地震作為一種突發性的自然災害造成的破壞是驚人的,地震席卷之地通常都是房屋坍塌、交通通信癱瘓,嚴重影響人們的生產生活。在世界范圍內,每天都有地震發生,而我國處于亞歐板塊與太平洋板塊的交界處,是地震的多發地,但地震具有不可預知性,在地震不知何時會爆發的情況下,我們所能做的只有防范并減輕地震災害造成的影響。因此,房屋建筑結構設計中的抗震設計應引起人們的關注,研究房屋建筑結構設計中的抗震方法,提高房屋的抗震性能,使得人們在災難面前不再顯得如此渺小。
1抗震設計在房屋建筑結構設計中的重要性。
近些年發生的特大地震中有河北的唐山地震以及四川的汶川地震,而除了這些引發世界關注的地震外還有許多大大小小的地震,有臺灣南投、四川甘孜藏族自治州、遼寧沈陽等多地發生的地震。這些地震造成的人員傷亡已是數以萬計,房屋建筑的損毀更是不計其數,在這些地區,深入研究會發現房屋建筑結構的抗震設計并未得到推廣應用,因而地震一旦發生,房屋基本是毫無抵抗力的,而房屋倒塌造成的直接影響就是人們經濟財產的損失以及人員的傷亡。隨著城市化進程的加快,城市數量急劇增加,城市成為人口的密集區,地震一旦發生,造成的影響將會進一步擴大,造成更大的經濟財產損失,威脅人們的生命安全。而受技術的限制,準確地預測地震發生的時間以及地點還不能實現,有效地預防地震的方法還有待發現,因此人們在面對地震時只能最大限度地降低地震造成的危害,房屋建筑結構設計中的抗震設計就是減輕地震災害的有效方法。
2抗震設計在房屋建筑結構設計中的具體應用。
地震既然是一種不確定的自然災害,我們能做的只有面對它,積極尋找方法降低災害造成的損失。在一些地震災害頻發的發達國家地區,地震所造成的危害較之經濟落后地區會減輕許多,究其原因各種公共設施的防震設計自然必不可少,而房屋建筑的抗震設計也是重要的原因之一,所以應注重房屋建筑結構的抗震設計,具體解決房屋抗震設計中各環節的問題。
2.1選擇建筑場地。
建筑場地的選擇是房屋抗震設計中最基礎的部分,做好房屋建筑場地的選擇是提高房屋抗震性能的第一步。地震實際上是一種極具破壞性的不規則的地質運動,房屋在這種劇烈的地質運動下,地基會首先受到影響,發生不規則的運動,使得房屋的上部結構也隨之發生傾斜破壞。而要有效地防止這種情況的出現,應注重房屋建筑場地的選擇。首先,在場地選擇上應注意選擇地勢開闊平坦并且土質堅硬的區域用于房屋的建造,因為地基土的堅硬性能有效防止地基沉降的發生,在地震發生時不會在地震運動下輕易發生位移,預防由于地震作用發生的地基沉降、位移造成的房屋建筑上部結構的破壞從而為房屋建筑增加一層保護。其次,房屋建筑場地的選擇應避開一些地震多發地段以及地基軟弱的區域,若房屋建筑規劃設計一定要在這些地段建造房屋,應采取一些必要的措施以減輕這些地段建造房屋所存在的危險因素,可以利用地基的加固處理技術或一些抗震措施進行加固處理,從建筑的根部提高房屋建筑結構的抗震性能。最后,除了要避開地震多發地段等危險區域還應避開容易造成山體滑坡以及泥石流的地段,因為在這些地段建造房屋,地震發生后很容易引發山體滑坡等二次災害的形成,給房屋的建筑結構造成更大的威脅,增加房屋建筑的破壞程度。并且房屋建筑場地土層的厚度以及堅硬程度會對房屋建筑結構的穩定性有極大的影響,而泥石流等多發地,土層較薄又極易沖刷,因此十分不利于房屋建筑結構的抗震設計。
2.2地基和基礎的設計。
首先,有效地提高房屋建筑結構的抗震性能,應提高房屋建筑的整體性和剛性,換句話說,在設計房屋建筑結構時,為了提高房屋建筑結構的整體性和剛性,建筑內不同的單元應建立在性質相同的地基之上,并且結構相同的房屋建筑在選擇地基的處理方式上應采用相同的標準即同一種地基的處理方式。其次,在房屋建筑基礎的填埋深度上應按照相關的規定進行深度的填埋,盡量地增加基礎填埋的深度,以保障地震發生時,基礎不會由于填埋過淺使得房屋建筑的嵌固不深,導致房屋建筑在災害中振幅加大,嚴重損壞房屋的建筑結構。因此,為了讓房屋建筑能夠發揮抗震的性能,應在規定下進行基礎的深度填埋,并做好基坑的回填夯實處理,以使房屋建筑的基礎能在地震發生的過程中保持穩定。最后,房屋建筑包括基礎和上部結構兩部分,要提高房屋建筑的整體性,應避免在基礎室外的地坪下設置內外交圈的基礎圈梁;并且要保證整體性應在房屋建筑上部結構以及基礎部分間設置構造柱,用于連接房屋上部結構以及基礎的圈梁;而在房屋建筑基礎剛度不足的情況下可以在基底設置圈梁,以增加房屋建筑基礎的剛度,提高建筑的抗震能力。
2.3房屋的高度和寬度設計。
隨著房屋建筑的高度增加,房屋建筑結構的抗震性能也會隨之降低,而房屋建筑的高度和寬度比也對建筑的抗震能力有著重要的影響,隨著房屋建筑高度和寬度比值的增加,建筑在地震作用下發生側移和傾斜的程度也會增加,因此,地震對建筑物造成的危害也會越大。所以,為了保證房屋建筑抗震能力的提升,減輕地震對建筑造成的破壞,應根據相關的要求,限制房屋建筑的高度與寬度,并具體分析房屋建筑的具體用途,合理地設計房屋建筑的高度與寬度之比。
2.4房屋建筑結構體系設計。
房屋建筑結構體系設計中,為了增加抗震設計的有效性,應對房屋建筑結構的剛度和質量的分布均勻情況進行研究,盡量在設計中將房屋建筑結構中的平面結構以及立體結構設計成規則狀。因為房屋建筑的平面結構一旦過于復雜、房屋建筑結構的剛度與質量分布不均勻,在地震作用下會加重房屋建筑結構的扭曲現象,從而不但不能減輕地震造成的危害反而增加了地震的破壞。
2.5防震縫的合理設計。
由于一些房屋建筑是不規則的,因而為了保障房屋建筑的抗震功能,應對一些房屋建筑進行防震縫的處理。在房屋建筑結構設計中進行防震縫的處理應將房屋建筑進行劃分,將其分為規則并且獨立的小單位,并且防震縫的寬度應在建筑抗震要求下,完全地與上部結構分離,依據具體的房屋建筑高度,設置與建筑高度相同的防震縫。
2.6縱橫墻的分布設計。
墻體在房屋建筑結構中起著承重的作用,又因極易受地震災害的影響,應而在建筑結構抗震設計中應格外重視這部分的設計。在設計縱橫墻時,應遵循分布均勻的原則,使得不同的縱墻與橫墻能夠承擔上部結構的重量;而在縱橫墻設計的數量上,也有一定的講究,應根據具體的房屋建筑進行分析,縱橫墻的數量過少,墻體與墻體間的間距也相應增加,因此,墻體所承擔的結構重量也就越大,房屋剛度也就越不穩定,越容易在地震發生時造成坍塌。所以在縱橫墻設計時,為了增加房屋建筑結構的抗震性能,應嚴格按照規定的要求均勻布置還應合理設置縱橫墻的數量,從而提高房屋建筑結構的抗震能力。
房屋建筑結構的抗震設計能有效地減輕地震災害造成的破壞,在一定程度上保障人們的生命財產安全,因此,在房屋建筑建造的過程中應嚴格按照相關的規定要求進行抗震設計,減輕災害造成的影響。隨著地震災害的增加,建筑行業也加大房屋建筑結構抗震設計的研究,從建筑建造的各方面進行抗震設計的研究,提高房屋建筑結構的抗震性能。
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