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房屋建筑抗震设计

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房屋建筑抗震设计

房屋建筑抗震设计范文第1篇

1.1概念设计概述

概念设计是通过一种较为抽象的方式,在脑中将对象的进行感知和概括。这种设计方式一般不是基于计算结果产生,尤其是对于那些难以通过计算做出精确分析或是在规范中难以进行规定的相关问题,需要通过概念设计的方式,对不同的建筑环境和空间进行详细的分析,对整体的结构进行优化。概念设计主要通过对建筑的结构以及相互之间的力学关系的经验判断,在抗震设计的方案阶段对整体方案进行选择和优化,这种方式概念清楚、定性准确、算法简便,能够快速选择出最佳方案并确定结构构件的基本尺寸。

1.2概念设计与结构计算的关系

随着科学技术的不断发展,采用计算机技术进行结构抗震计算已成为不可阻挡的趋势,这种方式快捷精确,受到了广泛的应用。然而这导致了很多设计人员盲目相信计算结果,而忽略了工程的实际情况及概念设计的重要性,不注重保证结构的整体抗震性,这样一来只会影响到房屋的抗震稳定性。因此在进行抗震设计时,应将概念设计与结构计算相互结合,通过概念设计对结构计算进行总体的指导,通过结构计算对设计进行进一步的验算以及修改,保证两者之间的平衡,提高房屋的整体抗震性能。

2抗震概念设计的原则

2.1选择合适的场地

地震对建筑的影响很大部分原因与其场地的选择有关,一般而言地震导致建筑的破坏主要是由于地震时所产生的地面剧烈运动而导致房屋的破坏,第二类是由于各类灾害导致的房屋失稳,第三类则是由于各种断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。而这些都与结构选择的场地有直接的关系,在进行房屋的场地选择时,应进行详细的地质勘察和考察,尽量避免对房屋抗震不利的地段,选择有利于进行抗震并危险性较小的场地。一方面提高建筑抗震安全性,一方面也能提高建筑的经济性。

2.2结构方案的选择

结构的方案设计应考虑到建筑的实际情况以及下部的工程地质结构,在保证周围建筑以及环境的安全性的基础上,选择经济性较高的方案。在进行设计时,应充分发挥地基的潜力,根据不同地基的情况进行基础方案的设计,必要时需要对地基的变形进行验算。同时在设计时可以参考周边相似建筑的抗震资料,保证建筑基础方案的合理性。对于结构上部方案的设计与选择,则需要与相应的基础进行合理配置,保证结构整体的安全性。

3抗震概念设计的应用

3.1建筑结构体系

建筑结构体系对于建筑的抗震有很大的影响,好的建筑结构体系能提高房屋的整体性和稳定性。科学的建筑结构体系能够有效的抵抗外界的变形和抗冲击力,满足建筑的整体刚度要求。因此在建筑的结构体系选择时,应根据建筑的实际情况,保证建筑能够承受自身的荷载又能在地震发生时充分抵抗外部的巨大应力而不发生过大的变形和破坏,在进行结构选择时,要注意建筑物传力途径和受力计算的明确性,尽量避免使用转换层,防止地震作用下建筑物发生局部破坏或倾斜现象。

3.2抗震防线的综合布置

在进行抗震放线的布置时,应采取多条放线共同系统布置的方式。由于单一的抗震防线往往比较单一,若发生地震则可能由于单条放线的破坏而造成整栋建筑的坍塌,这样既不利于房屋的抗震稳定性。而通过多种抗震防线相互组合的方式,则能很好的结合不同房屋的实际情况,对不同的部位进行不同的防护措施,通过强弱的结合,保证房屋的整体性和抗震的强度。

3.3高质量结构材料

建筑结构的抗震性能除了基本的结构设计之外,还在很大程度上与其使用的建筑材料有关,建筑的质量、强度以及连续性与均匀性都会影响到建筑结构的抗震性能。因此在进行建筑结构材料的选择时,应根据建筑的抗震要求选择连续性好的材料,保证材料的质量和强度要求。同时在选择时,也行考虑到建筑的经济性,因此应综合考虑材料的性能与价格,保证材料性能与结构整体性能的最优。

3.4结构中薄弱部位的加固设计

建筑的结构是一个整体,任何一个部位失稳都会对整栋建筑造成影响,因此对于建筑结构中较为薄弱的部位,需要通过加固设计的方式保证其抗震的强度,保证各个部位共同工作。对于结构中的强剪弱弯、强柱弱梁以及柱、梁、节点处应尤其加以重视,通过箍筋加密等措施,保证建筑各个部位的构造整体性和延展性。

4结语

房屋建筑抗震设计范文第2篇

【关键词】砖混结构;房屋建筑;抗震设计

一、砖混结构建筑物抗震设计方面的存在问题

1、平面不规则。 对于结构平面布置不规则的砖混结构 ,建筑物质心与刚度中心往往不易重合, 在地震作用下会产生扭转效应, 大大加剧地震的破坏力度;平面布局凹凸不齐 ,局部突出的尺寸太大, 外墙拐角过多, 地震时产生应力集中现象, 结构易受破坏;平面刚度不均匀。建筑设计要求虚实对比, 使窗间墙宽窄不一, 使窗间墙刚度分布不均, 地震时变形不协调 ,宽墙段因刚度大而容易受剪破坏 ,窄墙段则易发生弯曲破坏 ,致使薄弱部位提前破坏 引起结构整体破坏。

2、竖向刚度不均匀。 由于建筑使用功能的需要, 局部设置大空间房屋 ,造成竖向墙体不连续, 产生刚度突变和出现薄弱层 。转换承重梁过多, 传力复杂, 对抗震极为不利; 建筑立面设计过分追求立面效果, 出现 “头重脚轻” 造成房屋重心过高。 有些建筑物采用错落的立面, 突出屋面建筑部分的高度过高 ,地震时发生鞭梢效应而造成结构竖向强度和刚度的不均匀 。外墙窗尺寸越来越大 ,而窗间墙尺寸则越来越小 ,有的开间甚至取消整门外墙 ,在外墙上设带形通窗 、玻璃幕墙 ,使外纵墙几乎完全丧失抗震能力。地震时变形不协调 ,薄弱部门提前破坏引起结构整体破坏。

3、局部大悬挑。砖混结构建筑物由于其结构特性使立面造型相对而言比较呆板或单一, 因而设计人员喜欢用大悬挑结构来创造新颖的空间体量构图, 超出规范规定, 并且附属构件复杂且过多。 为突出立面效果 ,屋顶女儿墙设置过高, 超出现行建筑抗震设计规范中相应的规定。

4、砖混结构建筑物设计中构造柱设置过多, 抗震砖墙不足 。资料表明, 砖墙增设构造柱后能提高砖混结构建筑物体侧向挤出塌落的约束作用 ,设置钢筋混凝土构造柱能使砌体的抗剪承载力显著提高 ,提高砌体的变形能力 ,是有效的抗倒塌措施。 但构造柱对墙体的抗裂效果不明显 ,一些砖混结构在墙体数量少, 抗震不足时, 往往以增加构造柱来弥补, 造成构造柱两侧的砖砌体长度不足 ,致使构造柱不能有效地与砖砌体协同工作 ,形成了“ 头重脚轻”的结构体系 ,对抗震极为不利。

5、钢筋混凝土圈梁设置偏多、 断面偏大 ,而结构构件的连结不足 ,在砖混结构建筑物中合理设置沿楼板标高的水平圈梁 ,可加强内外墙的连接, 增强房屋的整体性 ,防止房屋倾覆破坏。 但是, 若墙体本身的抗震强度差, 即抗震砖墙数量不足或结构布置不合理 ,而仅靠增设圈梁 ,加大其截面尺寸或提高配筋面积来提高结构抗侧力是不能满足抗震要求的。

二、提高砖混结构建筑物抗震设计质量的措施

1、对建筑平面和立面进行科学布局。建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础 、重要的内容。 抗震设计中, 建筑平面 、立面宜尽可能简洁、 规则, 结构质量中心与刚度中心相一致。 对于结构平面布置不规整的房屋质心与刚度中心往往不容易重合, 在地震作用下会产生扭转效应, 大大加剧地震的破坏力; 对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。 建筑立面应避免头重脚轻, 房屋重心尽可能降低, 避免采用错落的立面 ,突出屋面建筑部分的高度不应过高 ,以免地震时发生“鞭梢效应”, 同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。

建筑设计应符合抗震概念设计的要求, 不应采用严重不规则的设计方案, 即使不可避免 ,也应尽量在适当部位设置防震缝 ,将体型复杂 、平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。 在实际工程设计中, 应尽可能在兼顾建筑造型又满足使用功能要求的前提下, 将平面布置、 立面外观造型设计得较为规整 、简洁 、美观大方 ,同时又能有效地提高工程的抗震性能。

2、合理布置纵墙和横墙

多层砖混房屋的主要承重构件是纵、 横墙体,在地震中主要由于承重纵、 横墙在地震力作用下产生裂缝,严重者会出现倾斜、 错动 、倒塌等现象,进而使房屋造到破坏;所以合理布置纵 、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。多层砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,纵 、横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。 房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低,多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间距大,因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,拉震能力低;在高烈度地区,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋倒塌 而在两个方向适当布置纵横 、墙混合承重的房屋,由于其限制了纵 横墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承受纵 、横两个方向的水平地震作用及抗弯、 抗剪都非常有利 。墙体布置时,应尽量采用纵墙贯通的平面布置,当纵墙不能贯通布置时,可在纵横墙交接处采取加强措施,也可在纵、 横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱,并适当加强构造配筋;必要时还可以每隔一定高度放置水平拉结构筋,以加强房屋整体性,防止纵 、横墙交接处被拉开。

4、设置房屋圈梁和构造柱。多次震害调查表明,圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施,可提高房屋的抗震能力,减轻震害 。在多层砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁,可加强内外墙的连接,增强房屋的整体性。 由于圈梁的约束作用使楼盖与纵 、横墙构成整体的箱形结构,能有效地约束预制板的散落,使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低,以充分发挥各片墙体的抗震能力。 圈梁作为边缘构件,对装配式楼 、屋盖在水平面内进行约束,可提高楼盖,屋盖的水平刚度,同时能保证楼盖起一整体横隔板的作用 圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束,限制墙体裂缝的开展,且不沿伸超出两道圈梁之间的墙体,并减小裂缝与水平面的夹角,保证墙体的整体性和变形能力,提高墙体的抗剪能力 。设置圈梁还可以减轻地震时地基不均匀沉陷与地表裂缝对房屋的影响,特别是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房屋的竖向刚度和抗御不均匀沉陷的能力 。现浇钢筋混凝土圈梁的设置应符合现行建筑抗震设计规范的要求 现浇钢筋混凝土圈梁应闭合,遇有洞口应上下搭接,圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。

三、结束语

多次实验表明,砖墙增设构造柱后能提高砖混房屋的延性,发挥防止砖砌体侧向挤出塌落的约束作用;设置钢筋混凝土构造柱能使砌体的抗剪承载力提高10-30% ,提高砌体的变形能力,是有效的抗倒塌措施。 另外,在多层砖混房屋中合理地设置构造柱,能起到增强房屋整体性的作用,还可以利用其塑性变形和滑移摩擦来消耗地震能量,从而大大提高抗震能力。

参考文献:

[1]张彦强. 从汶川地震看多层砖混房屋抗震结构设计[J]. 科技情报开发与经济, 2009,(09) .

[2]牛桂平. 砖混结构房屋施工质量和安全要点分析[J]. 中国新技术新产品, 2009, (13) .

房屋建筑抗震设计范文第3篇

关键词:房屋建筑;抗震结构;设计方案

中图分类号:S611文献标识码: A 文章编号:

1在设计过程中考虑房屋抗震功能的建筑理念

我国的不少地方都位于地震高发区,地震发生时以地震波的形式进行扩散.因地震波具有水平方向及竖直方向的分量。对地面上的建筑物会造成较大的破坏,其中建筑中受力复杂的部位以及突出顶面的部位。更容易受到破坏。根据地震的形成规律和破坏规律,在建筑设计的过程中想要提高房屋的抗震功能,就需要科学地设计房屋的受力结构和建筑平面。

1.1砌体房屋的抗震设计思路

传统建筑结构以砌体结构为主,以砖石结构为主的砌块砌成砌体,根据有无结构性钢筋分为配筋和无筋两种,因建筑材料成本低廉且可以就近取材,房屋建成后有较强的耐久性和稳定性,是比较常见的建筑方式,根据统计数据表明.砌体结构的房屋在强度地震时即会受到严重的破坏,抗震效果较差。

在砌体房屋的抗震设计过程中。要注意建筑的结构中心与质量中心的重合,以保证建筑在地震波的作用下不发生扭转,从而削弱地震波的破坏作用:建筑的附属配件不要突出于建筑之外。以免在地震发生时发生甩落现象。另外砌体结构的房屋要严格控制其高度,控制高度与宽度的比值。尽量降低房屋的建筑重心,以增强其稳定性。避免整体坍塌的现象的发生,砌体房屋的日常维护任务比较艰巨,需要在使用过程中注意维修和加固。

1.2高层建筑的抗震设计思路

随着我国城市化进程的不断加快,城市建设用地日趋紧张。为了缓解城市居民的居住压力,城市规划的过程中新建筑一般以高层建筑为主。高层建筑因其本身的结构特点,对防风和防震的要求要比普通的中低层建筑高,在设计过程中应该进行整体上的设计,以精密的结构方案和旎工布置保证建筑的抗震性能,要注重建筑结构的整体完整性和连续性,使建筑能够在地震中保持其稳定性。

高层建筑各建筑部件之间的连接是否可靠,对建筑的承载力和稳定性起到至关重要的作用。在地震发生时,可靠的连接方式可以使地震波沿其传导方向进行传导。适应地震中的延展性的要求:在进行设计时,要注重建筑结构纵向和横向的结构刚度,使房屋在建筑基础牢固的基础上实现整体的稳定性,使建筑在地震发生之后地基沉降的情况下,能够保持建筑的形状。要实现结构部件之间的可靠连接以及整体的刚性,需要从设计过程中就有足够的重视,对建筑进行完整而精确的力学分析。

2对建筑进行抗震设计的主要设计方法

地震对建筑造成的破坏。除了地震波造成的直接破坏之外,地形地貌的改变对建筑的破坏也十分明显,因此对建筑进行抗震设计,需要从建筑方案立项之初就要开始考虑.从建筑场地的选择。到对建筑地形的勘察和地基的设计。以及建筑整体上的设计,都是抗震设计的重点环节。根据房屋建筑抗震设计的理念。对建筑进行抗震设计的主要方法有以下几个方面:

2.1选择适宜的建筑地点

根据地震对建筑的破坏特点,在建筑工程立项之初的选址上,就要注意建筑的抗震功能。在选址时要规避影响建筑结构抗震效果的地域,如非岩质的柔软沙土地,以及孤立的高耸山丘,河边或者易发生滑坡的丘陵地带等,无法避免在危险地带进行建筑施工时,要加强建筑过程中的抗震设计,但是往往会提高建筑的成本,因此在选址时尽量选择在开掏平坦的中硬度场地,建筑地点适宜可以方便建筑地基的旖工。能够提高建筑结构的稳定性。

2.2建筑的外形要简单规整

随着抗震学术界对抗震研究的深入,抗震理论有了比较大的发展,对于建筑结构的抗震方法也有了较多的设计思路根据。对地震后的建筑进行的统计结果,发现结构简单对称的建筑不容易被地震波所破坏,具有较强的抗震效果,在设计时要综合考虑当地的地质资料。研究出地震波的传导方向,对建筑细节进行处理,采取有效的连接方式,以增强建筑结构的整体稳定性。建筑的外形设计要尽量简单,避免突出于表面的结构,建筑整体上的重心不能与刚度中心有较大偏移.

2.3注重增强建筑的整体刚性

建筑的受力部分包括纵向和横向的承重部件。要想使建筑在地震过程中保持整体上的稳定性,就要注重建筑整体上的刚性的增强,目前在建筑过程中所采用的钢筋混凝土结构,就能够较好地实现这样的目的,能使建筑具有较好的整体性。以及较强的水平刚度,能够比较均匀地传递载荷。增大建筑的整体刚性。建筑整体上的受力就较为均匀,可以使建筑在面对地震时。能够有效延迟结构的屈服时间,起到教好的抗震效果。

2.4有效提高建筑结构延性的设计方案

在发生地震之后.采用延性设计的建筑能够有效缓解地震造成的破坏,以局部部件的破坏来减少建筑整体受到的地震冲击。对建筑的抗震贡献和建筑的刚性处于同等重要的地位。在建筑的设计过程中。以塑钢结构来完成柱的建造,使柱子的抗弯折能力远优于粱,是建筑的框架具有较强的耗能髓力,通过一定的抗震结构的建设,提高塑性铰的转动能力和耗能效果。从而提高建筑整体式上的延性.减少建筑整体所承受的地震波能量。

3对建筑设计方案的抗震性能进行检测的方法

在建筑的设计方案确定之后,需要对设计方案进行抗震性能的检测,以考察建筑的抗震性能是否符合所在地以及客户的抗震需求。目前主要采用的检测方法是能力谱法,该方法的检测思想是对建筑方案进行弹塑性的分析,分析结果以函数的形式绘制成曲线,该函数曲线以基底所受到的剪力为自变量,以建筑顶点的位移为结果变量,考察建筑整体对地震效果的缓冲作用,这条曲线就是该设计方案的能力曲线,主要能反应出建筑的稳定性能,根据图谱可以直观地对建筑的抗震性能进行评价,需要通过分析发现在设计结构无法满足预期的抗震要求的情况时,需要根据检测的结果及时对设计方案进行调整。

依据能力图谱对建筑方案进行考察时,根据设计需要的建筑抗震性能,在能力谱曲线图中绘制出设计目标所需要的抗震曲线,对比建筑的能力谱进行分析。若方案的能力曲线与目标曲线之间没有交点,则证明该方案不能满足设计目标的抗震需求,方案中的建筑结构需要进行一定的处理,或者需要重新进行建筑方案的设计;若建筑的能力曲线与目标曲线存在交点,要考察交点出的坐标情况,考察设计方案中的建筑对地震等级的响应情况,能够清晰地表现出建筑结构的抗震能力,以及建筑在受到地震的影响时的响应情况,考察建筑中各部件的情况,如塑性铰的分布是否满足需要。刚性结构的整体抗震能力是否达标等。

4结束语

近年来世界范围内地质灾害频发,广大的建筑设计者与抗震学术界之间,不断进行着广泛而深刻的合作,取得了比较明显的成果,不少先进的研究成果仍然缺乏实际运用。广大的建筑设计者在进行设计时,要考虑到建筑的抗震功能,从建筑的选址到建筑结构的定型,对建筑进行详细的力学分析,以位移的考虑方法解决建筑在地震中构件变形的问题,利用新型的抗震建材,采用先进的施工工艺,不断提高建筑的抗震功能。

参考文献

【1】张海民。孔德领.基于位移的高层建筑结构防震设计分析【J】.黑龙江科技信息.2009,(13).

【2】张斌。王志玮.多层砌体结构房屋抗震设计【J】价值工程,2011.(2D.

【3】吴大群.王春.吴金国考虑近断层脉冲壁地震动影响的抗震设计方法【J】科技信息,20lO.(10).

【4】肖爵娜.浅谈建筑结构的抗震设计方法【J】.民营科技,2011。(05).

房屋建筑抗震设计范文第4篇

关键词:结构 抗震概念 设计 房屋建筑

中图分类号:S611文献标识码: A

1 前言

随着建筑行业的日益发展,房屋建筑设计的要求也越来越高,越来越复杂。建筑外观与平面上独特新颖的要求以及建筑设计师标新立异的个性追求增加了建筑结构布置的难度,加上部分设计师对建筑结构抗震设计缺乏足够的了解,不仅使得建筑结构抗震性能降低,也给建筑带来施工上的困难和经济上的损失。建筑结构抗震概念设计虽然是建筑基础性的功能,但却是建筑结构设计的核心部分,其强大的功效和作用越来越受到结构工程师的认可和重视。

2 抗震概念设计的作用

由于影响建筑物抗震性能的因素很多,很难对地震作用进行准确的估算,所以“概念设计”的作用要比“数值计算”的作用显得更为重要。概念设计是建筑物结构抗震性能的决定性因素,也是结构抗震设计的首要问题。

概念设计的重要性主要有以下几点: 1) 如今的计算理论及结构设计理论有待完善,存在着各种各样的缺陷以及不可计算性。所以,概念设计的应用不仅解决了计算理论的缺点,还解决了在结构设计中实际存在的那些大量无法计算的问题,更加合理的完成了建筑的结构设计。2) 结构设计过程需要进行大量的数学计算,需要借助计算机来完成。而在方案的初级设计阶段不能使用计算机来辅助计算。因此,需要熟练掌握结构概念的结构工程师根据自己的合理计算和准确的判断来筛选高效、低造价的结构设计方案。3) 对于结构设计过程中存在的大量繁琐的计算,往往需要借助计算机完成。而结构设计人员也过分依赖计算机,这样会降低工作人员对设计数据的敏感性,对于计算中存在的数据错误和运算方法不合理问题不能辨别和纠正,从而使结构设计存在诸多问题,留下安全隐患。由以上分析可知,概念设计对建筑结构设计有相当重要的影响,其地位是不可取代的。

3 抗震概念设计遵循的基本原则

3 .1 整体合理性原则

基础设置须满足建筑物相关的规定要求,使得其所对应的承载力与相应的结构刚强度实现完美的结合,也就能够可靠的将建筑结构中的各类荷载进行有效的传递至基础。这种整体的构件布置能够将建筑物各部分有效的组合在一起,从而产生极好的整体抗震性。

3 .2 结构合理性原则

建筑物本身的对称布局是实现建筑物整体质量布置对称性的基础,从而使建筑物的抗侧力大大加强且会对外力产生一种均衡的抵抗性,从而使建筑物的结构抗震性大大增强。

3.3 形状简单原则

简单的建筑物往往结构比较明确,也就方便了我们对建筑物各个构件进行具体准确的受力分析,而且这种形状简单的建筑物结构受地震破坏的程度相对较轻,部分相对薄弱的区域也很容易得到控制和修复,从而确保建筑物抗震要求的实现。

3.4 竖向均匀原则

建筑物竖向上的均匀能够有效避免建筑物外力作用下,由于刚度不足而发生突发性的结构扭曲现象,从而大大增强建筑物整体的强度和刚度。因此设计师在进行建筑设计时应当首先考虑建筑物竖向上的受力情况,将建筑物转换层所对应的上下部分的结构比例控制在合理范围之内,尽量使转换层所承受的荷载相均衡。同时还应考虑建筑物内部墙柱等承重结构上下连接的一致性,这种刚度趋向的均衡和结构的延伸能够保证建筑物各构件将地震产生的能量进行很好的吸收和传递,从而减少地震所产生的能量对建筑物的破坏。在对建筑物填充墙设置的时候,为保证结构的质量,还应该考虑墙柱之间的结构状况,在保证建筑物整体受力情况不受破坏的基础上,按照规定的要求设置抗震缝。

4 结构抗震概念设计在建筑物各层面的运用

4 .1 选择科学的建筑方案

在进行方案初步设计时,建筑设计师应当根据自己掌握的相关理论和经验选择科学的、合理的、经济的方案,尽量避免使用计算机等工具进行单纯的数据筛选。建筑物的平面应当尽量选择对称性较强的方案,这种对称的平面布置能够缩小质量与刚度之间的偏差,从而使建筑物的竖向各部分受力均匀、整体性强,避免建筑物扭转现象的发生。当前建筑中出现的一种“ 细腰建筑”,属于一种平面很不规则的建筑。虽然这种建筑的外形较好,但该类建筑在高层建筑中应用后,地震作用情况下建筑物就很容易出现细腰部破坏现象,造成严重的后果。因此在进行建筑设计时要尽量使用抗震效果较好的形体,尽量少做不对称的或过长的外凸内凹形体。

4 .2 选择合适的结构体系

合适的结构体系是建筑物各部分整体协调性的保证,因此建筑结构抗震概念设计要求建筑物设计必须要选择稳定、合适的结构体系。一个科学的建筑结构体系须满足变形和抗冲击力的要求,即建筑物有一定的刚度,能够承受自身的荷载而不发生变形;同时又能够在地震发生时能够承受巨大的地震力而不出现局部受损的情况。在进行结构选择时,要注意建筑物传力途径和受力计算的明确性,尽量避免使用转换层,防止地震作用下建筑物发生局部破坏或倾斜现象。

4 .3 布置科学的抗震防线

对于结构抗震体系的选择,要尽量避免使用单一的抗震防线。单一的抗震防线通长只有一道,当地震反复发生时,一旦抗震防线发生破坏就必然会造成建筑物的坍塌,造成严重的后果。若设置较多的抗震防线后,建筑物中各个构件就能够进行适当的强弱结合,从而使得建筑物整体结构的抗震性得到增强。

4 .4 选择高质量的结构材料

建筑结构抗震能力除了受以上因素的影响外,很大程度上还会受到材料的影响。材料的强度、刚度以及材料的连续性与均匀性都会影响到建筑结构的抗震性能。因此在进行建筑结构选材时要对材料的强度和延伸性等进行仔细的考量,使得材料符合建筑结构体系。同时还应该注意材料的经济性能,发挥材料最大化的性能,实现单个性能与整体性能的最优结合。

4 . 5 处理建筑物中比较薄弱的部位

只有良好的结构整体性,才能使建筑构件之间协调配合,实现结构协同工作原则,这就要求建筑各个部位的强度和延性都能够达到相应的标准。因此在结构概念设计中要特别重视建筑薄弱环节的处理,采取必要的措施对建筑的关键部位进行加强。建筑物结构整体的设计要注意强剪弱弯、强柱弱梁以及对柱、梁、节点与构件之间的关系,更值得注意的是建筑物构件节点的承载力一定要高于该连接构件的承载力,只有这样才能保证建筑物构件随着老化程度的加深,构件节点的承载力和刚度不会发生变化。建筑物梁、柱端部通常要采取箍筋加密措施,同时还要注意所使用的材料规格是否符合相关的设计和规定要求。对于砌体结构的建筑物,可以采用设置圈梁、构造柱等方式对其整体性和延性进行加强。同时还要注意建筑物预埋件的锚固承载力与连接件承载力之间的关系,若预埋件的承载力不能满足相应的承载要求,必然会对建筑物整体性产生不利的影响。对于装配式构件整体性的考虑,装配式连接构件中的抗侧力构件一定要采取必要的措施对其结构空间的整体性进行处理。

5 结束语

随着经济的发展和科学技术水平的不断提高,建筑设计所呈现出的多样化和高水平化对设计师的要求越来越高,建筑抗震性能良好的设计应当是建筑设计与结构设计的完美结合,因此作为现代结构设计师只有在掌握扎实的建筑理论知识的基础上借助结构抗震概念设计不断创新,才能满足社会日益提高的建筑结构要求。

参考文献

[1] 聂铜光.房屋建筑工程抗震设计[J].城市建设理论研究(电子版),2012,9(22):3 5 - 3 7 .

[2] 林凤钦.浅探房屋建筑的结构概念设计[ J ] .山西建筑,2010,1(14):165-167.

房屋建筑抗震设计范文第5篇

关键词:房屋建筑;抗震;结构;设计

1 房屋建筑抗震的重要性

地震属于自然灾害中破坏较大的灾害之一,由于其发生具有很大不确定性,因此目前人类掌握的科技在准确预测地震发生上还存在很大差距。为减少地震给人们的生产生活带来的影响,人们越来越注重房屋建筑的抗震设计。

众多周知,随着我国城镇化不断深入,越来越多的人群跻身于大城市,导致城市人口密度剧增。同时大城市聚集的财富逐渐增多,这种情况下一旦发生地震,往往给社会造成不可估量的损失。为此经过众多建筑专家和相关部门研究形成了房屋建筑抗震规范,即要求房屋遇到小震时不会被破坏,中震时能够进行维护加固,大震时建筑不会倒塌,以将人们的损失降低最小,这足以说明人们对房屋建筑抗震的重视。

2 房屋建筑结构设计中抗震设计需要遵循的基础性原则

2.1 确保建筑结构构件其性能符合设计要

在进行房屋建筑结构设计时,需要确保建筑结构构件的刚度、承载能力、延性、稳定性等属性参数可以满足抗震的基本要求。结构构件设计时,需要依据墙柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的基本设计原则。在结构构件设计过程中,可能存在着构件薄弱问题,为此,需要采取措施提高其抗震能力,例如调整地震力系数。

2.2 确保建筑结构设置抗震防线数量

抗震结构体系是由若干具备一定延性的分体系构成,通过应用具备延性的结构构件进行分体系连接,从而实现抗震结构体系构建。如在该建筑工程中,其建筑为框剪结构,框剪结构是由延性框架与剪力墙两大分体部分构成,由多肢剪力墙体系组成。在出现地震后,多会伴随发生多次余震,如在建筑结构中仅仅设计有一道抗震防线,则该住宅建筑在经过第一次地震破坏影响后,还需要承受余震带来的损害,通过损伤积累,最终引起建筑物承载力不足,抗震能力丧失最终倒塌。

2.3 确保房屋建筑结构构件强弱关系处理的科学性

在房屋建筑结构抗震设计中,需要针对构件强弱关系进行科学化处理。在楼层内其耗能构件出现屈服后,剩余抗测力构件则仍处于弹性阶段,这种处理方式,能够确保有效屈服保持较长阶段,提高建筑结构抗倒塌能力与延性能力。如抗震设计中存在着部分构件超强,则会导致其他构件相对薄弱,为此,应科学处理构件强弱关系,保障建筑结构抗震性能。

3 对建筑进行抗震设计的主要设计方法

3.1 合理选择建筑场地

应该选择有利于抗震的地质条件,如坚硬的地质、开阔的地势等,缓减地质来袭中建筑地基由于受到强烈震感而沉陷,预防房屋倒塌崩裂。此外,建筑房屋避免在地质松软的不利抗震地带,例如河岸边、山坡边缘等,地震中地质强烈的运动会使得地质松软的地段更加容易倒塌,甚至引发泥石流等其他灾害,软泥容易深陷,安全隐患极大。再则,远离自然灾害高发地段,并发区域会引起连锁反应,引发各种灾害同时爆发,危害性是不可估量的。

3.2 建筑的外形要简单规整

随着抗震学术界对抗震研究的深入,抗震理论有了比较大的发展,对于建筑结构的抗震方法也有了较多的设计思路根据。对地震后的建筑进行的统计结果,发现结构简单对称的建筑不容易被地震波所破坏,具有较强的抗震效果,在设计时要综合考虑当地的地质资料,研究出地震波的传导方向,对建筑细节进行处理,采取有效的连接方式,以增强建筑结构的整体稳定性。建筑的外形设计要尽量简单,避免突出于表面的结构,建筑整体上的重心不能与刚度中心有较大偏移。

3.3 注重增强建筑的整体刚性

建筑的受力部分包括纵向和横向的承重部件,要想使建筑在地震过程中保持整体上的稳定性,就要注重建筑整体上的刚性的增强,目前在建筑过程中所采用的钢筋混凝土结构,就能够较好地实现这样的目的,能使建筑具有较好的整体性,以及较强的水平刚度,能够比较均匀地传递载荷。增大建筑的整体刚性,建筑整体上的受力就较为均匀,可以使建筑在面对地震时,能够有效延迟结构的屈服时间,起到教好的抗震效果。

3.4 概念设计方法

建筑抗震概念设计其基础设计思想与设计原则来源于对地震灾害的认知与建筑工程经验,在其设计思想与原则的指导下,进行房屋建筑总体结构设计,并在此基础上进行细部构造设计。然而地震其突发性十分强,且地震震动存在着随机性,这种实际的存在,导致无法准确预测建筑工程所可能会遭受的破坏力度及相关参数值,为此,在抗震设计过程中,不能单纯依赖于相关计算的结果,还需要综合考虑区域实际,结合抗震设计相关理论知识与工程经验进行综合性设计。

3.5 结构消能减震及隔振设计方法

结构消能减震及隔振设计方法属于一种主动的抗震对策。该方法在房屋建筑体系中设置有隔震层,通过隔震层对地震能量进行阻隔,或在建筑抗测力结构中,设置消能器,通过消能器降低地震能量。这种设计理念,主张通过应用橡胶隔震支座或阻尼器,设置于房屋建筑底部,从而延长构件振动周期,提高阻尼,消减地震能量,保障建筑安全性。

采取概念设计方法进行抗震设计,第一步需要做好建筑选址工作,在确定建筑地址阶段,需要规避抗震危险地段,选择出对于开展抗震具备积极因素的地基与场地。第二步,需要确保平面布置的合理性。建筑整体结构设计与建筑布局直接决定了建筑物动力性能。如建筑布局更合理,更简单,其结构设计满足抗震原则,则可以更好保障建筑物具备良好抗震性能。

3.6 选择具有抗震效果的建筑材料

建筑材料的选择对建筑抗震效果也有一定的影响,随着材料技术的不断进步,具有抗震功能的新材料不断面世,在建筑行业也受到广大设计者的青睐,在建筑时尽量采用框架剪力墙的结构,以钢结构为基础进行建设,在宏观上提高了建筑的刚性和延性,有助于提高建筑结构的稳定性。钢结构相比于目前采用的混凝土结构,遇有更高的强度和韧性,在重量比上也要优于混凝土结构,具有更好的抗震性能。

4 结语

为满足日益增长的人口需求,房屋建筑处在不断的设计与建设中。同时人们对房屋建筑质量要求不断提高,尤其更为注重抗震上的要求,因此,房屋建筑结构设计过程中应加强抗震设计,以提高房屋建筑抗震性能,使其在地震中的破坏降到最低。

参考文献