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摘要:建筑设计在建筑抗震设计中意义重大。通过建筑设计,确保建筑体型简洁、结构刚度均匀分布、构造规则;合理布置建筑平面,加强建筑细节设计,整体提高建筑抗震能力。本文将从房屋建筑结构设计应遵循的重要性进行探讨,在此基础上,提出了房屋建筑结构结构抗震设计的几个要点措施。
关键词:房屋建筑;建筑结构;抗震设计;措施
中图分类号:TU2文献标识码: A
近几年来,我国地震灾害频发,四川汶川地震,青海玉树地震,给人们的财产和生命造成重大损失。面临一次次的地震灾害,无论是普通民主还是建筑界专业人士,都越来越重视建筑的抗震和防震性能。在地震中,造成人员伤亡的直接原因就是因为地表的破坏和建筑物的破坏及倒塌所造成的。在世界上130余次的较大地震中,据统计约有95%以上的伤亡都是由于建筑物倒塌、破坏所致。为了避免在地震中造成人身伤亡,我国在建筑工程的抗震设防中明确规定:新建、扩建、改建的建筑工程,必须要进行抗震设防,必须要达到抗震设防的要求。建筑工程必须要按照抗震设防要求和抗震规范来进行抗震设计,并根据抗震设计来组织施工。
一、房屋建筑结构抗震设计的重要性
1、充分保护人民群众的生命财产安全
人类社会在发展过程中,首先要解决的就是温饱与安全的需求(马斯洛的需要层次理论可以说明),如据有关报道,在2008年的汶川地震的主震区内,完好的建筑几乎没有。除却地震本身的烈度较高,破坏性较强的原因之外,一个更重要的问题值得我们的深思,就是建筑结构的抗震能力非常差,长时期以来,国人对于建筑的抗震设计重视不够,一方面在技术水平上缺乏突破,另一方面一部分人受利益驱动,往往在施工过程中,存在偷工减料等行为,导致了建筑物抗震能力薄弱,加强建筑结构抗震设计的重要性,对于保护人民群众的生命财产安全不言而喻。
2、促进建筑结构设计技术与理念的创新与发展
我们知道,日本是一个地震多发地区,事实上,在1880年以前,日本对于建筑物结构的抗震设计也不是很重视。1891年在浓尾地震之后,鉴于地震给建筑物造成的重大损害,日本成立了“震灾预防调查委员会”,开始着手进行抗震结构设计研究。经过近百年的发展,日本的建筑物结构抗震设计无论是在技术还是在理念上都处于领先的地位。
3、具有良好的社会正向效应
整个社会发展是一个复杂的系统,从这一战略高度加以认识的话,我们不难发现,对于建筑物抗震结构设计的加强对于构建和谐社会具有重要意义,良好的建筑物抗震能力,能够减轻人民群众的生命财产损失和风险,有利于维护社会稳定,对于建设“美丽中国”,实现“中国梦”,具有良好的社会效应。因此,不能孤立的片面的静止的对待建筑结构抗震设计。
二、 影响建筑抗震的因素分析
1、建筑抗震取决于所选取建筑结构形式
为实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标,新版《建筑抗震设计规范》中取消了砖混内框架结构,提高了砖混结构建筑的设计要求。目前普遍使用的框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框架结构三种结构形式中,框架-剪力墙结构的抗震性能最为突出,剪力墙次之。单纯的框架结构造价虽然抗震性能不如前两种,但其造价较低,施工技术成熟,是目前最为常见的结构形式。根据建筑当地的实际情况,结合建筑的使用功能,选取合适的结构形式,对于建筑抗震意义重大。
2、建筑抗震取决于适宜的抗震措施
在场地类型不同的情况下,抗震措施主要由建筑的不同等级决定。在确定建筑等级及场地类型之后,将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震措施设计中,即可改善建筑抗震设计,提高建筑抗震效果。
3、影响房屋建筑抗震性能的因素
房屋建筑抗震性能取决于场地选择、施工质量等其他因素。建筑工程场地选择不当等造成施工质量下降,这些因素都可能对建筑结构的抗震性能造成重要影响。选择建好的工程场地、加强施工质量监督,对于提高建筑抗震性能是十分必要的。
三、房屋建筑结构抗震设计的措施
1、场地和地基的选择
在场地选择前期,对该地域进行SWOT分析,通过对当地地震发生频率的统计和对地质情况的科学勘察,抗震建筑是否具有良好的抗震性能,地基的选择是关键。在选址之前搜集相关资料,综合分析评估,尽量避免地震多发地段,消除不利因素,如无法消除,则需运用科学合理手段将危险系数降到最低。若需建立高层建筑,并提高其地基的抗震能力,务必选择岩石基地亦或是密实度较高的基土作为地基,坚决避免软性地基土。针对跟理想地基有差距的建筑地基,需人工进行科学加固工作,尽可能符合相应标准。
2、建筑结构设计的规则性
建筑结构一般分为两种。在抗震建筑中,一般推崇规则的平面结构。规则性的构建结构布局,最大的关键点在于其优良的平衡性和均衡性。整体建筑受力均衡,最终保证了建筑的抗震性能,尽可能避免发生错位等现象。不规则的平面结构,虽有视觉美感,却容易在事发时,导致建筑结构中的刚心和质心发生交错,如果刚心距离足够大,构件的刚度就会受到影响,刚度不够的构件受力,容易发生侧移,力度较大的话很可能受力不足导致损坏,建筑随之发生坍塌事故。
3、采用合理的建筑平立面
建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,通过无数次的实验表明,简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强,对延缓地震烈度范围延伸,消耗地震的能量,减少地震对整体结构的破坏,而且,对称结构容易准确计算其地震反应。
4、选择合理的结构形式。
抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。建筑结构抗震设计中,不同结构的抗震结构体系的承载力受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等多种条件的影响,因此房建结構抗震设计要综合考虑,做到科学选择,严谨设计
5、屋顶建筑抗震设计
中国传统建筑屋顶修建较高,装饰较多,过于华丽的屋顶建设会对建筑的抗震性能造成很大的影响。此类设计极大地增加了建筑变形的可能性,提升了整体建筑的危险系数。低矮的屋顶可以保证屋顶的中心和建筑的中心处于垂直一线,在发生地震时,中轴线比较稳固,建筑整体受力相差不大,降低了抗侧力墙发生间断和扭转的可能性,中断地震作用之间的相互传递。可有效减轻地震的负面影响。因此,低矮的屋顶安全系数更好,具有更加良好的抗震功能。
总之,房屋建筑结构的抗震设计要结合具体的地质情况,科学设计建筑结构外形,在此基础上,采取多级抗震的结构设计原则,从而提高建筑整体的抗震性能,确保居民的生命财产安全。
参考文献
[1]肖峻.浅析建筑结构分析与设计[J].中化建设,2008.12.
[2]范小平.高层建筑结构概念设计和抗震设计中相关的几个问题应用分析[J].福建建材,2011,(6).
[3]付进喜.关于高层建筑中转换层设计的几个关键问题的探讨[J].科技与企业,2011,(07).
[4] 瞿岳前 杨将 汤卫华 建筑结构基于性能的抗震设计理论与方法 [期刊论文] 《山西建筑》 -2009年35期
关键词:房屋建筑;建筑结构;抗震设计;措施
中图分类号:TU2文献标识码: A
近几年来,我国地震灾害频发,四川汶川地震,青海玉树地震,给人们的财产和生命造成重大损失。面临一次次的地震灾害,无论是普通民主还是建筑界专业人士,都越来越重视建筑的抗震和防震性能。在地震中,造成人员伤亡的直接原因就是因为地表的破坏和建筑物的破坏及倒塌所造成的。在世界上130余次的较大地震中,据统计约有95%以上的伤亡都是由于建筑物倒塌、破坏所致。为了避免在地震中造成人身伤亡,我国在建筑工程的抗震设防中明确规定:新建、扩建、改建的建筑工程,必须要进行抗震设防,必须要达到抗震设防的要求。建筑工程必须要按照抗震设防要求和抗震规范来进行抗震设计,并根据抗震设计来组织施工。
一、房屋建筑结构抗震设计的重要性
1、充分保护人民群众的生命财产安全
人类社会在发展过程中,首先要解决的就是温饱与安全的需求(马斯洛的需要层次理论可以说明),如据有关报道,在2008年的汶川地震的主震区内,完好的建筑几乎没有。除却地震本身的烈度较高,破坏性较强的原因之外,一个更重要的问题值得我们的深思,就是建筑结构的抗震能力非常差,长时期以来,国人对于建筑的抗震设计重视不够,一方面在技术水平上缺乏突破,另一方面一部分人受利益驱动,往往在施工过程中,存在偷工减料等行为,导致了建筑物抗震能力薄弱,加强建筑结构抗震设计的重要性,对于保护人民群众的生命财产安全不言而喻。
2、促进建筑结构设计技术与理念的创新与发展
我们知道,日本是一个地震多发地区,事实上,在1880年以前,日本对于建筑物结构的抗震设计也不是很重视。1891年在浓尾地震之后,鉴于地震给建筑物造成的重大损害,日本成立了“震灾预防调查委员会”,开始着手进行抗震结构设计研究。经过近百年的发展,日本的建筑物结构抗震设计无论是在技术还是在理念上都处于领先的地位。
3、具有良好的社会正向效应
整个社会发展是一个复杂的系统,从这一战略高度加以认识的话,我们不难发现,对于建筑物抗震结构设计的加强对于构建和谐社会具有重要意义,良好的建筑物抗震能力,能够减轻人民群众的生命财产损失和风险,有利于维护社会稳定,对于建设“美丽中国”,实现“中国梦”,具有良好的社会效应。因此,不能孤立的片面的静止的对待建筑结构抗震设计。
二、 影响建筑抗震的因素分析
1、建筑抗震取决于所选取建筑结构形式
为实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标,新版《建筑抗震设计规范》中取消了砖混内框架结构,提高了砖混结构建筑的设计要求。目前普遍使用的框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框架结构三种结构形式中,框架-剪力墙结构的抗震性能最为突出,剪力墙次之。单纯的框架结构造价虽然抗震性能不如前两种,但其造价较低,施工技术成熟,是目前最为常见的结构形式。根据建筑当地的实际情况,结合建筑的使用功能,选取合适的结构形式,对于建筑抗震意义重大。
2、建筑抗震取决于适宜的抗震措施
在场地类型不同的情况下,抗震措施主要由建筑的不同等级决定。在确定建筑等级及场地类型之后,将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震措施设计中,即可改善建筑抗震设计,提高建筑抗震效果。
3、影响房屋建筑抗震性能的因素
房屋建筑抗震性能取决于场地选择、施工质量等其他因素。建筑工程场地选择不当等造成施工质量下降,这些因素都可能对建筑结构的抗震性能造成重要影响。选择建好的工程场地、加强施工质量监督,对于提高建筑抗震性能是十分必要的。
三、房屋建筑结构抗震设计的措施
1、场地和地基的选择
在场地选择前期,对该地域进行SWOT分析,通过对当地地震发生频率的统计和对地质情况的科学勘察,抗震建筑是否具有良好的抗震性能,地基的选择是关键。在选址之前搜集相关资料,综合分析评估,尽量避免地震多发地段,消除不利因素,如无法消除,则需运用科学合理手段将危险系数降到最低。若需建立高层建筑,并提高其地基的抗震能力,务必选择岩石基地亦或是密实度较高的基土作为地基,坚决避免软性地基土。针对跟理想地基有差距的建筑地基,需人工进行科学加固工作,尽可能符合相应标准。
2、建筑结构设计的规则性
建筑结构一般分为两种。在抗震建筑中,一般推崇规则的平面结构。规则性的构建结构布局,最大的关键点在于其优良的平衡性和均衡性。整体建筑受力均衡,最终保证了建筑的抗震性能,尽可能避免发生错位等现象。不规则的平面结构,虽有视觉美感,却容易在事发时,导致建筑结构中的刚心和质心发生交错,如果刚心距离足够大,构件的刚度就会受到影响,刚度不够的构件受力,容易发生侧移,力度较大的话很可能受力不足导致损坏,建筑随之发生坍塌事故。
3、采用合理的建筑平立面
建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,通过无数次的实验表明,简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强,对延缓地震烈度范围延伸,消耗地震的能量,减少地震对整体结构的破坏,而且,对称结构容易准确计算其地震反应。
4、选择合理的结构形式。
抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。建筑结构抗震设计中,不同结构的抗震结构体系的承载力受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等多种条件的影响,因此房建结構抗震设计要综合考虑,做到科学选择,严谨设计
5、屋顶建筑抗震设计
中国传统建筑屋顶修建较高,装饰较多,过于华丽的屋顶建设会对建筑的抗震性能造成很大的影响。此类设计极大地增加了建筑变形的可能性,提升了整体建筑的危险系数。低矮的屋顶可以保证屋顶的中心和建筑的中心处于垂直一线,在发生地震时,中轴线比较稳固,建筑整体受力相差不大,降低了抗侧力墙发生间断和扭转的可能性,中断地震作用之间的相互传递。可有效减轻地震的负面影响。因此,低矮的屋顶安全系数更好,具有更加良好的抗震功能。
总之,房屋建筑结构的抗震设计要结合具体的地质情况,科学设计建筑结构外形,在此基础上,采取多级抗震的结构设计原则,从而提高建筑整体的抗震性能,确保居民的生命财产安全。
参考文献
[1]肖峻.浅析建筑结构分析与设计[J].中化建设,2008.12.
[2]范小平.高层建筑结构概念设计和抗震设计中相关的几个问题应用分析[J].福建建材,2011,(6).
[3]付进喜.关于高层建筑中转换层设计的几个关键问题的探讨[J].科技与企业,2011,(07).
[4] 瞿岳前 杨将 汤卫华 建筑结构基于性能的抗震设计理论与方法 [期刊论文] 《山西建筑》 -2009年35期