【摘要】隨著社會的不斷發展以及經濟水平的不斷提升,我國房屋建筑規模在不斷擴大,進而推動著我國房屋建筑行業不斷發展。但近年來,我國地震災害頻頻發生,從而對房屋建筑結構抗震設計的要求越來越高。若房屋建筑抗震設計不完善,那么會嚴重威脅國民的生命財產安全。而在實際的房屋建筑結構抗震設計中,還存在諸多問題亟待相關人員解決。本文主要圍繞房屋建筑結構抗震設計,分析了其存在的問題,并提出了解決措施,希望為相關人員提供參考,進而不斷提高房屋建筑的抗震能力。
【關鍵詞】建筑結構;抗震設計;常見問題;解決策略
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
16.029
地震是較為嚴重的地質災害,地震的發生不僅對國民生命財產造成較大的威脅,還對建筑物造成嚴重的破壞。若震級較低,對建筑物的破壞較小;若震級較高,可導致房屋倒塌、人員傷亡等。因此,加強房屋建設結構抗震設計,對減輕建筑物破壞,降低經濟損失起到重要作用。如何提高房屋建設結構抗震設計及設防,是相關人員需思考的問題。
1、房屋建筑結構抗震設計中存在的問題
1.1框架房屋設計中存在的問題
首先,在主體地震的分析上較為困難,因此,則不容易選擇較為適合的模型,進而導致針對地震響應不能做出準確的解決措施;而我國建筑行業通用規定,處理填充墻側向剛度貢獻問題時,可有效降低振動周期,還可將其當作一個整體,而不考慮平面與填充墻之間的布局合理性[1]。第二,對于填充墻存在不合理的設計,進而對建筑主體造成嚴重的不利影響,同時導致抗震與防震性能大大降低。最后,在框架結構中,會存在填充墻,進而容易導致其出現裂縫;因而需對檢查層位移漂移角度進行一定的限制,并充分考慮裂縫程度,降低損害程度;另外,合理的選擇剛性填充墻,能夠減少其框架梁變形的情況,但目前多數填充墻的設計并不合規定。
1.2砌體房屋設計中存在的問題
首先,在目前,我國許多房屋建筑是超高層房屋建筑,甚至在底層建設大型商場,尤其是對于經濟較為發達的地區,此設計大大增強了方針設計的難度。其二,為實現大空間的目的,砌體房屋底層與頂層會應用混合型的建筑模式,而在局部增添圈梁,這會使得防震與抗震功能減低[2]。其三,砌體住宅通常是大空間的結構,而在一定的范圍內,容易造成大墻的厚度降低,進而導致抗震功能減弱;而在陽臺空間范圍的不斷擴大下,使得墻體抗震性能不符合規定。其四,多數設計人員缺少設計經驗,對于圈梁以及構造柱的差異并不重視,由此導致二者缺少連接措施,而部分設計對于抗震方式并未完整設計;另外,多數設計對于樓梯存在設計不合理的情況,也會導致人員逃生困難[3]。
1.3未體現地區差別
在房屋建筑結構中,抗震設計的目的在于減少人員傷亡,最大程度降低經濟損失。我國存在五個地震帶,分布在各地區,由于我國土地資源遼闊,因此各地區氣候、地勢、地形差別較大,由此經濟發展不一、人口分布不均,并且城市規劃不同,因此,各地區應根據當地的情況選擇合適的房屋建筑結構抗震設計,制定相應的標準。我國云貴川一帶的山區地區,地形崎嶇,容易出現山體滑坡或是泥石流等災害,若在此區域進行建造,在發生地震時容易增加危險性。例如,汶川5·12大地震,造成房屋大面積毀壞。因此,在進行房屋建造時,可建造能夠阻擋泥石流等災害的建筑。但在實際情況下,我國各地區房屋建筑結構抗震設計并未根據當地的實際情況進行設計,因此,處于地震帶的地區,在發生地震時,造成的人員傷亡情況更加慘重,經濟損失更大。
2、房屋建筑結構抗震設計的解決措施
2.1合理選擇建筑場地
地震是突發性災害,具有一定的復雜性與不確定性,并且會嚴重破壞建筑物及交通設備等。因此,選擇合適的建筑物施工地區,能夠大大降低建筑物的損害程度。其一,應選擇地勢開闊、地質堅硬的地區,能夠在地震發生時,降低地基土的沉陷程度,進而阻止塌陷程度。其二,房屋建筑的地段應選擇較為安全的地段,通常而言,危險地段包括容易發生崩塌、泥石流及滑坡等地段,若是在這種地段進行施工建筑,更容易增加地震對建筑物的損害;此外,施工地區地質的堅硬程度、蓋層的厚薄程度,與地震的損害程度有直接的影響,因此,在選擇施工地段時,尤其注意這兩個因素[4]。最后,對于某些地質較軟的地段,或是山坡邊緣,應避免選擇,在發生地震時,容易導致房屋倒塌。
2.2加強房屋建筑的地基設計
加強地基設計,能夠有效提高整體建筑物的剛性,從而使得抗震性能大大增強。首先,建筑方式與地基性質不能出現較大的差異,可應用樁基、天然地基設計的方式,實現統一性,提高抗震性能。其二,基礎建筑與上部建筑決定著建筑物整體結構,若要提高其抗震性能,應加強這兩個部分的建設;另外,可在基礎圈梁中設計構造柱體,進而使得建筑物整體抗震性能大大提高[5]。其三,對于基礎埋深的深度應合理設計,基礎埋深與基礎穩定性密切聯系,若深度太淺,容易造成建筑物穩定作用下降,進而在地震發生時,增強建筑物的振幅,增加危險性;因此,在設計時,應基礎結構的情況,確定最佳深度,提高地基穩固性。
2.3房屋建筑屋頂與墻體的抗震設計
建筑物質量與地震損壞程度密切相關,其質量越輕,地基結構更穩定,抗震性能更高。因此,為保證在地震時房屋建筑不會塌陷,應保證整體結構設計盡量輕。從一方面而言,附屬物選材應確保質量過關,強度過強,盡量減輕對屋蓋壓力;若一旦屋蓋壓力過大,那么屋蓋質量增強,建筑物高度、寬度增加,對抗震性能的影響就會增加;因此,為確保附屬物的穩固性,應盡量選擇較輕的材料[6]。從另一方面而言,墻體是房屋建筑的必要結構,墻體質量與建筑物抗震性能有著密切的關系,因此,墻體質量應盡量輕,避免墻體質量大,而導致整體建筑抗震性能下降。
結語:
隨著我國房屋建筑數量的不斷增多,加之地震災害頻發,我國對于房屋建筑結構抗震設計的重視度加強。但在實際的房屋建筑結構抗震設計中,還存在較多的問題,在框架房屋設計方面,以及砌體房屋設計等方面存在的問題,使得建筑物抗震性能大大降低。因此,應選擇合適的施工場地,加強地基、基礎結構的設計,以及墻體、屋蓋的設計等,進而在整體上提高防震性能,保障國民人身及財產安全。
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作者簡介:
孫沛江(1988.04-),漢,云南維西縣,職稱:工程師,研究方向:建筑結構設計。