提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法何倩瑜

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法何倩瑜

何倩瑜

广州大学建筑设计研究院东莞分院广东东莞523000

摘要:随着我国经济水平的不断增长,建筑行业的发展呈现出繁荣态势,促进了我国现代化建设水平的提升。只有不断增强建筑质量,才能够满足社会生产生活需求。在地震发生时,往往会由于建筑结构抗地震倒塌能力不足,对人们的生命财产安全造成威胁,这也成了当前建筑企业非常关注的一个问题。因此,应该不断加强建筑结构的抗震设计,提升建筑的质量,保障人们的生活居住安全。本文将通过分析影响建筑结构抗地震倒塌能力的因素,探索提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法,为建筑行业提供参考。

关键词:建筑结构;抗地震倒塌能力;设计思想;方法

由于对地震的预测存在一定的困难,所以当地震发生时就会造成严重的损失,威胁人们的生命财产安全。尤其是当建筑结构的抗震能力不足时,由于房屋倒塌造成的损失巨大,这引起了全社会的共同关注。随着我国建筑行业的发展繁荣,对于建筑结构的抗地震倒塌能力越来越重视,尤其是在市场竞争越来越激烈的情况下,只有加强抗地震倒塌能力,才能够保障建筑的质量,为企业赢得良好的信誉,促进建筑企业的长远发展。在建筑工程建设的过程中,多方面因素会对抗地震倒塌能力造成影响,比如施工地因素、施工质量因素和施工材料因素等。因此,在建筑结构抗地震倒塌能力的设计过程中,应该针对不同影响因素,采取不同的设计方法,提升建筑抗震性能,为人们生活与居住的安全性提供保障。

一、影响建筑结构抗地震倒塌能力的因素

(一)建筑结构施工地因素

当地震发生时,会对建筑结构造成严重的破坏,进而影响人们的生命安全。建筑结构抗地震倒塌能力,与建筑结构的施工地选择密切相关。如果建筑设计人员在设计的过程中没有对当地地质状况进行深入分析,使得建筑结构处于滑坡地带或者山崖崩塌易发地带,那么就会严重影响建筑的质量安全[1]。所以,设计人员应该充分分析施工地地形地质,尽量避免在地震带进行建设。

(二)建筑结构施工质量因素

在建筑结构抗地震倒塌能力的影响因素中,施工质量是最关键的一项因素。由于建筑工程的规模较大,所以涉及的内容繁杂,如果不对每一个环节进行严格的质量把控,那么就会对建筑的整体质量造成影响。比如对于建筑基础结构的设计不够合理,加上施工过程中未能够严格按照抗震等级标准进行,就会直接影响建筑的上部结构,在地震发生时由于抗震能力不足而出现倒塌。因此,在建筑工程建设过程中,应该严格把控每一个设计与施工环节,避免因为施工质量不达标在地震中引起建筑的倒塌。

(三)建筑结构施工材料因素

在建筑工程的建设过程中,施工材料将会直接影响其抗地震倒塌能力。当建筑施工材料的质量能够得到保障时,就能够不断提升建筑结构的稳定性,如果建筑施工材料不合格,那么当地震发生时,建筑很容易在地震能量作用下发生倒塌,威胁人们的生命安全。因此,在选择施工材料的过程中,应该对其质量、规格等进行严格控制,杜绝使用质量不合格的产品,避免豆腐渣工程的出现。

二、提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法

(一)提升建筑结构延性

在承载力无明显降低的情况下,建筑结构发生非弹性变形的能力就是建筑结构的延性。建筑结构的变形能力能够通过结构的延性充分反映,提高建筑结构的延性,是提升建筑结构抗地震倒塌能力的重要途径。通过结构延性的提升,能够对地震产生的能量进行有效吸收,降低建筑结构受到的冲击。构件的破坏形态和塑化过程,是结构延性与耗能的直接影响因素,剪切构件的延性要小于弯曲构件,当地震发生时,弯曲构件能够实现地震能量的消耗,从而保障建筑结构不会倒塌[2]。所以,应该在建筑结构抗地震倒塌能力的设计中,保障结构构件能够实现弯曲破坏,尽量避免剪切破坏。可以在建筑结构的设计中,遵循“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点、弱锚固”的原则,不断提升建筑结构的延性。

(二)合理选择施工场地

由于地震的预测存在一定困难,仅仅依靠工程措施不能够完全降低地震造成的损失,这就需要合理选择建筑结构的施工场地,降低地震对建筑造成的影响。在建筑工程促场址选择时,应该对地形地质状况、过往地震史等进行深入调查和研究,最大限度避开地震带,避免场地选择不合适造成的损失[3]。

(三)增强结构形式的合理性

在很多建筑的设计过程中,由于未注重结构形式与结构布置,导致在地震发生时,建筑结构体系的抗震能力严重不足,最终出现了建筑倒塌的情况,威胁人们的生命安全。此外,圈梁、构造柱等抗震构造措施的缺失,以及施工质量未进行严格控制,也会导致建筑结构抗地震倒塌能力不足。因此,应该优化建筑结构的系统设计,构件完善的抗震体系,采取有效的抗震构造措施。在设置建筑结构的过程中,应该保证承重结构具有足够的承重力,实现结构布置的规则性与均匀性,防止内收或者外挑等状况发生。应该对建筑结构的局部变形和扭转效应进行有效预防,针对薄弱部位进行针对性加强。

(四)设置多道抗震防线

在建筑工程的建设过程中,对于地基的处理尤为重要,当地震发生时,如果建筑的地基抗震能力不足,将会直接影响上部结构稳定性,因此,应该加强建筑地基的合理选择。避免在生态脆弱地带、崖崩频发地段和泥石流易发地带进行建筑地基的施工。在此基础之上,还应该通过设置多道抗震防线的措施,提升建筑结构的抗地震倒塌能力。在建筑投入使用的过程中,会受到重力荷载、风荷载的作用,也可能由于地震的发生受到地震能量的作用,设置多道抗震防线,能够在某一结构发生破坏时,保障整个建筑结构的稳定性[4]。墙肢的屈服后于剪力墙连梁的屈服,这是在设计框架-剪力墙结构时遵循的原则,第二道防线与第三道防线可以由剪力墙连梁和框架承担。应该保障剪力墙连梁的变形能力,设置有效的联肢墙。

(五)应用先进的抗震技术

第二阶段抗倒塌设计,能够有效实现建筑结构抗震能力的提升,切实保障建筑结构的稳定性。结构抗震承载力的计算和结构极限抗震承载力的计算,是进行第二阶段抗倒塌设计时的关键环节。美国相关规定中指出,当建筑达到8层以上时,建筑结构倒塌的几率会上升,于是对剪力墙结构与框架结构的延性做出了第二阶段抗倒塌设计的规定。日本也规定将第二阶段抗震设计应用于31m以上建筑中。我国应该学习国外的先进技术和经验,完善第二阶段抗倒塌计算方法,提升建筑的抗地震倒塌能力。

结语

地震是一种破坏力极强的自然灾害,会给人们的生命财产安全造成严重威胁,不利于社会稳定的维持。因此,在建筑工程的建设过程中,应该加强建筑结构的抗地震倒塌能力设计,不断提升建筑的稳定性,在地震发生时降低损失。在设计建筑结构的过程中,应该在合理选择施工地的基础上,加强建筑结构延性设计与抗震防线设计,实现抗地震倒塌能力的提升。

参考文献:

[1]张海波.提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法[J].居业,2018(01):38-39.

[2]陈威.提升建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法研究[J].低碳世界,2016(04):127-128.

[3]王秀娟.提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法[J].中国集体经济,2014(18):141.

[4]叶列平,曲哲,陆新征,冯鹏.提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法[J].建筑结构学报,2008(04):42-50.