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建筑结构基于性能抗震设计的常见问题分析

时间:2022-10-25 09:55:03 来源:网友投稿

摘要:在近年来我国关于建筑基于性能的研究越来越多,在2008年汶川地震后,我国的专家学者渐渐关注起建筑结构基于性能的抗震设计。为了使建筑物在未来的使用过程中抗震性能与使用价值同步实现,工程师在设计的时候会进行一些基于性能抗震的设计。但是在设计施工的过程中往往存在着许多问题,本文就是对这些常见问题进行分析,并探讨了解决措施。

关键词:建筑结构;抗震设计;常见问题

地震带来的危害是十分巨大的,不仅对人民群众的生命造成很大的威胁,还给建筑物的安全与质量造成很大的破坏。近年来,地震灾害频发,我国的多个地区都发生了不同程度的地震,造成了巨大的经济损失。建筑不论在农村还是城市都有很大的面积,是人们工作、学习和生活的重要场所。因此做好建筑房屋的抗震设计是很必要的,不仅可以有效的减少地震对建筑结构的破坏,还可以减少地震给人们生产生活带来的损失。

一、基于性能抗震设计的内涵

所谓基于性能设计就是设计的建筑物在使用的期间能够满足在设计时预定的或已经设计好的功能。基于性能的抗震设计最早出现于上世纪九十年代的美国的科学家和工程师。自从这个理念被提出后就在美国、日本和欧洲引起了极大的关注,各国的工程师都展开了积极的研究,我国的工程师也对基于性能抗震设计做出了积极探讨[1]。尤其是在近年来,由于频繁的板块运动,我国多地都出现了不同程度的地震,对建筑物也产生了一定的破坏。因此,探讨建筑结构基于性能抗震设计对我国的建筑物设计施工有着积极的意义。

二、建筑结构基于性能抗震设计常见问题

(一)框架建筑结构设计中存在的问题

在框架建筑结构中基于性能抗震设计存在以下的问题:

1、在进行设计的时候,在建筑结构的表面会对横线的刚性结构做出修改,改变了结构分布,这也就改变了建筑结构的抗震内里的分布状况发生了变化,垂直方向的的抗震层就减弱了,很容易在未来建筑结构的使用过程中造成损坏。

2、很难准确的分析建筑结构主体的抗震性能。对选择恰当的地震分析模型有很大的困难,也不能准确的对地震做出预测与处理。而且就我国目前的建筑通用规范来说,认为对填充墙的侧向结构刚度做出处理时,只是一种减少建筑结构震动的周期性的自然行为,不能把建筑结构的抗震设计及作为一个整体来设计处理,不能考虑到地震作用对建筑结构的平面和垂直强的布局会否有损害。

3、不能准确设计填充墙,进行建筑结构基于性能的抗震设计时,对填充墙的设计还不够合理,不仅对建筑主体造成了一定的损害,还存在很多的安全隐患,对于建筑结构的抗震性能的破坏更大[2]。

4、在框架建筑结构的设计中,在每个楼层中都会采取一定的填充墙设计来避免建筑结构的框柱架产生裂缝以及更大的损害,就要及时的对填充墙的位移漂移角度进行限制,使填充墙的非结构构件的裂缝处在允许的范围内,但是现在的设计中很多刚性填充墙的设计与要求不符。而且由于建筑施工中使用的材料不同,建筑结构发生形变的状况也不同,在设计的时候很多工程师不能兼顾到施工材料做出分析,对材料的选用不够恰当,就很容易降低填充墙的抗震性能。因此,为了能够不断提高建筑物的抗震性能就要对填充墙的刚度做出合理的设计。

(二)砌体建筑结构基于性能抗震设计中存在的问题

1、在砌体建筑结构中,尤其是在现代城市的建筑施工中,楼层的设计越来越趋向高层设计,而且还会发掘建筑物的底层的空间建造地下停车场或大型地下商场,这在很大程度上就会影响建筑结构的抗震设计。

2、而且就一般的砌体建筑结构,为了能够拓展建筑的使用空间,就会在建筑的底部和顶层设计中采用“混合”设计的理念。但是在建筑的底部和顶层设计钢筋混凝土的框架结构就会使建筑结构的构造柱和圈梁等结构的抗震设计功能大打折扣。

3、在目前的砌体建筑中为了追求更大的空间,在设计的时候就会尽量减少大墙之间的厚度,甚至在有些建筑物的大墙设计中,墙体厚度只有240mm,这在很大程度上就降低了建筑物的抗震性能。

4、在砌体建筑结构中,经常会出现为了主体建筑物的外观美感而忽视了建筑结构的抗震性能。而且在目前的工程设计中,一些建筑上和工程师缺乏足够的施工经验,而且对于的多层砖混砌体抗震设计强度没有设计经验,进行设计的时候就会忽略多层砌体抗震构造柱和圈梁之间的差异,不能及时的采取必要的措施,就不能考虑到建筑结构设计中的抗震措施。对于建筑结构的抗震方式的说明也不够清楚,而且建筑中的楼梯位置也大多设计在建筑的两侧,这在发生地震的时候就不利于人们逃生[3]。

三、房屋建筑结构抗震设计采取的解决措施

针对目前我国建筑结构基于性能抗震设计中的常见问题,要积极地采取措施,不断的加强建筑结构的抗震性能,减少地震对房屋建筑结构的损坏,尽量减少对建筑、人力物力的破坏。

(一)框架建筑结构基于性能抗震设计应采取的改进措施

首先在进行建筑结构设计的阶段就要先对房屋的结构进行讨论与分析,把框架建筑的非结构构件的抗震性能也考虑在内,将它也包括在建筑的抗震设计中,尤其要考虑非结构构件的刚度、强度和形变的能力。对其的抗震能力进行考察与分析,并进行比较分析最终选取适合建筑结构的非结构构件,来加强主体结构的刚度,减少地震发生时结构的形变程度。同时要严格控制建筑结构中的出现短柱的位置,并且应该考虑到加强柱箍筋加密区固件的安全性和质量,避免在施工后期出现安全与质量事故,而且在对框架建筑结构进行改造的时候要尽量保持建筑结构的原有构造,保证结构的安全性。

(二)砌体建筑结构基于性能抗震设计应该采取的改进措施

1、首先要保证砌体建筑结构中的承重墙的厚度不低于240mm,而且在设计的时候不能为了商业价值,而一味的增加楼层高度。要对建筑施工中的各个要素都进行分析,并且能够结合建筑施工抗震性能进行设计,使建筑结构的抗震性能符合国家规定的建筑抗震标准。

2、在砌体建筑结构设计的时候要考虑建筑结构的交叉承重墙或垂直和水平的壁系统的承载结构,尽量减少“混合”结构这一设计,而且应该改进建筑中楼梯设计,不应该设计在建筑的两侧[4]。

3、要对砌体建筑结构的的平面、立面进行合理的设计与布局。砌体建筑结构中的墙面布局的纵向和横向不能对齐,对称的平面墙体应该尽量保持整体性,横向墙面的结构变化也应该尽量保持均匀变化,避免出现墙体突变的现象。同时要尽量避免抗侧向力结构的布局和建筑布局这种设计,减少抗侧力构件的承载能力受到横截面结构的强度增大而出现垂直突变的现象。

结束语

总而言之,地震对人类生命生存安全造成很大的威胁,对建筑物的质量安全也产生了很大的危险。因此为了不断提高建筑物的质量安全和建筑物的抗震性能,在进行建筑的设计时就要充分考虑建筑物的抗震性能,基于性能进行抗震设计,并且能对设计中的问题采取及时的补救措施,提高建筑物的抗震性能。这样在发生地震的时候就能有效的减少地震对建筑物的破坏,尽量减少地震造成的人力物力损失,保证人民生活的安全与健康。

参考文献:

[1]张志文.房屋建筑结构抗震设计常见问题分析与解决措施[J].科技咨讯,2013(14)

[2]张扬.房屋建筑结构抗震设计[J].城市建设理论研究,2012(2)

[3]马晓霞,薛云飞,安平.基于性能抗震设计理论研究综述[J].现代商贸工业,2008(17)

[4]韩小雷.基于性能的超限高层建筑结构抗震设计:理论研究与工程应用[M]. 中国建筑工业出版社,2013

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