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【摘要】千百年来,人们很难对地震的来临做出准确无误的预测,所以,当地震迅猛到来时致使人们手足无措,同时建筑物产生裂缝,严重时发生倾斜倒塌,最终造成巨大的人员伤亡,影响到人们的正常生活,扰乱了社会原本的秩序,给国家带来了不可挽回的经济损失。虽然地震是无法制止的,但是随着科技的发展,采取有效的措施可以在很大程度上减小地震带来的损失,由此可见,研究建筑物的抗震设计是非常重要的。
【关键词】砌体结构;钢筋混凝土;钢结构的抗震设计
一、地震的危害
建筑物遭到破坏的主要原因是地震波在土体中传播,引起强烈的地面运动而造成的,破坏的形式表现为受震破坏,也可能是地震引起的地基失效,次生效应引起的破坏也可能危及建筑物的安全性。在自然灾害中,地震的威力常常使得城市地裂房塌,甚至面目全非。震后的重建工程巨大,经济损失不可估量,人们的生活秩序被打乱后无法正常生活。
二、砌体结构房屋的抗震设计
砌体结构主要受水平地震作用下的影响,它的破坏并没有固定的形式,是随着自身的结构类型和前期所做的抗震构造措施的不同而不相同的。在抗震设计计算过程中,依据计算理论对结构进行一系列精密的设计,在规范要求下保证强度、构造等都能满足条件,在建筑物力学特征得以体现后,还需要对房屋的平面布置、外观结构、材料等进行合理的选择,正确的决择将会对建筑物的强度、刚度等有所提高,加强了房屋的安全可靠性,对整体结构获取最大的抗震能力起到了帮助作用。[1]
1、砌体结构的破坏类型
根据结构的破坏情况,我们可将其划分为两类。一种是由于结构自身的承载力不足而造成的破坏,另一类则是因为设计人员没有合理的对房屋进行平面布局或者构造的缺陷最终引起了结构的破坏。相比两者,不难发现,前者在地震作用下墙内的剪力不足以承担外界荷载时,就会发生剪切破坏,明显的特征是墙体产生斜裂缝或交叉烈缝;而后者因为内外墙之间缺乏可靠的连接,最终在地震作用下就会丧失整体性,严重时会发生“出平面”的倾斜。
2、砌体结构的布设要求
在砌体结构的设计施工中有一些相关的限制和要求。房屋的高度和层数的有效控制将会减轻地震作用对建筑物带来的危害,研究表明,建筑物的破坏程度是随着高度的增加而加大的,房屋越是高耸,地震作用就越大,所带来的损失也就随之增大。对于砌体结构而言,它的材料大多具有脆性性能,想要提高砌体结构的抗震性能可以同通过限制其高度和层数来达到最终目的。再者,房屋高宽比的限制也在一定程度上削弱了地震所造成危害,随着房屋的高宽的增大,地震效应也将增大,因此,砌体结构的高宽比的限度要在可控范围之内,绝不能超过建筑物的最大比值要求。当外部结构的尺寸确定之后,设计人员需要对建筑物的内部给予重视,墙体的布置尤为重要,墙体作为承担地震作用的主要构件,它的布设对房屋的空间刚度和整体性影响极大,横墙不仅仅要有一定的抗震能力,而且要在适当的间距下满足楼盖的水平刚度。如果局部尺寸不当同样也会造成局部破坏,虽然没有影响到房屋的整体安全,却大大降低了建筑物整体的承载能力,此外,还要根据地震烈度的要求控制墙面的开洞率。最后需要考虑的是平、立面的布置,在实际工程中,建筑物很少出现完全对称的规则结构,或多或少的会出现凹凸曲折,高低错落的现象,在地震作用下往往影响比较严重,所以应该尽量遵循均匀对称,平面内对齐布设,设置抗震缝,必要时还需设置变形缝和伸缩缝。[2]
3、砌体结构的防震措施
采取措施后的砌体结构在地震作用下能够提高其抗剪承载力,变形能力也随之增强,起到了很好的加固作用。在墙体周边加设圈梁和构造住,这样在墙体在达到极限破坏的状态下,圈梁和构造柱等就会对墙体起到约束作用,碎块不易散落,从而保持一定的承载力,不至于发生倒塌,提高了房屋的抗震能力。
三、钢筋混凝土结构的抗震设计
钢筋混凝土结构的特点也砌筑结构相似,设计人员应当考虑他们的异同性进行设计,依据钢筋混凝土自身的优缺点提出抗震方案,同时也要吸取砌筑结构的利与弊后施工,最后抗震措施可以用强柱弱梁、强剪弱弯、构造措施的方法来控制。近几年,钢筋混凝土的快速发展使得建筑物越来越高,结构越来越复杂,与人类的文化、娱乐、生活紧密相关,所以除了规范要求的安全要求外,抗震设计也是必不可少的重要环节。[3]
四、钢结构的抗震设计
钢结构具有强度高、韧性好、综合抗震性能好的特点,但也有在地震中倒塌的重大事故,除了采取一系列措施使它的强度和刚度有所提高之外,还要增加钢结构在往复荷载作用下的塑性变形的能力,以削弱地震作用。因此,钢结构的建筑物要满足抗震、防震、安全度的前提是科学合理的改进钢结构的构造和设计方法,对钢结构进行加固,使得它的承载力有所提高,在地震作用下的反应有所减小,由此可见,钢结构的抗震设计也是非常重要的环节之一。
结束语
近些年,自然灾害给人类带来了巨大的损失,地震在我国的活动相对频繁,这就有必要正确的认识我国地震的特点和建筑物结构的特征。借助现在地震科学技术来解决实际工程中的问题,采取合理安全的抗震设计方法去处理砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构在地震作用下的问题,改善建筑物的抗震性能是每个设计人員义不容辞的责任,为的是减小在地震作用下建筑物的破坏,为人民构建一个和谐安全的社会,降低了因地震而产生的经济费用,进一步减轻人民的负担,为国家快速发展做出贡献。
【关键词】砌体结构;钢筋混凝土;钢结构的抗震设计
一、地震的危害
建筑物遭到破坏的主要原因是地震波在土体中传播,引起强烈的地面运动而造成的,破坏的形式表现为受震破坏,也可能是地震引起的地基失效,次生效应引起的破坏也可能危及建筑物的安全性。在自然灾害中,地震的威力常常使得城市地裂房塌,甚至面目全非。震后的重建工程巨大,经济损失不可估量,人们的生活秩序被打乱后无法正常生活。
二、砌体结构房屋的抗震设计
砌体结构主要受水平地震作用下的影响,它的破坏并没有固定的形式,是随着自身的结构类型和前期所做的抗震构造措施的不同而不相同的。在抗震设计计算过程中,依据计算理论对结构进行一系列精密的设计,在规范要求下保证强度、构造等都能满足条件,在建筑物力学特征得以体现后,还需要对房屋的平面布置、外观结构、材料等进行合理的选择,正确的决择将会对建筑物的强度、刚度等有所提高,加强了房屋的安全可靠性,对整体结构获取最大的抗震能力起到了帮助作用。[1]
1、砌体结构的破坏类型
根据结构的破坏情况,我们可将其划分为两类。一种是由于结构自身的承载力不足而造成的破坏,另一类则是因为设计人员没有合理的对房屋进行平面布局或者构造的缺陷最终引起了结构的破坏。相比两者,不难发现,前者在地震作用下墙内的剪力不足以承担外界荷载时,就会发生剪切破坏,明显的特征是墙体产生斜裂缝或交叉烈缝;而后者因为内外墙之间缺乏可靠的连接,最终在地震作用下就会丧失整体性,严重时会发生“出平面”的倾斜。
2、砌体结构的布设要求
在砌体结构的设计施工中有一些相关的限制和要求。房屋的高度和层数的有效控制将会减轻地震作用对建筑物带来的危害,研究表明,建筑物的破坏程度是随着高度的增加而加大的,房屋越是高耸,地震作用就越大,所带来的损失也就随之增大。对于砌体结构而言,它的材料大多具有脆性性能,想要提高砌体结构的抗震性能可以同通过限制其高度和层数来达到最终目的。再者,房屋高宽比的限制也在一定程度上削弱了地震所造成危害,随着房屋的高宽的增大,地震效应也将增大,因此,砌体结构的高宽比的限度要在可控范围之内,绝不能超过建筑物的最大比值要求。当外部结构的尺寸确定之后,设计人员需要对建筑物的内部给予重视,墙体的布置尤为重要,墙体作为承担地震作用的主要构件,它的布设对房屋的空间刚度和整体性影响极大,横墙不仅仅要有一定的抗震能力,而且要在适当的间距下满足楼盖的水平刚度。如果局部尺寸不当同样也会造成局部破坏,虽然没有影响到房屋的整体安全,却大大降低了建筑物整体的承载能力,此外,还要根据地震烈度的要求控制墙面的开洞率。最后需要考虑的是平、立面的布置,在实际工程中,建筑物很少出现完全对称的规则结构,或多或少的会出现凹凸曲折,高低错落的现象,在地震作用下往往影响比较严重,所以应该尽量遵循均匀对称,平面内对齐布设,设置抗震缝,必要时还需设置变形缝和伸缩缝。[2]
3、砌体结构的防震措施
采取措施后的砌体结构在地震作用下能够提高其抗剪承载力,变形能力也随之增强,起到了很好的加固作用。在墙体周边加设圈梁和构造住,这样在墙体在达到极限破坏的状态下,圈梁和构造柱等就会对墙体起到约束作用,碎块不易散落,从而保持一定的承载力,不至于发生倒塌,提高了房屋的抗震能力。
三、钢筋混凝土结构的抗震设计
钢筋混凝土结构的特点也砌筑结构相似,设计人员应当考虑他们的异同性进行设计,依据钢筋混凝土自身的优缺点提出抗震方案,同时也要吸取砌筑结构的利与弊后施工,最后抗震措施可以用强柱弱梁、强剪弱弯、构造措施的方法来控制。近几年,钢筋混凝土的快速发展使得建筑物越来越高,结构越来越复杂,与人类的文化、娱乐、生活紧密相关,所以除了规范要求的安全要求外,抗震设计也是必不可少的重要环节。[3]
四、钢结构的抗震设计
钢结构具有强度高、韧性好、综合抗震性能好的特点,但也有在地震中倒塌的重大事故,除了采取一系列措施使它的强度和刚度有所提高之外,还要增加钢结构在往复荷载作用下的塑性变形的能力,以削弱地震作用。因此,钢结构的建筑物要满足抗震、防震、安全度的前提是科学合理的改进钢结构的构造和设计方法,对钢结构进行加固,使得它的承载力有所提高,在地震作用下的反应有所减小,由此可见,钢结构的抗震设计也是非常重要的环节之一。
结束语
近些年,自然灾害给人类带来了巨大的损失,地震在我国的活动相对频繁,这就有必要正确的认识我国地震的特点和建筑物结构的特征。借助现在地震科学技术来解决实际工程中的问题,采取合理安全的抗震设计方法去处理砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构在地震作用下的问题,改善建筑物的抗震性能是每个设计人員义不容辞的责任,为的是减小在地震作用下建筑物的破坏,为人民构建一个和谐安全的社会,降低了因地震而产生的经济费用,进一步减轻人民的负担,为国家快速发展做出贡献。