关于建筑工程抗震设计问题的综述

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关于建筑工程抗震设计问题的综述
摘要:随着建筑业的发展及人民的生活水平的提高,对于建筑物安全的要求也逐步增高。

我国作为一个发生地震较多的国家,由于地震区域的分布较大,且很多城市处在地震带上,这就要求我们在进行房屋建筑设计的时候要充分考虑房屋的抗震性。

以下对房屋建筑中的抗震设计进行探讨,旨在强化抗震设计。

关键词:建筑工程;抗震设计;
一、引言
地震是地壳构造急剧运动的一种表现形式,一种破坏性的自然现象,大地震往往对人类社会造成难以抵御的冲击,给经济建设和人民生命财产带来严重危害。

近年来,随着居民生活要求的提高和高层建筑的增多,建筑工程的结构防震分析和设计已变得尤为重要,这直接关系到人们的生命安全。

特别是我国国土面积比较大,地震多发区比较多,建筑工程的防震设计是工程设计中需要我们特别关注的地方,建筑工程的防震依旧是建筑物安全考虑的核心问题。

二、建筑结构抗震设计的必要性
地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。

据统计,全世界每年发生的地震约达500万次,其中绝大多数地震由于发生在地球深处或者它所释放的能量小而人们难以感觉到;而人们感觉到的地震,也即有感地震,仅占总量的1%左右;能造成灾害的强烈地震则为数更少,平均每年十几起。

然而,就是这些每年为数不多的地震,却给人们带来了无可挽回的巨大经济损失和触目惊心的人身伤亡事故。

据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明,95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。

典型的例子如1920年12月16日宁夏海源地震,1976年7月28日河北唐山地震,1995年1月17日日本阪神地震等。

研究和提高各类房屋抗震性能,使地震造成的人员伤亡和经济损失降到最低限度,是结构工程师们设计工作的重点。

日本是个多地震国家,政府一贯重视建筑物抗震设计,其防震设施和技术相当先进,建筑物通常具备了抗御7~8级地震的能力;而阿尔及利亚当地房屋建筑质量普遍低劣,抗震性能差,地震时易坍塌。

由此可见,对建筑物进行有效的建筑结构抗震设计是减轻地震灾害最有效、最根本的措施之一。

三、建筑工程结构防震设计的基本内容
1 重视建筑工程结构的规则性
建筑工程设计时必须符合抗震概念设计的基本要求,对于不规则比较严重的设计方案不应该采用,不要只重视建筑物的外形而不重视建筑物的安全性,建造工程设计时要把安全性放到首位,采用平面或立面简单的对称。

这是由于地震发
生时,相互的对称的建筑物在地震时抗震能力比较强,不容易遭到破换,而且对于它的加固和防护也比较容易实现。

2 防震概念设计应坚持的原则
防震结构设计时采用的结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能,结构构件设计时应遵循以下的原则:结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层墙(柱)”的原则;对结构中抗震相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力;承受竖向荷载的主要构件尽量不要作为主要耗能构件。

3 建筑工程结构防震结构设计的基本方法
3.1 推广使用隔震和消能减震设计
目前,建筑工程设计时一般都是采用延性结构体系(传统抗震结构体系),这个体系是适当控制结构物的刚度,地震发生时,允许结构构件进入非弹性状态,并具有较大的延性,通过这样的方式来消耗地震产生的能量,减轻地震对建筑物造成的破坏,使建筑物出现裂缝但对整体结构没有大的影响。

随着新技术和新材料的产生,在传统抗震结构体系中加入软垫隔震,滑移隔震,摆动隔震,悬吊隔震等措施,通过这些措施改变结构构件的力学特性,减少地震能量输入,减轻结构地震反应,是一种很有前途的防震措施。

3.2 减少地震能量输入
建筑工程结构防震设计时,采用基于位移的结构抗震设计,这样可以减少地震能量的输入,设计时要进行定量分析,在地震发生时,结构的变形能力满足定量分析的变形要求。

定量分析师不仅要验算构件的承载力,还要控制结构在地震震感很强的作用下层间位移角限值或位移延性比。

在建筑工程中,选择坚硬的场地作为地基建造的高层建筑,可以很大程度上减少地震能量输入,减轻地震的破坏程度。

错开地震的活跃周期,防止地震余震与结构产生的共振破坏。

3.3 建筑工程结构材料的选用
建筑工程结构设计中结构材料选用也很重要。

如果结构设计的很完善,同时也符合防震的要求,但是如果结构材料的选用不当,就可能达不到预期的防震效果。

在防震结构设计时必须要对结构材料参数随机性的防震模糊可靠度进行分析,这与以往的结构抗震可靠度的研究不同,以往的研究中只考虑荷载的不确定性而不考虑别的因素。

设计时应该综合考虑了材料参数的随机性,地震烈度的不确定性以及烈度等级界限的模糊性等因素,确保设计时考虑因素的全面性。

3.4减轻建筑结构自重
减轻建筑结构的自重,对于增强建筑物的防震能力具有很大的影响。

从地基
承载力来看,如果是相同的地基条件,在不增加基础或地基处理造价的情况下,减轻结构自重意味着可以增加建造层数,对于软土地基影响更为明显。

地震效应与建筑物的重量成正比,建筑物结构重量的增加必然引起地震力的增大,建筑物的结构中惯性较大,地震发生时,建筑物的危害性较高。

所以在建筑工程设计时尽量采用自重比较轻的结构构件。

3.5 建筑结构应设置多道抗震防线
建筑物为了提高防震性能可以设置多道抗震防线,地震发生时,第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后,后备的第二道乃至第三道防线能抵挡后续的地震动的冲击,提高建筑物的防震能力。

四、结语
建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念,从场址的选择到建筑物的结构设计,抗震设计贯穿了整个过程,而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。

因此,准确、合理的运用不同的抗震设计方法是非常重要的,对于不同的建筑和不同的情况应区别对待,从而寻求最合理的抗震设计。

参考文献
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[2] 蒋山;浅谈建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].中国房地产业,2011,(10)
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