1、探究如何提高建筑結構的抗震性摘要:在對建筑結構的抗震性進行探究和分析,首先應當從其概念 入手,從宏觀的層面和角度來進行分析,除此之外,還需要通過適當措施 的采用來對口然災害帶來的聯動效應進行控制與降低,包括適當方式的隔 振減震技術等。為實現這樣一種目的,建筑師和結構工程師就應當就設備 工程進行密切合作,共同為建筑結構抗震性能的提升而做出努力和貢獻。關鍵詞:抗震技術,建筑結構,抗震性能一結構抗震的基本概念分析結構抗震的概念設計主要是相對于結構的計算設計和理論設計而言 的,其設計原則和設計思想都包括較多方面,如整體結構體系與分體系之 間的力學關系,結構破壞試驗及其機理,甚至包括以往工程經驗所得到的
2、 設計原則和設計理念等,都可以作為結構抗震概念設計的依據來從整體角 度和宏觀角度來進行建筑結構的總體布置與抗震布局設計。多年的抗震經 驗讓我們清楚的意識到地震本身的極度復雜性和不確定性,尤其是對于高 層建筑而言,高層建筑不僅更加容易受到外界環境的作用和干擾,更是會 再其自身結構內部產生不良的自振周期,加之建筑材料性能以及基礎沉降 等多方面不利因素的影響,最終導致結構的計算模型穩定性和實際情況產 生較大的出入,按照計算設計所得到的建筑結構無法滿足實際環境的抗震 需求。上文主要旨在于說明,建筑結構的抗震性能在較大程度上仍然是取決 于其概念設計而并不是完全依賴于其結構計算設計,因此在進行建筑設計 方
3、案的確定與選擇時,就應當從總體角度出發,采用概念近似計算的方法 來實現快速冇效的結構體系比較與選擇。經實踐發現,結構抗震概念設計 的執行與應用,不僅可以在較大程度上彌補計算理論的缺陷,同時也能夠 對一些無法通過計算來進行設計的結構和構件進行必要的設計,再者還能 夠避免設計人員在進行設計工作的過程當中過分依賴于計算機及計算機 軟件,在概念設計環節中更是可以對計算結果進行必要的檢查和審核,及 時發現不合理甚至是錯誤的地方,這樣就能夠最大限度的避免安全隱患。 下文為中對結構抗震概念設計需要注意的幾個環節進行簡要的說明和分 析1。第一就是要盡可能選擇對抗慮有利的地基和場地,并同時采取必要的 措施來保證
4、地基穩定,然后再來進行合理的基礎設計,總的來說,就是要 在這樣一個環節之上盡可能的發揮出地基的優勢和作用來。第二就是在對 建筑進行設計時盡可能保證建筑自身外型的簡單和對稱,建筑物簡單對稱 的核心好處就是能夠表現出比較理想的抗震性能,復雜或者是有凹凸角出 現的位置容易出現應力集中而導致薄弱環節的產生。第三就是在進行大型 項R的設計與建設時,還需要考慮到體系整體的重心和剛度重心重合問 題,除此之外還應當采取基本的構造措施。第四就是強調空間的整體性原 則,平面連接的加強能夠保證各個構件之間的有效可靠連接,使得建筑體 系整體能夠有變形能力空間,尤其是對于注重非結構構件抗震設計的建筑 物而言,更是需要極
5、力避免由于非結構構件的不合理布置而對主體結構產 生的不利影響。最后就是抗震概念設計的基本準則,強柱弱梁,這樣一個 概念主要強調柱子的抗彎能力一定要高于梁,除此之外就是,強剪弱彎, 這個則強調的是桿件的受剪承載力應當高于受彎承載力。二隔震和減震控制技術的應用說明傳統的計算理論當中,對于結構抗震方面的關注主要集中在結構抗力 R的提高Z上,因此工作人員在實現和設計過程當中就容易盲目的加大配 筋率和混凝上的等級,這樣一種處理方法確實能夠在一定程度上提高結構 的剛度,但是這樣一種處理方式的多方不足仍然是非常明顯的,首先就是 導致了建設成本的增加和建筑收益的獲得不成正比,其次最重要的是這樣 一種處理在相當
6、大程度上是增加了地震效應的。在新的抗震設計思路當 中,主要考慮的則是降低作用效應S,也就是將重點和出發點都落到地震 能量的阻隔上去,而不是單純致力于建筑物本身強度的增加。以阻隔地震 能量為出發點的抗震設計思路已經進入了結構設計領域,其R的就是希望 在強震作用時能夠通過基礎隔震和減震等技術來保證目標建筑盡可能不 受危害或者是只受到輕微的破壞。這其中比較典型的例子就是隔震消能, 通過基礎隔震的方式來進行隔震,其具體操作或者是原理,實際上就是在 建筑物基礎和上部結構之間增加一套隔震裝置,這樣一套隔震裝置將較大 程度的吸收地震力,并同時減少豎直方向上基礎位移向上部結構的傳遞, 使得上部結構能夠始終處于
7、相對穩定安全的狀態屮,通過這樣一種思路和 模式來實現減少地震對建筑物的破壞。而消能減震設計則是指在建筑結構 抗側力結構中進行消能裝置的設置,然后在地震發生的時候通過局部變形 來進行附加阻尼的提供,將地震產生的能量和災害通過結構上傳并消耗 掉,這樣就能夠保證主體結構在強震環境下盡可能的不受到嚴重破壞。三非結構抗震分析建筑的非結構構件主要指的是建筑的門窗、圍護墻或者是隔墻吊頂 等,除此之外還多方面的包括建筑玻璃幕墻和室內設備設施等。一般情 況下,建筑師僅僅只是對結構工程進行必要的抗震分析和設計,建筑的非 結構形式則由室內設計師來進行決定,這樣一種過程導致的結果就是非結 構抗震的確定是沒有經過結構工
8、程師的首肯的,最終導致地震一旦發生, 發生破壞概率較大的就是建筑的非結構構件。尤其值得注意的是,如果建 筑非結構構件設計不恰當的話,還會在地震發生的過程當中導致破壞的進 一步發生。尤其是考慮到現代建筑業的充分發展,現代建筑的裝飾裝修水 平已經提升到了相當高的水平,這導致的狀況就是建筑當中的非機構構件 所占據的比重非常大,其造價也占了整個建筑工程造價的絕大部分,在這 樣一種現實狀況下,如果建筑裝飾在強震當屮發生破壞的話,那么對其進 行維修和還原所需要的費用就是十分驚人的,尤其還有可能威脅到附近人 們的生命財產安全,因此對于非結構構件的抗震設計同樣需要高度重視。 在實現過程當中,建筑設計師與結構工
9、程師等需要共同來對建筑物的非結 構構件進行抗震設計。地震發生的時候,房屋受到慣性作用會隨著地震作用力帶來的慣性力 而發生不良運動,此時如果非結構構件的錨固不夠牢固的話,就會導致建 筑本身無法承受地震帶來的慣性作用力,最終導致非結構構件遭到破壞。 在地震發生之后,結構體系必然也會因為外力作用而發生一定程度上的變 形,此時鑲嵌于結構構件內部的非結構構件也就會因為無法適應于結構變 形而遭到破壞或者是功能喪失。總而言之,就是認為建筑物木身的質量以 及在地震環境中的穩定性在很大程度上仍然是由建筑自身非結構構件質 量所決定的,因此其對于建筑剛度以及質量的分布影響也同樣非常大。但 是問題就在于,到目前為止,
10、我們國家規范當中對于非結構構件抗震涉及 所提到的內容是非常少的,因此在以后的工作當中非常有必要加強對于這 樣一些非結構構件抗震的分析和研究。結語:建筑結構抗震設計的理論計算固然不可獲取,但是仍然需要充 分結合和利用概念設計,通過這樣一個入手點來解決問題,一方面是能夠 從宏觀上提高建筑結構的抗震性能,另一方面還可以通過具體適當的措施 來進行隔震和減震,最大程度降低地震所產生的作用與效應,這樣一些要 求和目的的實現就需要參與到工程建設當中來的各專業工作人員的共同 努力。參考文獻:1 柏磊如何提高建筑結構的抗震性J,科技風,2009 (9), 1652 董蕓淺析怎樣提高建筑結構的抗震性J山西建筑,2009 (11), 65-663 謝偉義淺議提高建筑結構的抗震性能J中國住宅設施,2009(12), 47-49