工程抗震设防的重要性及抗震设计中应注意的问题

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  【摘 要】我国是一个地震灾害比较严重的国家。随着科学技术的不断发展,我国的建筑结构抗震设计的方法随着结构试验、结构分析、地震学以及动力学的发展也在不断的进步,在不断学习国外经验的基础上,我国的震害调查、强震观察的方法在不断的成熟。但是,如何从我国的社会发展和地震环境的实际情况出发来提高建筑结构抗震性能,从而保持建筑物更加合理经济、安全可靠,是结构抗震设计中的一项重要的任务。
  【关键词】建筑结构;抗震设计;措施
  地震作为破坏力最强的自然灾害,其对于人们的生活及建筑物损坏的程度是毁灭性的,为了防止地震对人类生活及建筑物的过度破坏,实现对人类生命及财产安全的保护,建筑工程必须要在结构设计环节中做好抗震设计。近年来,在专家、学者的共同专研和努力下,我国建筑工程结构的抗震设计水平得到了显著提升,这帮助我国建筑工程结构的抗震安全性实现了突破,我国的建筑结构抗震设计水平正在逐步完善。
  一、工程抗震设计
  (一)概念设计
  为了降低地震灾害带给我们的经济损失与人身危害,在设计建筑房屋的整体结构时,应以加强结构的抗震能力或消弱地震影响为主要内容。通过分析被毁建筑物所呈现出的明显特点,补足建筑物抗震能力的薄弱之处。
  本文主要通过设计抗震构造、抵抗地震作用以及抗震概念等三个方面,来提升建筑物的整体抗震能力。一般而言,在抗震概念设计环节,设计师应充分考虑房屋的整体结构与布局要求,在确保结构力的同时,还应保持其对称、平衡关系。倘若房屋结构凹凸变化太大、不对称或不规则,均会影响抗震结构的钢度与强度。
  若存在薄弱楼层,一旦发生地震等灾害,将会在短时间内引起楼层坍塌、变型,损坏建筑结构的抗震中枢,从而降低房屋的安全性能。此外,因为静定结构的传力路线与杠杆受力渠道较为单一,可能一根杠杆就会损坏整个静定结构,在超过结构的承受力时,将会导致多余的杠杆变形,消耗掉一部分能量,从而增加超静定结构的次数,如此一来,被消耗的能量也会大幅度增长,显示出更为明显的抗震效果。除此之外,为了避免框架倒塌这一现象,建议使用“梁弱柱强”这一结构形式,这样一来,一旦发生地震等灾害,便可借助梁的变形将压力消耗掉,令框架退到第二道防线的位置上。此外,在具体的选耗能构建过程中,尽可能采用专业性水平进行构建,大幅度消耗地震产生的压力,避免建筑物因受力过大而坍塌。确保各个构件之间连接牢固,将其所具有的承受力凝聚在一起,提升结构的钢度及强度,更好消耗地震灾害所产生的作用力。
  当建筑物形体显现突变部位时,应及时上报,制定合理的解决措施,可通过借助填充墙的方式,来减缓地震对建筑各耗能构建、围护墙及整个框架的破坏力。另外,我们还需了解的问题是,应尽可能挑选一些材质较轻的耗材,因为这些耗材具有消耗地震能力的作用。地震所带来的作用力是持续、不间断的,在短时间内对建筑物发起连续冲击,因此,应从多层次、多角度考虑问题,通过设置多层防线与合理的防护措施,确保建筑房屋整体的钢度与强度。
  (二)抗震计算
  预制空心楼板是大部分房屋均会采用的主体结构,倘若并未遵循相关规范及要求进行设计,那么在地震时,将会破坏整个预制板结构,造成墙体外闪或破坏,从而导致楼体大面积坍塌。此外,因为建筑结构的差异,在设计环节,应充分考虑多种不同的情况,一般均以房屋的两个主轴方向对水平地震作用进行计算,而水平抗震作用通常是由各个方面的抗侧力构件共同承担的,倘若建筑物采用的是相交结构或不对称、不清晰的不规则结构,那么则应分开计算其抗震作用。
  (三)构造措施
  现阶段,混凝土结构大部分都是以建筑结构中承重柱的轴压比、混凝土比例标准及钢筋横截面的比值为计算标准。为了加强混砖结构的强度及钢度,可通过在墙体内增加防震缝、混凝土构造柱、限定建筑层数及高度的方式来完成。近几年来,由于时代的更迭、地壳的变迁,地球上地震灾害频频发生,有关部门对以往出台的《抗震标准》进行了修改,适当的增加了一些强制性的规定,诸如:电梯的空间、建筑物的顶层均应与顶部的圈梁相接,每隔一定的距离,就在内外墙的交界处设置钢筋,以此来提高整体结构的稳定性与安全性;此外,设计师还应充分考虑填充墙对建筑物的整体承受力及实际影响,从而制定最佳设计方案。
  二、实现建筑结构抗震水平设计的措施
  (一)基础性防震措施应用
  基础性防震措施根据建筑的结构的不同位置有着不同的措施:
  (1)地基隔震。地基隔震是在建筑地基与土层之间设置缓冲层,以便在地震发生时减小建筑与土层之间的震动碰撞,实现对震能的有效吸收和反射作用,减小地震对建筑物的破坏。目前,我国最常使用的地基隔层为沥青原料隔震层。
  (2)基础隔震。基础隔震是整个建筑结构抗震设计中的关键,想要降低地震对建筑物的破坏,就必须要做好基础隔震措施。在对建筑基础采取抗震措施时,为了减小地震对上部结构的破坏,需要在建筑物的上部结构和基础位置接触处设置隔震层,防止地震力由地基处向上部结构传播,降低地震对建筑上部结构的破坏。基础抗震装置一般采用混合隔震装置、基底滑移隔震装置和夹层橡胶隔震装置等。
  (3)间层隔震。间层隔震是为了吸收地震的冲击余力而设置的,间层隔震的有效设置能够对震力进行再次削减,以达到降低地震对建筑的破坏作用。间层隔震一般都安装在原始结构层上,其实我国最早使用的的抗震措施,具有施工操作简单的优势。
  (4)悬挂隔震。悬挂隔震是通过悬挂的方式,将建筑物全部或部分结构脱离地面,从而在地震出现时,降低地面震动与建筑物之间的震力作用。目前,此种抗震措施多用于大型钢结构建筑当中,收到了较为不错的抗震效果。
  (二)机敏减震支撑体系
  机敏减震支撑体系是集成现代科技技术的防震系统,其利用活塞运动的原理,对建筑结构进行设计。在地震灾害发生时,保证建筑结构中的内、外钢能够通过不断的滑动来消减地震的破坏力,减轻震力破坏和消耗地震作用力的传导。目前,这项技术还在不断的研究和完善当中,相信其很快就能够实现有效的应用,为建筑抗震设计水平的提升做出贡献。
  (三)效能减震技术应用
  效能减震是实现对地震所产生动能的消耗,来减轻地震能的传导大小,从而降低其对建筑物的破坏程度。目前,在此技术方面一般采用消能器和阻尼器,两种器械都能够实现地震能量的有效消耗和吸收,减小震力对建筑主体的破坏,以达到对建筑主体结构安全、稳性定的保护。目前,效能减震技术在我国建筑防震设计中得到了有效的应用,其在新建筑的防震设计和旧建筑的抗震加固方面,都起到了良好的效果。
  结语
  综上所述,对于整个工程而言,抗震设计是一个十分复杂、科学的过程,由最初的选址、施工,一直到最后的竣工验收环节,抗震设计这项内容几乎贯穿了全程。因此,国家相关部门与项目负责人应给予其高度重视,将其作为衡量建筑物質量的重要标尺。总而言之,建筑房屋的质量直接受抗震设计的影响,应结合房屋的实际情况与建筑风格,制定多种不同的抗震设计方案,进而进行合理、适当的选择。
  参考文献:
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