筑高度=1:15、天然地基基础:建筑高度=1:18的比例合理设置基础深度,该比例能够有效保证建筑物的水平下滑力与倾覆力相互抵消,从而实现增加建筑结构稳定性,提高抗震倒塌能力的目的[6]。设计人员还应通过增加抗震防线的方式避免建筑物在地震中局部构建的损坏引发的建筑倒塌。
3.3强调建筑结构延展性设计
之所以要对建筑结构进行延展性设计主要目的是为了提高建筑结构的承载力,避免建筑结构在发生塑性变形时出现变脆性突出和变形过量的现象,这就是说可以通过延展性的设计有效提高建筑的弹性和抗震性能[7]。进行延展性的设计可以通过强化墙体、构造柱以及圈梁的设计打造出建筑塑性铰区,从而通过增加建筑结构的极限弹性来减少塑性破坏问题的出现。另外对于高层建筑应该减少建筑结构不规则设计方案的使用,因为不规则的建筑方案抗震效果较低。
3.4强化结构构件性能
地震是通过地震产生的横波与混合波对建筑结构进行破坏,这要求在建筑结构的设计中强化建筑结构的局部构件的性能,实现主体结构与其他构建的协调性,保证整个建筑结构的稳定链接,同时加强在建筑结构施工完成后砌墙的设计,不断的提高建筑构件的稳定性与安全性,从而提升整个建筑结构的稳定性,达到提高建筑结构抗震性能的目的。
3.3提高建筑结构施工质量
首先应该选用合格的施工材料,确保施工材料具有良好的抗震性能。禁止在抗震建筑结构的施工中使用质量不合格的材料,相关部门应该加大检查力度和惩罚力度,对于不按照设计标准和国家建筑物材料抗震性实施施工的单位进行严厉的处罚,增加违法操作的成本,这样可以有效减少施工单位偷工减料的行为。其次,严把施工质量关。施工单位应该严格按照建筑物抗震施工标准和建筑结构设计图纸进行施工,不断提升自身的施工水平,确保建筑结构施工质量,为提高建筑结构的抗震性能提供可靠的保障。
4.结语
我国每年因为地震带来的损失是不可估量的,尤其是对人民身心造成的伤害会产生持久性的影响。通过提高建筑结构的抗震性能是减少地震损失的有效措施。设计人员应该不断改进建筑结构设计思想,采用新颖的设计方法,不断提高建筑结构的抗震性能,促进和谐社会的构建。
【参考文献】
[1]张树传,谢益人,杨玛莎.从汶川地震震害谈建筑结构抗连续倒塌设计方法[J].福建建筑.2012(10):156-158.
[2]王连坤,宋章树.建筑结构抗震概念设计的教学实践和探讨[J].中国电力教育.2012(20):406-408.
[3]郑新宇,廖河山.从汶川地震的建筑震害谈结构概念设计的重要性[J].福建建筑.2012(11):103-105.
[4]羅晏斌,董事尔,史德刚.从汶川大地震看钢结构的发展[J].工业建筑.2011(01):234-237.
[5]谢益人,林树枝.结构体系欠佳的建筑物的震害分析及加固建议[J].福建建筑.2012(10):369-371.
[6]李永录,耿树江,张文革.从汶川地震震害看如何提高工业建筑抗震能力[J].工业建筑.2013(01):106-108.
[7]张敬书,周绪红,姜丽娜.理性思考汶川地震中砌体结构的抗震能力[J].防灾减灾工程学报.2011(05):503-505.
【关键字】建筑;抗地震倒塌能力;设计思想
Earth is moving into the active crustal movement period, the earthquake showed the characteristics of concentrated outbreak, once the earthquake will be the safety of the lives and property of people caused great influence. In fact, a devastating effect is not the earthquake itself, but the building collapsed in the earthquake. The building because the seismic capacity is weak, vulnerable to collapse in the earthquake effect of external force. Therefore strengthen building structure seismic collapse resistance, is conducive to reduce earthquake losses. The design idea and method improve the building structure seismic collapse resistance are discussed, to provide reference for research on seismic capacity of buildings in china.
Buildings; seismic collapse resistance design idea
中图分类号:TU8 文献标识码:A
2008年的汶川地震给全国人民带来的伤痛记忆犹新,人们在地震中发现对汶川人民造成损伤的主要是因为房屋等建筑物的倒塌,导致将活体和财产埋入废墟中,给人们带来了巨大的心理伤痛和经济损失。因此研究人员开始对如何提高建筑结构的抗地震倒塌能力进行了研究。笔者认为要想提高建筑结构的抗地震倒塌性能,首先要改进抗地震倒塌的设计思想,选用正确的方法才能提高建筑结构的稳定性实现抗地震减少倒塌的目的。
1.建筑结构增加抗震倒塌能力的设计思想
1.1正确的选择建筑结构的类型
在设计建筑结构时,应该做到正确选型。要想做到正确选型就必须对建筑的实际高度、用途、功能、周边环境以及抗震性能进行综合考虑,选择最佳的结构类型和体系。尤其是高层建筑,正确选型直接关系着建筑物建成后抗震倒塌的性能[1]。在建筑结构的体系中钢结构、剪力墙结构以及框架-剪力墙结构是较为常用的建筑结构设计体系。如剪力墙结构和框架-剪力墙结构能够承受垂直与水平方向上的荷载,钢度较强,因此抗震性能较好。这种结构要求设计人员要科学的设计楼层间的变形量,确保建筑结构在地震中充分发挥框架与剪力墙的作用。同时在设计中应该采用强肢弱梁的理念,这可以有效避免墙肢在地震中受到破坏。而钢结构体系最大的优势在于具有良好的延展性,延展性可以有效的弱化由于地震波产生的破坏力,从而达到避免或减少地震波对建筑结构造成的破坏。另外钢结构的建筑具有工期短、环保的特点,但是其缺点是施工技术要求比较高。因此设计人员在设计过程中应该根据建筑物的实际情况决定结构体系的选择。剪力墙结构的建筑物是由剪力墙承担垂直与水平的负荷,钢度和强度较大,因此该种建筑物的抗震能力较高,被广泛应用于7级以上地震建筑物结构中[2]。不同的结构体系具有不同的抗震倒塌优势和缺点,这需要设计人员根据建筑物所在地的实际情况选择正确的类型。
1.2科学的布置建筑结构
在正确选择建筑结构体系的同时还应科学的布置建筑结构,只有这样才能确保建筑结构具有较强的抗震倒塌性能。具体操作要求:一、如果建筑结构的承重是竖向的,这时要求均匀布置结构,同时采用固定的规则进行布设,同时钢度变化应该做到统一、采用上小下大的形式,这样可以避免结构内收或外挑现象的出现。二、同时在布置中要保证建筑结构的钢度、变形能力以及承载能力,这主要是用于防止局部构建的损坏导致整个建筑结构承重能力的下降。三、依据科学合理的原则对建筑结构水平以及竖向承载能力进行布置,防止建筑物在地震中出现连续倒塌现象[3]。
2.影响建筑结构抗震倒塌性能的因素
2.1建筑结构的材料
建筑工程是较为复杂的系统,尤其是建筑结构的施工。只有选择合格的材料才能为建筑结构的质量提供可靠的保障。质量越好的材料用于建筑结构施工中,建筑结构的稳定性就越强,抗震能力就越强,反之则越弱[4]。
2.2建筑结构工程质量
建筑结构的施工质量对建筑结构的抗震倒塌性能具有关键性的影响。在建筑结构的施工中如果有一个环节出现问题,将会影响整个建筑结构的施工质量,导致建筑结构防震能力的降低。
2.3建筑物地基
地震是通过造成滑坡以及山崩等灾害对建筑物进行摧毁的伤害从而导致建筑物倒塌,因此建筑物地基的选择对建筑结构防震能力同样具有较大的影响[5]。
3.增强建筑结构抗震性能的途径
3.1树立综合设计理念
设计人员在设计过程中应该强化建筑结构抗震理念,将提高建筑结构的抗震能力切实融入方案设计中,保证建筑结构具有体形简易、结构对称规则、抗侧向力的能力,同时保证结构的承载力变化与质量变化具有科学合理性。
3.2重视建筑物地基的选择
建筑所在地地震的强弱以及周边环境对建筑物的抗震能力具有较大的影响,因此在选择建筑地基时应该避免地震活跃、山崖崩塌以及泥石流容易发生的地带。这要求设计人员在设计前应该进行场地勘察工作,查看地形、地质,避免将建筑物建设在地震断层或生活环境脆弱地区。如果必须要求在这些地区建设建筑物,应该在该地选择土质较为坚硬的地段进行施工,最大程度的减少地震的影响。另外设计人员还应按照桩基基础:建筑高度=1:15、天然地基基础:建筑高度=1:18的比例合理设置基础深度,该比例能够有效保证建筑物的水平下滑力与倾覆力相互抵消,从而实现增加建筑结构稳定性,提高抗震倒塌能力的目的[6]。设计人员还应通过增加抗震防线的方式避免建筑物在地震中局部构建的损坏引发的建筑倒塌。
3.3强调建筑结构延展性设计
之所以要对建筑结构进行延展性设计主要目的是为了提高建筑结构的承载力,避免建筑结构在发生塑性变形时出现变脆性突出和变形过量的现象,这就是说可以通过延展性的设计有效提高建筑的弹性和抗震性能[7]。进行延展性的设计可以通过强化墙体、构造柱以及圈梁的设计打造出建筑塑性铰区,从而通过增加建筑结构的极限弹性来减少塑性破坏问题的出现。另外对于高层建筑应该减少建筑结构不规则设计方案的使用,因为不规则的建筑方案抗震效果较低。
3.4强化结构构件性能
地震是通过地震产生的横波与混合波对建筑结构进行破坏,这要求在建筑结构的设计中强化建筑结构的局部构件的性能,实现主体结构与其他构建的协调性,保证整个建筑结构的稳定链接,同时加强在建筑结构施工完成后砌墙的设计,不断的提高建筑构件的稳定性与安全性,从而提升整个建筑结构的稳定性,达到提高建筑结构抗震性能的目的。
3.3提高建筑结构施工质量
首先应该选用合格的施工材料,确保施工材料具有良好的抗震性能。禁止在抗震建筑结构的施工中使用质量不合格的材料,相关部门应该加大检查力度和惩罚力度,对于不按照设计标准和国家建筑物材料抗震性实施施工的单位进行严厉的处罚,增加违法操作的成本,这样可以有效减少施工单位偷工减料的行为。其次,严把施工质量关。施工单位应该严格按照建筑物抗震施工标准和建筑结构设计图纸进行施工,不断提升自身的施工水平,确保建筑结构施工质量,为提高建筑结构的抗震性能提供可靠的保障。
4.结语
我国每年因为地震带来的损失是不可估量的,尤其是对人民身心造成的伤害会产生持久性的影响。通过提高建筑结构的抗震性能是减少地震损失的有效措施。设计人员应该不断改进建筑结构设计思想,采用新颖的设计方法,不断提高建筑结构的抗震性能,促进和谐社会的构建。
【参考文献】
[1]张树传,谢益人,杨玛莎.从汶川地震震害谈建筑结构抗连续倒塌设计方法[J].福建建筑.2012(10):156-158.
[2]王连坤,宋章树.建筑结构抗震概念设计的教学实践和探讨[J].中国电力教育.2012(20):406-408.
[3]郑新宇,廖河山.从汶川地震的建筑震害谈结构概念设计的重要性[J].福建建筑.2012(11):103-105.
[4]羅晏斌,董事尔,史德刚.从汶川大地震看钢结构的发展[J].工业建筑.2011(01):234-237.
[5]谢益人,林树枝.结构体系欠佳的建筑物的震害分析及加固建议[J].福建建筑.2012(10):369-371.
[6]李永录,耿树江,张文革.从汶川地震震害看如何提高工业建筑抗震能力[J].工业建筑.2013(01):106-108.
[7]张敬书,周绪红,姜丽娜.理性思考汶川地震中砌体结构的抗震能力[J].防灾减灾工程学报.2011(05):503-505.