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(1)柔性抗震設(shè)計(jì)。柔性抗震設(shè)計(jì)是我國(guó)當(dāng)前工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中較為新穎的一種抗震設(shè)計(jì)類型,其主要適用于多層、高層以及超高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,同時(shí)柔性設(shè)計(jì)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的施工場(chǎng)地的堅(jiān)硬程度也有著相應(yīng)的要求,要求建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)工程必須是硬土場(chǎng)地,才能充分發(fā)揮柔性抗震設(shè)計(jì)的相應(yīng)抗震功能。具體來(lái)講,柔性抗震設(shè)計(jì)事實(shí)上是采用消能減震技術(shù)以及隔震層隔震技術(shù)來(lái)有效實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的一種設(shè)計(jì)類型,當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí),建筑結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)自身隔震層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及消能減震技術(shù)的有效應(yīng)用,充分減少地震災(zāi)害發(fā)生過(guò)程中對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體造成的強(qiáng)大變形能力和各種方向上的作用力,柔性抗震設(shè)計(jì)能夠使建筑結(jié)構(gòu)的水平加速和上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)降低65%左右,有效的達(dá)到提升建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的目的。同時(shí),將柔性抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容中,還能夠通過(guò)柔性抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的阻尼器結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮阻尼的非線性滯變能耗效應(yīng),達(dá)到提升建筑結(jié)構(gòu)在地震災(zāi)害過(guò)程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性的目的,有效的減少建筑結(jié)構(gòu)在地震災(zāi)害來(lái)臨過(guò)程中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)損害,更好的完成保護(hù)工業(yè)與民用建筑內(nèi)用戶安全的任務(wù)。柔性抗震設(shè)計(jì)能夠廣泛的適用在任何建筑結(jié)構(gòu)類型上,同時(shí)柔性抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)消能結(jié)構(gòu)不會(huì)為建筑結(jié)構(gòu)的整體荷載能力造成較大的影響,有效的提升建筑結(jié)構(gòu)在面對(duì)水平方向上的作用力,但是當(dāng)前階段柔性抗震設(shè)計(jì)的普及應(yīng)用仍然需要一定的時(shí)間,柔性抗震設(shè)計(jì)在相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)上的適用能力仍然有待考驗(yàn),將柔性抗震設(shè)計(jì)直接的應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上仍然是需要科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)工作內(nèi)容。
(2)剛性抗震設(shè)計(jì)。剛性抗震設(shè)計(jì)則是當(dāng)前我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震能力設(shè)計(jì)過(guò)程中常用的抗震設(shè)計(jì)類型,其也是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中較為傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)類型,其能夠通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的提升、對(duì)建筑結(jié)構(gòu)塑化能力的提升以及對(duì)建筑結(jié)構(gòu)剛性的提升有效的提升建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力,有效的提升建筑結(jié)構(gòu)在地震災(zāi)害發(fā)生過(guò)程中的穩(wěn)定性,提高建筑結(jié)構(gòu)的抗變形能力、抗地震破壞能力、抗倒塌能力等多種能力特性,對(duì)工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性有著非常重要的提升。具體來(lái)講,剛性抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,主要是通過(guò)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到最終提高建筑結(jié)構(gòu)整體抗震性能的目的,例如剛性抗震設(shè)計(jì)可以在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)對(duì)抗側(cè)力構(gòu)件截面的設(shè)計(jì)采用提高混凝土標(biāo)號(hào)和增加結(jié)構(gòu)配筋量的方式來(lái)達(dá)到提高相應(yīng)結(jié)構(gòu)延性和強(qiáng)度的目的,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整體建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的有效提升。剛性抗震設(shè)計(jì)在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用已經(jīng)形成了一套頗為成熟的應(yīng)用體系,其在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用也較為普遍,但是值得注意的是剛性抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用事實(shí)上也是有一定局限性的,其主要表現(xiàn)在無(wú)論剛性抗震設(shè)計(jì)能夠多么有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和剛度,建筑結(jié)構(gòu)自身在地震災(zāi)害來(lái)臨過(guò)程中的抵抗能力始終都是有限的,在遭遇到極為強(qiáng)烈的地震災(zāi)害作用力時(shí),剛性抗震設(shè)計(jì)不能完全的保證建筑結(jié)構(gòu)全然不受地震災(zāi)害的影響,同時(shí)剛性抗震設(shè)計(jì)還會(huì)出現(xiàn)增加地震加速度并最終導(dǎo)致建筑受到的地震效應(yīng)更加劇烈的現(xiàn)象,因此剛性抗震設(shè)計(jì)在提高建筑抗震性能上的作用事實(shí)上是有一定局限的。
(3)局部抗震設(shè)計(jì)。局部抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要是通過(guò)對(duì)多種綜合因素以及對(duì)地震災(zāi)害的作用力分析情況來(lái)完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的相應(yīng)設(shè)計(jì)工作。具體來(lái)講,局部抗震設(shè)計(jì)首先會(huì)針對(duì)工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)在面臨地震災(zāi)害時(shí)最容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞的位置進(jìn)行相應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)和分析,例如工業(yè)與民用建筑的后砌墻結(jié)構(gòu)與樓板結(jié)構(gòu)在地震災(zāi)害時(shí)是最容易出現(xiàn)損壞現(xiàn)象的結(jié)構(gòu),那么局部抗震設(shè)計(jì)就會(huì)在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中充分加強(qiáng)對(duì)后砌墻結(jié)構(gòu)和樓板結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化設(shè)計(jì),通過(guò)提升后砌墻結(jié)構(gòu)與樓板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度來(lái)達(dá)到提升建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的目的;其次局部抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用過(guò)程對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)場(chǎng)地也有著相應(yīng)的要求,局部抗震設(shè)計(jì)在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要求健身代為必須盡量選擇避免軟弱粘土區(qū)、采空區(qū)以及非巖質(zhì)陡坡區(qū)等地區(qū),以便降低建筑結(jié)構(gòu)在面臨地震災(zāi)害時(shí)遇到的災(zāi)害影響;最后局部抗震設(shè)計(jì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量要求也非常的高,其在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用要求工業(yè)與民用建筑必須具備高標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量,進(jìn)而從整體上提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,保證建筑結(jié)構(gòu)具備相應(yīng)的抗震能力。
2工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該采取的優(yōu)化措施
(1)科學(xué)合理的選擇抗震類型。當(dāng)前階段我國(guó)工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)包含多種不同的類型,例如混凝土結(jié)構(gòu)建筑、磚混結(jié)構(gòu)建筑以及鋼結(jié)構(gòu)建筑等等,設(shè)計(jì)單位在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該充分的考量建筑結(jié)構(gòu)的不同類型,根據(jù)不同建筑結(jié)構(gòu)類型抗震性能上存在的差異性科學(xué)合理的選擇抗震類型
(2)加強(qiáng)建筑施工場(chǎng)地的優(yōu)化選擇。設(shè)計(jì)單位在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)場(chǎng)地的選擇過(guò)程中還應(yīng)該加強(qiáng)建筑施工場(chǎng)地的優(yōu)化選擇,盡量選擇能夠降低或者消除地震影響的地理位置,減少地震災(zāi)害來(lái)臨過(guò)程中對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)造成的不利影響,避免因?yàn)榈乩砦恢眠x擇不對(duì)造成的地震影響更加劇烈的現(xiàn)象。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:抗震設(shè)計(jì);防災(zāi)避災(zāi);質(zhì)量控制
Abstract Thearticlebyearthquake damageafter the earthquakeanalysis,summed up thedisastercausedsignificant loss oflife and property ofone of the mainhousingquality problems,from design,construction and otheraspects ofhousing qualitydeficienciessummarizedseismic standardsled toreducedreason, while focusing onthe design, construction, management anduse of materialsand otheraspects ofthe systemintroducedto improvetheseismic behavior ofsome thinking,this paperput forward somefinalanalysisbaseddisasterpreventiondisaster preventionrecommendations.Keywords:seismic design;disaster preventiondisaster prevention;quality control
中圖分類號(hào):U442.5+5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
從唐山、汶川及2013年4月20日雅安一些造成重大傷亡的地震災(zāi)害來(lái)看,都呈現(xiàn)出類似的現(xiàn)象,除了地震規(guī)模(震級(jí))大外,主要還是因?yàn)榇罅繘](méi)有經(jīng)過(guò)良好抗震工程設(shè)計(jì)與施工的房屋倒塌。而且這些房屋經(jīng)常是完全倒塌成一堆石塊廢墟,將人活埋;這樣的場(chǎng)景在我國(guó)歷次的大地震都極為類似。因此,探討建筑物于地震中受損倒塌的原因,并加以防范,從工程上建造經(jīng)得起強(qiáng)震的抗震建筑是減少地震災(zāi)害最直接、最有效的方法。下面就房屋抗震設(shè)防等方面進(jìn)行探討。
1、房屋質(zhì)量問(wèn)題分析
目前,從一些重大地震災(zāi)害調(diào)查的結(jié)果我們綜合得出了一個(gè)結(jié)論,一大部分地震災(zāi)難都是因?yàn)榉课葙|(zhì)量不高而倒塌引起,在質(zhì)量上存在設(shè)計(jì)不當(dāng)、施工不良多方面因素。
1.1設(shè)計(jì)上欠缺
建筑物的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過(guò)科學(xué)統(tǒng)計(jì)分析而計(jì)算出的各地的地震危害程度,并綜合考慮經(jīng)濟(jì)與風(fēng)險(xiǎn)等因素而決定的。在極端情況的大規(guī)模地震下,實(shí)際地震烈度還是有可能超過(guò)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的,因?qū)嶋H地震動(dòng)烈度遠(yuǎn)大于抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)烈度,而導(dǎo)致嚴(yán)重的災(zāi)害實(shí)例很多。如1999年臺(tái)灣地區(qū)“9·21”集集地震的車(chē)籠埔斷層(逆沖斷層)活動(dòng)、汶川地震的逆沖斷層龍門(mén)山斷層活動(dòng)致使災(zāi)區(qū)附近的實(shí)際地震動(dòng)烈度所引起的地震動(dòng)烈度太大超過(guò)預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。所以建筑師、結(jié)構(gòu)師應(yīng)須加強(qiáng)活動(dòng)斷層的調(diào)查研究與地震危害評(píng)價(jià),對(duì)斷層事先展開(kāi)充分的調(diào)查研究,不能以致低估其震危害程度。
地震倒塌時(shí)瞬間變成巨大的石塊堆將人活埋,這是造成慘重傷亡的主因。這些建筑可能設(shè)計(jì)不當(dāng)或者根本未經(jīng)專業(yè)(抗震)設(shè)計(jì)。如不符合鋼筋水泥建造的基本要求,鋼筋嚴(yán)重缺乏,沒(méi)有達(dá)到鋼筋量的最低要求,水泥強(qiáng)度有問(wèn)題等情況。建筑物的設(shè)計(jì)必須依據(jù)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定,配合學(xué)理的分析驗(yàn)算來(lái)決定柱、梁及墻等主要抗震構(gòu)材的尺寸與配筋,并且需符合詳細(xì)的耐震設(shè)計(jì)與施工細(xì)節(jié)標(biāo)準(zhǔn);這樣的房子縱使遭遇超過(guò)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的地震而破壞,也不致于發(fā)生完全坍塌成石堆的現(xiàn)象,人命的傷亡還是可以得到相當(dāng)降低的。
1.2施工質(zhì)量問(wèn)題
一個(gè)無(wú)論多優(yōu)良的設(shè)計(jì)若施工不良一樣會(huì)造成災(zāi)難。沒(méi)有精良的施工,設(shè)計(jì)只是紙上談兵,建筑物必須經(jīng)過(guò)施工才能真正的實(shí)體呈現(xiàn)。尤其是鋼筋砼建造的房屋,除了鋼筋與砼的強(qiáng)度需要符合標(biāo)準(zhǔn)外,還有許多施工細(xì)節(jié)必須切實(shí)遵守,諸如鋼筋擺放的數(shù)量、位置、搭接位置、彎鉤角度與箍筋間距等都對(duì)抗震能力有決定性之影響。1.3人為改變結(jié)構(gòu)用途,使用不當(dāng)
由于安全意識(shí)問(wèn)題,擅自加層、拆除承重構(gòu)件等在現(xiàn)象比比皆是。建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)都是根據(jù)原定的使用條件(用途)加以分析設(shè)計(jì),若用途變更也可能導(dǎo)致載重變化而影響其抗震能力。對(duì)改變結(jié)構(gòu)房屋要事先經(jīng)過(guò)專門(mén)的機(jī)構(gòu)檢測(cè)、鑒定,再由設(shè)計(jì)單位做詳細(xì)的工程分析并做必要之加固,以防由于改造而導(dǎo)致房屋抗震能力嚴(yán)重下降,而在強(qiáng)震中受到嚴(yán)重威脅。
2、抗震設(shè)計(jì)基本方法
2.1抗震設(shè)設(shè)計(jì)基本要求
根據(jù)我國(guó)抗震規(guī)范的要求,房屋抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑,必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)??拐鹪O(shè)計(jì)基本要求要做到: (1)選擇對(duì)抗震有利的場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ) (2)選擇對(duì)抗震有利的建筑平面和立面 (3)選擇技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上合理的抗震結(jié)構(gòu)體系 (4)處理好非承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系 (5)注意材料的選擇和施工質(zhì)量。多層磚房抗震構(gòu)造措施: 設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱,墻體之間要有可靠的連接,設(shè)置鋼筋混凝土圈梁,樓蓋、屋蓋構(gòu)件具有足夠的搭接長(zhǎng)度和可靠的連接,加強(qiáng)樓梯間的整體性,采用同一類型的基礎(chǔ)。梁、柱塑性鉸設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則:強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固。
2.2充分認(rèn)識(shí)抗震設(shè)防目標(biāo)
結(jié)構(gòu)物在強(qiáng)烈地震中不損壞是不可能的,假如建筑物遭受極端地震的襲擊,超過(guò)其抗震標(biāo)準(zhǔn),那么建筑物還是可能?chē)?yán)重受損或倒塌的。以這次汶川地震的規(guī)模來(lái)推算,在龍門(mén)山斷層附近距離斷層線20公里范圍內(nèi)的地震動(dòng)強(qiáng)度可能高達(dá)0.3g以上(地震烈度8度以上),約相當(dāng)于中國(guó)抗震規(guī)范烈度9度的設(shè)防地震水平,但實(shí)際耐震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)只有7度(成都)左右。換言之,建筑物只有7度的耐震能力(符合抗震標(biāo)準(zhǔn)),卻遭受了9度以上的地震襲擊。有些城市雖然距離龍門(mén)山斷層較遠(yuǎn),理論上震波會(huì)隨距離而衰減,但可能是因?yàn)榈刭|(zhì)較松軟,而在當(dāng)?shù)匕l(fā)生震波放大的效應(yīng)(地盤(pán)效應(yīng)),這也會(huì)使地震烈度超過(guò)抗震標(biāo)準(zhǔn)而成為重災(zāi)區(qū)。因此對(duì)地震與活動(dòng)斷層的充分研究也極為重要抗震設(shè)防的底線是建筑物不倒塌,只要不倒塌就可以大大減少生命財(cái)產(chǎn)的損失,減輕災(zāi)害抗震設(shè)防目標(biāo)是指建筑結(jié)構(gòu)遭遇不同水準(zhǔn)的地震影響時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、使用功能、設(shè)備的損壞程度及人身安全的總要求。
2.3要有符合要求結(jié)構(gòu)體系2.3.1 應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑。 2.3.2應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。 2.3.3 應(yīng)具備必要的抗震承載力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力。 2.3.4對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高抗震能力。 抗震設(shè)計(jì)盡量做到建筑平面和立面規(guī)則、減少大懸挑和樓板開(kāi)洞、總質(zhì)量小且沿平面和立面分布均勻、剛度柔并不出現(xiàn)凸變
2.4按照二階段進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)
對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)彈性變形驗(yàn)算,對(duì)各類結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施;對(duì)特殊結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算、三水準(zhǔn):小震不壞、中震可修、大震不倒原則進(jìn)行。第—階段設(shè)計(jì)是(小震不壞)按小震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力,以及在小震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈性變形。具體的說(shuō)是在方案布置符合抗震設(shè)計(jì)原則的前提下,以眾值烈度(小震)下的地震作用值作為設(shè)防指標(biāo),假定結(jié)構(gòu)和構(gòu)件處于彈性工作狀態(tài),計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)(內(nèi)力和變形),驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震承載力,并采取必要的抗震措施。這樣既滿足了在第—水準(zhǔn)下具有必要的承載力(小震不壞),同時(shí)又滿足了第二水準(zhǔn)的設(shè)防要求(損壞可修)。另外,對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和框架——剪力墻結(jié)構(gòu)等較柔的結(jié)構(gòu),還要驗(yàn)算眾值烈度下的彈性間層位移,以控制其側(cè)向變形在小震作用下不致過(guò)大。對(duì)大多數(shù)的結(jié)構(gòu),可只進(jìn)行第一階段設(shè)計(jì),而通過(guò)概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施來(lái)滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。第二階段設(shè)計(jì)是(中震可修)彈塑性變形驗(yàn)算,對(duì)特殊要求的建筑和地震時(shí)易倒塌的結(jié)構(gòu),除進(jìn)行第一階段設(shè)計(jì)外,還要按大震作用時(shí)進(jìn)行薄弱部位的彈塑性層間變形驗(yàn)算和采取相應(yīng)的構(gòu)造措施,實(shí)現(xiàn)第三水準(zhǔn)(大震不倒)的設(shè)防要求。首先是要根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)截面尋找結(jié)構(gòu)的薄弱層或薄弱部位(層間位移較大的樓層或首先屈服的部位),然后計(jì)算和控制其在大震作用下的彈塑性層間位移,并采取提高結(jié)構(gòu)變形能力的構(gòu)造措施,達(dá)到大震不倒的目的。
3、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)注意的問(wèn)題
3.1建筑抗震場(chǎng)地的選擇
在進(jìn)行建筑抗震場(chǎng)地的選擇中應(yīng)盡量選擇風(fēng)化影響較小的基巖或者是密實(shí)的砂土層等,盡可能避開(kāi)地震險(xiǎn)區(qū),例如山丘、山坡等這一類地址環(huán)境。在特殊情況下無(wú)法避開(kāi)這一類抗震能力較差的地質(zhì)環(huán)境時(shí),就需要采取一定的措施和手段,根據(jù)具體的地址環(huán)境采取加固等措施改善建筑抗震場(chǎng)地的環(huán)境。
3.2合理選擇建筑結(jié)構(gòu)抗震體系
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震體系的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡可能完善整體和部分的功能,在建筑施工和使用中難免會(huì)因?yàn)椴糠纸Y(jié)構(gòu)和構(gòu)建的原因而破壞整個(gè)抗震系統(tǒng)的運(yùn)作,提高其負(fù)荷和承載力。因此要保持結(jié)構(gòu)體系必要的贅余度和可變性,注重內(nèi)部構(gòu)建的協(xié)調(diào)和作用。在進(jìn)行抗?fàn)庴w系的設(shè)計(jì)中要具體根據(jù)客觀環(huán)境進(jìn)行恰當(dāng)合理的設(shè)計(jì),保持設(shè)計(jì)圖紙以及計(jì)算的規(guī)范性和科學(xué)性。
3.3提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的措施
合理的控制建筑剛度和強(qiáng)度的分布,保證建筑的支柱、梁與墻的軸線處于同一個(gè)平面,從而提高抗側(cè)力,強(qiáng)化墻體的承載能力,避免墻肢的剪切性破壞,對(duì)于結(jié)構(gòu)中的薄弱部位加強(qiáng)保護(hù)。在建筑抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中還需要,加強(qiáng)局部的抗震能力提高整體建筑的抗震性能。注重各個(gè)部件之間的連接,對(duì)建筑的骨架和整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合調(diào)整。
4、施工質(zhì)量控制
4.1施工管理
隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,傳統(tǒng)的施工管理方式己越來(lái)越不適應(yīng)新形勢(shì)發(fā)展的需要。改變傳統(tǒng)的管理手段,運(yùn)用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代技術(shù)監(jiān)督管理施工進(jìn)度與質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)建筑施工管理現(xiàn)代化,是施工管理工作的發(fā)展要求。
4.2建筑材料的運(yùn)用
選擇具有自重輕,拉強(qiáng)度高、密度小、耐腐蝕性和耐久性好等優(yōu)點(diǎn)材料,從一定程度上能減輕地震破壞力,大大提高建筑物的抗震能力。如輕質(zhì)多孔、保溫隔熱、放火性能良好加氣混凝土、抗震防水建筑材料、碳纖維復(fù)合材料、緩沖抗震材料等等。
5防震抗震的思考
5.1提高防災(zāi)意識(shí)
由于在天然災(zāi)害中,地震災(zāi)害的偶發(fā)性特征往往被除人們遺忘,拿風(fēng)災(zāi)、洪災(zāi)和地震這幾種天然災(zāi)害來(lái)比較:前者發(fā)生幾率高,規(guī)模有大有小,且比較容易預(yù)警;反觀地震災(zāi)害雖然損失往往十分慘重,卻數(shù)十年才發(fā)生一次,且通常沒(méi)有預(yù)警。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我們的社會(huì)應(yīng)該越來(lái)越重視防災(zāi)工作,如果有防災(zāi)意識(shí)的話,那些早期建造、抗震不足的房子就應(yīng)該進(jìn)行加固工程,地震的傷亡必定也會(huì)大大地降低。
5.2加強(qiáng)抗震防災(zāi)知識(shí)的普及
基本常識(shí)的普及在震害發(fā)生時(shí)能很好地提高人們的自救能力,減少員的傷亡。震時(shí)就近躲避,震后迅速撤離到安全的地方是應(yīng)急防護(hù)的較好方法。所謂就近躲避,就是因地制宜地根據(jù)不同的情況。震后迅速撤離到安全地方,是應(yīng)急避震較好的辦法。政府及相關(guān)教育機(jī)構(gòu)不斷加強(qiáng)抗震防災(zāi)知識(shí)的普及是減少災(zāi)害的不可缺少長(zhǎng)效機(jī)制。
6結(jié)語(yǔ)
總之,探討建筑物于地震中受損倒塌的原因,并加以防范,從工程上建造經(jīng)得起強(qiáng)震的抗震建筑是減少地震災(zāi)害最直接、最有效的方法。提高建筑物抗震性能,是提高城市綜合防御能力的主要措施之一,同時(shí)也是防震減災(zāi)工作中一項(xiàng)“抗”的主要任務(wù),是人民生命財(cái)產(chǎn)的重要保證。
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關(guān)鍵詞:橋梁抗震;設(shè)計(jì)技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):U44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1.橋梁震災(zāi)及抗震設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)狀
1.1 支撐連接件以及下部結(jié)構(gòu)失效
所謂的支撐連接件失效,即是橋梁當(dāng)中起到承接力作用的上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)承受的力超出了其承受范圍,從而導(dǎo)致部件與橋體之間發(fā)生了相對(duì)位移,使得起到支撐作用的部件失去了其應(yīng)有的作用,橋梁上層部分與下層部分發(fā)生了一定程度的分離,較為嚴(yán)重的情況下會(huì)使得橋梁整個(gè)部分相互分隔開(kāi)來(lái),最終使得橋體出現(xiàn)墜毀崩塌等現(xiàn)象。而產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因,大多是在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有充分地考慮到橋梁相鄰跨之間的相互位移的程度,導(dǎo)致支撐部件的失效。因此,通過(guò)增加支撐部件的寬度進(jìn)而使支撐部件相對(duì)穩(wěn)固。對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的不合理以及承力計(jì)算的不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致橋梁的橋墩與橋臺(tái)部分出現(xiàn)損壞,最開(kāi)始出現(xiàn)較小程度的裂痕,隨著地震力的傳遞,裂痕逐漸增大,增多,橋墩開(kāi)裂折斷,進(jìn)而導(dǎo)致下部結(jié)構(gòu)的失效。若想要解決這種狀況,只能在前期的延性設(shè)計(jì)以及施工當(dāng)中保證準(zhǔn)確,使結(jié)構(gòu)的彈性得到保持。
1.2 軟弱地基失效
當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí),橋梁下部的承載地基會(huì)由于地殼的變動(dòng)發(fā)生永久性的變形,這種地基高低與承載能力的變化會(huì)使得支撐橋梁的土地部分變得較為柔軟,嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)地基沙土化或地基塌陷的現(xiàn)象。這種地理土壤情況的不良變化容易使得橋梁的下部支撐部位發(fā)生一定程度的位移,而橋梁下部的不均衡位移更容易導(dǎo)致橋梁表面出現(xiàn)裂痕,進(jìn)而使得橋梁整體崩塌破壞。地震災(zāi)害容易使土壤部分出現(xiàn)砂土液化的現(xiàn)象,將固體的土壤狀態(tài)轉(zhuǎn)變成為具有流動(dòng)性的狀態(tài),噴水冒砂,這種現(xiàn)象使得土壤抵抗剪切力的能力大大下降,使得橋梁建筑下降塌陷,傾斜或傾覆。由于這種狀況的出現(xiàn)大多是由地震的自然災(zāi)害造成的,很難避免,因此,在橋梁的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中選擇好建設(shè)地址,避免選擇容易出現(xiàn)地基失效的位置進(jìn)行橋梁的搭設(shè)。
1.3 研究技術(shù)現(xiàn)狀
由于地震災(zāi)害對(duì)于橋梁的影響十分大,因此,在國(guó)內(nèi)外的一些著名橋梁建設(shè)當(dāng)中,都采取了些抗震加固技術(shù)措施。在橋梁的伸縮縫及端部利用接塊或者擋塊進(jìn)行接縫工作,這樣做可以有效增加橋梁的支撐面厚度以及寬度,減少地震當(dāng)中橋梁支撐梁掉落的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)橋梁施加鋼筋混凝土技術(shù),增加橋面的橫向約束能力,降低地震時(shí)橋面彎曲的現(xiàn)象發(fā)生。增加橋梁的穩(wěn)定性最重要的是在橋梁設(shè)計(jì)與建設(shè)時(shí)采用橋梁抗震技術(shù),例如由美國(guó)研究人員提出鉛芯橡膠支座技術(shù),這種技術(shù)的采用可以有效增加橋梁上部與下部之間的聯(lián)系,最大程度地減少地震發(fā)生時(shí)橋面與橋梁支撐部件之間的相對(duì)位移,避免橋面的崩塌脫落。美國(guó)加州的運(yùn)輸部在菲奈爾多地震當(dāng)中發(fā)現(xiàn)這種有效抗震手段。
2.主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式與發(fā)展趨勢(shì)
2.1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
鋼筋混凝土技術(shù)是橋梁抗震加固技術(shù)的重要手段之一。在我國(guó)大多數(shù)橋梁的抗震加固設(shè)計(jì)與建造當(dāng)中,所采用的大多為鋼管外包加固,加大混凝土截面以及復(fù)合材料加固技術(shù)。其中,鋼管外包加固對(duì)于原料的要求較低,材料花費(fèi)較少,安全性較高,穩(wěn)定性較好,耐久度較高,因此,在我國(guó)的一些大型橋梁建筑工程中都采用這種技術(shù)。隨著科技的發(fā)展,復(fù)合材料加固技術(shù)也在不斷地普及,由于日本的地震較為多發(fā),且該國(guó)對(duì)于高新技術(shù)材料的研究較為先進(jìn),因此在FRP復(fù)合材料加固的技術(shù)研究中也較為領(lǐng)先。日本對(duì)于這種高新技術(shù)材料的研究實(shí)在阪神地震之后,由于當(dāng)時(shí)的地震造成的人員損失較多,使得相關(guān)研究單位對(duì)于FRP的研究激增。采用鋼筋混凝土技術(shù)時(shí),需要注意,應(yīng)當(dāng)確定相應(yīng)的混凝土構(gòu)件以及承載能力的極限,這種分析方法是必須的,但我國(guó)在這一方面相對(duì)落后,因此需要加大研究力度,增加我國(guó)橋梁建筑工程在地震當(dāng)中的穩(wěn)定性。
2.2 未來(lái)橋梁抗震標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)
隨著未來(lái)橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)與抗震技術(shù)的發(fā)展,需要考慮到各個(gè)震級(jí)下橋梁的穩(wěn)定性情況進(jìn)行抗震標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)劃。不能僅僅采取單一的抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與評(píng)測(cè)水平。橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是橋梁抗震穩(wěn)定的關(guān)鍵所在,只有保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與抗震水平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),才能保證地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)橋梁所受的物理性損害降到最低,雖然這方面的設(shè)計(jì)工作的難度較大,但是,卻是絕對(duì)不能忽視的。在美國(guó)已經(jīng)成立了相關(guān)的組織體系進(jìn)行橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)教學(xué),并執(zhí)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,我國(guó)在這一方面的工作還不健全,體系還存在漏洞,更需要加大力度進(jìn)行完善與彌補(bǔ),促進(jìn)我國(guó)橋梁事業(yè)的發(fā)展。
2.3 延性與位移設(shè)計(jì)及耗能設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)
延性與位移設(shè)計(jì)既是一種設(shè)計(jì)手段,又是一種設(shè)計(jì)參數(shù),通過(guò)這種合理的設(shè)計(jì),增加橋梁的上層部位與下層部位的延展性與穩(wěn)固性,降低地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)兩者之間的相互位移,是一種有效的抗震設(shè)計(jì)手段。這種強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法在諸多的研究專家的建議下將其作為橋梁位移的設(shè)計(jì)參數(shù),按照這個(gè)參數(shù)確定橋梁的抗震穩(wěn)定能力。而作為橋梁抗震的重要技術(shù)手段,減震與隔震技術(shù)被明確規(guī)定要加入橋梁的設(shè)計(jì)當(dāng)中,橋梁建設(shè)與維護(hù)對(duì)于能源的消耗也較為龐大,因此,耗能技術(shù)的規(guī)范也被明確起來(lái)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,諸多研究人員對(duì)抗震技術(shù)隔震技術(shù)的研究也在不斷地加深。通過(guò)未來(lái)的發(fā)展,采用最新的技術(shù)發(fā)揮其抗震功效,能最大程度地增加橋梁的穩(wěn)固性與抗震性。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)一些國(guó)內(nèi)外的地震災(zāi)害進(jìn)行分析,進(jìn)而對(duì)一些著名的橋梁設(shè)施的抗震加固技術(shù)進(jìn)行闡述,分析現(xiàn)狀,并就未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)做出一個(gè)合理的預(yù)測(cè),從而為我國(guó)的橋梁抗震設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn),力求減小地震自然災(zāi)害對(duì)于橋梁的影響,保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
關(guān)鍵詞:房屋; 鋼筋混凝土; 抗震設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU234;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ;文章編號(hào): 地震是一種常見(jiàn)的自然災(zāi)害,因其具備突發(fā)性的特點(diǎn),目前對(duì)于地震的可預(yù)測(cè)性很低,所以我們根本無(wú)法準(zhǔn)確的預(yù)知地震,故也不能及時(shí)做出相應(yīng)的預(yù)防措施減少損害,不過(guò)通過(guò)對(duì)歷次震害的研究表明,地震災(zāi)害的損失很大程度上還是取決于建筑結(jié)構(gòu)的破壞程度,而不同建筑結(jié)構(gòu)形式的抗震性能又存在很大的差異,現(xiàn)代建筑中多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因此做好鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)對(duì)穩(wěn)固建筑物、減輕災(zāi)害損失十分重要。下面我們就來(lái)介紹下房屋混凝土抗震方面的知識(shí)。一、地震對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的作用 地震所釋放出來(lái)的能量以地震波的形式向四周擴(kuò)散,地震波到達(dá)地面后引起地面運(yùn)動(dòng),使地面上原來(lái)處于靜止的建筑物受到動(dòng)力作用,從而產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng),在振動(dòng)過(guò)程中,作用在建筑物的慣性力就是地震作用,地震對(duì)建筑物的作用與一般靜載荷的作用不同,它取決于建筑物的動(dòng)力特性,如結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼等,因此,地震對(duì)不同的建筑結(jié)構(gòu)的作用不同。
二、房屋用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震要求 民用建筑所在地區(qū)的地震基本烈度,是指該地區(qū)今后50年內(nèi),在一般場(chǎng)地條件下可能遭遇超越概率為10%的地震烈度,所謂抗震設(shè)防烈度是指按國(guó)家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度,根據(jù)我國(guó)《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 提出三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防要求,即“小震不壞,中震可修,大震不倒”,所以對(duì)于民用建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可從地基選擇、減少地震輸入量、消減地震反應(yīng)、合理的結(jié)構(gòu)布置、選擇恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)材料、抗側(cè)力體系的優(yōu)化等方面來(lái)滿足抗震要求。
二、鋼筋混凝土各種結(jié)構(gòu)體系基本抗震性能分析所謂鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是指用配有鋼筋增強(qiáng)的混凝土構(gòu)成的結(jié)構(gòu),承重各主要構(gòu)件就是用鋼筋混凝土建造的,包括薄殼結(jié)構(gòu),大規(guī)?,F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)及使用滑模、升板等建造的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物,其中鋼筋承受拉力,混凝土承受壓力,具有堅(jiān)固、耐久、防火性能好等優(yōu)點(diǎn),其常用的結(jié)構(gòu)體系主要有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架剪力墻結(jié)構(gòu)。1、框架結(jié)構(gòu)體系??蚣芙Y(jié)構(gòu)是指由梁和柱以鋼接或者鉸接相連接而成構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu),即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過(guò)程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載,采用結(jié)構(gòu)的房屋墻體一般是用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質(zhì)板材等材料砌筑或裝配而成的,其墻體不承重,僅起到圍護(hù)和分隔作用,這種結(jié)構(gòu)多用于住宅、學(xué)校等建筑設(shè)施,我們通過(guò)合理的計(jì)算和設(shè)計(jì),可以將框架結(jié)構(gòu)做成延性框架,在大震作用下,通過(guò)先出現(xiàn)梁鉸、后出現(xiàn)柱鉸這樣一種耗能機(jī)構(gòu),可以耗散大量的地震能量,這樣就能承受一定的側(cè)向變形,使結(jié)構(gòu)的地震力減小,從而保護(hù)結(jié)構(gòu)的安全,所以框架結(jié)構(gòu)是一種性能較好的抗震結(jié)構(gòu)體系,但是由于純框架的抗側(cè)剛度較小,結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移和層間相對(duì)位移又較大,因此建造高度不宜太高,對(duì)于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件比如填充墻在地震的作用下,可能也會(huì)出現(xiàn)裂縫和破壞,框架和填充墻之間的硬性聯(lián)結(jié)造成的剛度增大效應(yīng)也可能造成設(shè)計(jì)上未考慮到的增大的側(cè)向力,倘若是半高的填充墻,還會(huì)導(dǎo)致形成短柱,造成柱子的剪切破壞等。2、剪力墻結(jié)構(gòu)體系。剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻板來(lái)代替框架結(jié)構(gòu)中的梁柱,來(lái)承受豎向和水平荷載,并作為建筑物的圍護(hù)和房間分隔,由于剪力墻的剛度大、強(qiáng)度高、整體性能良好,而且在水平荷載作用下側(cè)移變形小,抗震性能高,因此相較于框架結(jié)構(gòu),它的應(yīng)用范圍更加廣泛,在高層建筑中更是被大量運(yùn)用,但我們需要注意的是在剪力墻結(jié)構(gòu)中不論墻肢還是連梁其截面都是短而高的,這類構(gòu)件對(duì)剪切變形特別敏感,所以很容易產(chǎn)生裂縫,出現(xiàn)脆性的剪切破壞,因此對(duì)于剪力墻的設(shè)計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確合理,這樣才能使剪力墻擁有良好的抗震性能和延性能力。3、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系框架剪力墻結(jié)構(gòu)也稱框剪結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻,在建筑中將框架和剪力墻有效的結(jié)合起來(lái),以共同抵抗豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度差,水平荷載作用下變形大,抵抗水平荷載的能力低,但是其平面布置靈活,能獲得較大的空間;而剪力墻的剛度和強(qiáng)度大、水平位移小、抗震性能高,但是對(duì)建筑空間的有效利用又有些限制,所以綜合兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),取長(zhǎng)補(bǔ)短,就形成了這種受力性能較好的結(jié)構(gòu)體系,采用這種結(jié)構(gòu)體系,在地震的作用下,由剪力墻承擔(dān)大部分剪力,框架承擔(dān)小部分,剪力墻先屈服,然后將產(chǎn)生內(nèi)力重新分配,這樣框架分配的剪力會(huì)逐漸增大,如果地震作用繼續(xù)增大,框架結(jié)構(gòu)也會(huì)屈服,使之形成曲線分布吻合最好。
四、構(gòu)造措施上的延性保證 實(shí)踐證明,建筑結(jié)構(gòu)在大地震中要求其保持足夠的承載能力來(lái)吸收進(jìn)入塑性階段而產(chǎn)生的巨大能量,因?yàn)榇藭r(shí)的結(jié)構(gòu)在震中進(jìn)入到一個(gè)塑性階段,容易產(chǎn)生變形,所以,根據(jù)這種特點(diǎn)和抗震的要求,多發(fā)地震的國(guó)家鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)均要求按延性框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須保證其結(jié)構(gòu)局部薄弱區(qū)的承載力與剛度,這樣保證了建筑構(gòu)造的整體性,延性的增加也就提高了變形能力,這樣就可以減少地震的破壞性,從而提高房屋建筑的抗震能力。 在結(jié)構(gòu)布置上,按擴(kuò)大了的柱端抗彎承載力進(jìn)行設(shè)計(jì),理論上是可將柱屈服的可能性減少,保證“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則,但因各種原因,要使柱中完全避免塑性鉸是困難的,同時(shí)為實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”的要求,保證塑性鉸區(qū)域的局部延性,也必須通過(guò)一定的構(gòu)造措施來(lái)保證結(jié)構(gòu)的延性,具體做法如下:
1、限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過(guò)程,可明顯提高構(gòu)件的延性,為實(shí)現(xiàn)受拉鋼筋的屈服先于受壓區(qū)混凝土壓碎的破壞形態(tài),以提高塑性鉸區(qū)域的轉(zhuǎn)動(dòng)能力,必須規(guī)范限制軸壓比與縱筋最大配筋率,同時(shí)對(duì)混凝土受壓區(qū)高度也提出相應(yīng)要求。
2、限制約束配筋和配筋形式。為保證“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”、“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)底層柱底”和“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)原則及塑性鉸區(qū)域的局部延性,有必要加密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距,這不但可提高柱端抗剪能力,還可以約束核心區(qū)內(nèi)混凝土,對(duì)縱向鋼筋提供側(cè)向支承,以防止大變形下縱筋壓曲,從而改善塑性鉸區(qū)域的局部延,隨著工程應(yīng)用中箍筋強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度不斷提高,對(duì)塑性鉸區(qū)域內(nèi)箍筋布置的要求是抗震構(gòu)造措施的一個(gè)重要方面,這一情況將導(dǎo)致高強(qiáng)度混凝土中約束箍筋配筋率的減少而降低結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可靠度,所以建議以配筋特征值代替原體積配筋率,同時(shí)鑒于約束配筋對(duì)柱端塑性鉸區(qū)的良好約束作用,建議適當(dāng)增大配筋量。
3、限制材料。拒絕豆腐渣工程的第一關(guān)就是把握好材料質(zhì)量,材料延性對(duì)確保構(gòu)件(結(jié)構(gòu))延性極為重要,所以對(duì)于材料,我們要保證其鋼筋強(qiáng)屈比、延伸率及混凝土強(qiáng)度等級(jí)等,同時(shí)對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的鋼筋代換也要加以限制。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,房屋建筑物的抗震性對(duì)于其使用壽命和房屋建筑中人員安全都至關(guān)重要,因此我們?cè)诠こ淘O(shè)計(jì)中應(yīng)做好鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),以減輕地震災(zāi)害的損失。
[關(guān)鍵詞]地震 建筑機(jī)構(gòu) 抗震技術(shù)
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)23-0101-01
地震作為一種能量巨大的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,經(jīng)常給人們帶來(lái)災(zāi)難。地震作為地球地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的重要形式,想要避免其發(fā)生是不可能的。面對(duì)這種破壞力極大的自然災(zāi)害,我們只能采取一定的應(yīng)對(duì)措施減少這種災(zāi)害帶給我們的損失。地震發(fā)生時(shí),最容易受到破壞的就是我們身邊的建筑,如何加強(qiáng)建筑的抗震能力,對(duì)減少地震帶給我們的人員和財(cái)產(chǎn)損失十分重要。
一、地震的破壞原理
1、地震的災(zāi)害性
地震是地殼釋放能量過(guò)程中造成的大地振動(dòng)現(xiàn)象,地震給我們帶來(lái)的主要災(zāi)害形式有地裂、海嘯和地震波。一旦地震發(fā)生,不但會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的人員傷亡,還會(huì)對(duì)建筑產(chǎn)生巨大的破壞,由此引發(fā)的火災(zāi)、有害氣體泄露、放射性物質(zhì)擴(kuò)散等次生災(zāi)害同樣會(huì)給我們帶來(lái)威脅。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)腳步的加快,建筑物越來(lái)越密集,一旦發(fā)生地震,造成的損失必然是巨大的。雖然地震不能避免,但我們?nèi)稳豢梢酝ㄟ^(guò)先進(jìn)的建筑技術(shù)手段,增強(qiáng)建筑的抗震能力,防患于未然,將地震帶來(lái)的損失降到最低。
2、地震對(duì)建筑的災(zāi)害形式
地震對(duì)建筑造成破壞,主要是通過(guò)地震波的能量傳遞。地震發(fā)生時(shí),由于地殼瞬間釋放的巨大能量得不到有效的宣泄,能量和地層作用時(shí)就會(huì)以地震波的形式將能量釋放。地震波會(huì)造成地面晃動(dòng)的現(xiàn)象,受其影響建筑也會(huì)搖晃,由此就會(huì)導(dǎo)致建筑物開(kāi)裂、折斷、坍塌。另外由于地震波攜帶巨大能量還會(huì)使地面產(chǎn)生開(kāi)裂、斷層,一旦在這些位置上有建筑,這些建筑會(huì)隨著地面的變化直接出現(xiàn)開(kāi)裂或者斷裂坍塌的現(xiàn)象。通過(guò)調(diào)查分析,地震帶來(lái)的人員傷亡絕大多數(shù)都是由于建筑物開(kāi)裂、坍塌等造成的,加強(qiáng)建筑物的抗震能力,對(duì)保證人員的生命安全有著十分重要的作用。
二、影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的因素
影響建筑抗震能力的問(wèn)題有很多,筆者經(jīng)過(guò)對(duì)大量案例的分析進(jìn)行總結(jié),建筑在地震中發(fā)生損壞的原因主要有以下幾點(diǎn)。
1、建筑施工位置選擇不當(dāng)
地殼運(yùn)動(dòng)是普遍存在的,地震發(fā)生卻有一定的地區(qū)性規(guī)律。地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大量能量需要釋放時(shí),比較容易帶來(lái)災(zāi)害性大地震的區(qū)域就是地震帶。地震帶是指由于地層、土壤、大陸板塊等構(gòu)造的特殊性形成的地震多發(fā)區(qū)域。通過(guò)對(duì)震區(qū)不同區(qū)域?yàn)?zāi)害程度的分析,同一震區(qū)也有災(zāi)害程度比較大的類似地震帶的“震點(diǎn)”,一旦建筑物坐落在這些容易受影響的“震點(diǎn)”上,損壞程度就會(huì)加大。另外由于地震會(huì)導(dǎo)致大地劇烈晃動(dòng),地質(zhì)疏松或者地層容易斷裂的地區(qū)也是容易受災(zāi)地區(qū),我們?cè)诮ㄖ┕の恢眠x擇時(shí)應(yīng)該盡量避免這些地質(zhì)條件特殊的區(qū)域。
2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
如今的建筑設(shè)計(jì),經(jīng)常會(huì)為了追求建筑形狀上的標(biāo)新立異忽視建筑的整體強(qiáng)度。雖說(shuō)不同的設(shè)計(jì)師有不同的審美標(biāo)準(zhǔn),但無(wú)論什么形狀的建筑,都應(yīng)該以結(jié)構(gòu)穩(wěn)定為前提。一旦為了追求異形建筑導(dǎo)致建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性達(dá)不到要求,不但會(huì)給建筑的使用帶來(lái)安全威脅,一旦發(fā)生地震,還會(huì)成為最突出的安全隱患。另外,建筑設(shè)計(jì)還應(yīng)該充分考慮到施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件的影響,根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇不同的設(shè)計(jì)方案,使建筑的剛性和韌性達(dá)到抗震效果。
3、建筑結(jié)構(gòu)材料不符合抗震要求
優(yōu)質(zhì)的建筑結(jié)構(gòu)材料是保證建筑質(zhì)量的重要因素,優(yōu)質(zhì)建筑結(jié)構(gòu)材料也是建筑抗震性能的保證。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)給我們帶來(lái)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí),也給建筑安全帶來(lái)了威脅?,F(xiàn)如今有很多的建筑商為了節(jié)約生產(chǎn)成本,獲得經(jīng)濟(jì)利益,建筑施工時(shí)選用便宜的建筑材料。這些便宜的材料普遍有著剛性韌性較差且自重較重的問(wèn)題。地震對(duì)建筑物發(fā)生影響時(shí),質(zhì)量越重的建筑受到破壞的程度越大,因此這些為了經(jīng)濟(jì)效益而忽視避震性能的自重比較大、剛性比較差的建筑往往是地震發(fā)生時(shí)的“重災(zāi)區(qū)”。
4、建筑施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)
建筑質(zhì)量是決定建筑穩(wěn)定性、剛性、韌性的標(biāo)準(zhǔn),建筑質(zhì)量直接決定了建筑在面臨地震時(shí)的抗震表現(xiàn)。雖然建筑在施工時(shí)會(huì)有許多質(zhì)量控制措施,但不排除相關(guān)單位投機(jī)取巧不重視建筑質(zhì)量規(guī)定的現(xiàn)象。這些質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的建筑不但會(huì)給使用人員帶來(lái)安全威脅,即使是災(zāi)害性不大的低級(jí)別地震,也會(huì)給這些建筑帶來(lái)災(zāi)難性的后果。
三、如何提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能
提高建筑的抗震性能,是建筑領(lǐng)域多年鉆研的重要課題之一,筆者通過(guò)對(duì)這些科研成果進(jìn)行分析和總結(jié),給出以下幾點(diǎn)建議。
1、合理選擇建筑場(chǎng)地,保證建筑基礎(chǔ)穩(wěn)定
我們?cè)谶M(jìn)行建筑場(chǎng)地選擇時(shí),應(yīng)對(duì)場(chǎng)地的地址進(jìn)行詳細(xì)的勘察,避開(kāi)容易造成建筑損壞的“震點(diǎn)”,盡量不要在這些特殊的場(chǎng)地上進(jìn)行建筑建設(shè)。如果實(shí)在無(wú)法避開(kāi)這類場(chǎng)地,應(yīng)該采取相應(yīng)的措施,增加相關(guān)地區(qū)的地質(zhì)穩(wěn)定性?,F(xiàn)如今建筑工程土方工程施工技術(shù)手段眾多,我們完全可以采取相應(yīng)的土方工程手段增加場(chǎng)地地基的穩(wěn)定性,還可以采用先進(jìn)的建筑基礎(chǔ)建設(shè)方法,加強(qiáng)建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。
2、對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震要求設(shè)計(jì)
建筑的整體結(jié)構(gòu)是影響建筑穩(wěn)定性的重要因素,我們?cè)趯?duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該從防震的角度考慮整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,切忌為了追求建筑形狀的標(biāo)新立異棄建筑的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性于不顧。我們?cè)谶M(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該找資質(zhì)優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)豐富的建筑設(shè)計(jì)單位進(jìn)行建筑設(shè)計(jì),這些單位不但有扎實(shí)的建筑設(shè)計(jì)功底,還能保證建筑符合抗震要求。另外在建筑的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,有很多結(jié)構(gòu)對(duì)減震防災(zāi)有良好的作用,我們?cè)谶M(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)時(shí),可以在保證達(dá)成建筑設(shè)計(jì)要求的同時(shí)采用帶有抗震防災(zāi)效果的結(jié)構(gòu),確保建筑整體的結(jié)構(gòu)在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)能夠有優(yōu)秀的抗震表現(xiàn)。
3、使用抗震性能較高的建筑材料
從建筑材料上講,抗震建筑材料必須具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌等特性,建筑工程的原材料不僅影響建筑工程的質(zhì)量和使用功能,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力也有著重要的影響,另外在選擇建筑材料時(shí),還應(yīng)該把可能發(fā)生的次生災(zāi)害考慮在內(nèi)。比如說(shuō)木材由于其易燃的屬性,雖然質(zhì)量比較輕,但并不適合在抗震要求比較高的建筑中運(yùn)用。建筑材料的發(fā)展,使得我們?cè)趯?duì)抗震建筑材料進(jìn)行選擇時(shí)有了很大的自主性,能達(dá)到建筑要求并且抗震性能比較好的材料有加氣混凝土、鋼纖維混凝土和碳纖維復(fù)合材料等。
4、在建筑局部進(jìn)行能夠提高抗震能力的設(shè)計(jì)
地震的震源會(huì)產(chǎn)生震波,震波的傳播方式有三種。這三種傳播方式對(duì)于地表的建筑物來(lái)說(shuō)有著嚴(yán)重的影響,是破壞建筑結(jié)構(gòu)的重要作用力。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),不僅需要使用抗震能力較高的建筑材料、選擇合適的建筑場(chǎng)地,還應(yīng)該在建筑結(jié)構(gòu)的局部進(jìn)行抗震能力的提升設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)與其他構(gòu)件之間的連接處強(qiáng)度比較低, 抗震能力也比較差, 因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中, 應(yīng)當(dāng)采取措施確保連接處的可靠穩(wěn)定, 提升建筑結(jié)構(gòu)的局部抗震能力, 減少地震災(zāi)害對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞。
綜上所述,對(duì)于地震這種不可避免的自然災(zāi)害,我們只能利用有效的手段減少其給我們帶來(lái)的損失。在建筑設(shè)計(jì)和施工中,加強(qiáng)建筑的抗震性能十分重要。我們?cè)趯?duì)建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),不但要從建筑設(shè)計(jì)的整體進(jìn)行考慮,還需要對(duì)建筑材料、抗震措施等作出合理選擇,通過(guò)這些抗震措施提高建筑的抗震能力,減少地震帶給我們的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
參考文獻(xiàn)
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