论建筑工程施工中抗震技术的应用
2021-11-23杨松安赵梦媛
杨松安 赵梦媛
中天建设集团有限公司胶东分公司 山东青岛 266000
随着科学技术的进步,建筑工程施工也不断向前推进,但结构抗震从古至今一直都是建筑工程施工的核心内容之一。每个建筑追求的都是在安全的环境下充分发挥其使用功能,所以,保证建筑在不可抗力下维持一定的结构性能是做建筑工程设计的基本要求。虽然对目前的工程设计而言,市场上可选择的计算模拟软件多种多样,但对于建筑结构抗震概念设计和抗震措施等方面的理解是软件提供不了的。
1 房屋结构抗震性设计原则
1.1 简化原则
结合以往的设计经验得知,在抗震设计过程中,所设计的结构形式越简单,传力越清晰明了,其抗震性能也越高,而且简单的抗震结构在进行力学性能计算时,其计算结果的可靠性和准确性也越高。对此,在应用设计中,可以结合实际情况适当简化房屋抗震结构计算模型,优化结构构件的传力途径,这样能够有效提升房屋建筑对建筑地震作用力的承受能力,全面提高房屋建筑在结构设计中的抗震性能。
1.2 整体性原则
展开建筑抗震设计时,设计内容不只是针对某一个建筑内的某一个部位,而是将抗震设计贯穿到整个设计过程中,从而提高建筑整体的抗震性能。在具体设计过程中,需要从整体性设计出发,使其满足各大指标要求。对各种可能影响结构抗震性的影响因素进行分析,借助数字模型对于结构参数进行优化处理,以此来提升结构本身的抗震性。而且对于构件需满足其抗震构造措施的要求,避免应力集中等问题的出现,从而提高结构本身的稳定性和可靠性。
1.3 规则性原则
建筑规则性原则内容主要体现在以下2方面:
(1)在建筑设计期间,需要沿着建筑物竖向均匀布置建筑造型和结构,避免刚度、承载能力和传力途径的突变,以限制结构变形的情况。
(2)建筑平面比较规则。平面内结构布置比较均匀,使建筑物质量分布与结构刚度分布协调,限制质量与刚度之间的偏心。
2 抗震设计在建筑施工中的具体应用
2.1 钢筋混凝土结构抗震
剪力墙结构采用钢筋混凝土墙作为主要承重构件,能承受各种荷载引起的结构内力,有效地承受结构的水平力,不产生较大的水平位移。剪力墙结构广泛应用于高层建筑中,这种结构体系的抗震性能相对较好。框架剪力墙结构是震区高层建筑的常用承载体系,因为主要由剪力墙承受水平荷载,所以抗震性能比纯框架结构要好。在框架结构中设置足够数量的剪力墙,具有较大的水平荷载承受能力和可观的抗侧移刚度。同时形成比较大的空间,满足建筑不同功能的要求。框架结构是指梁与柱通过刚性或铰接连接形成的建筑结构体系,即梁与柱形成框架,共同承受使用中的水平载荷和垂直载荷。框架结构的墙体不承重,只有隔离的功能,一般材料有加气混凝土砌块、空心或多孔砖、膨胀珍珠岩、蛭石、陶瓷墙板等。在地震破坏实例中,大部分框架结构只有轻微受损,但仍有一些框架结构建筑物严重受损甚至倒塌。对地震破坏的调查表明,大多数房屋倒塌性破坏的主要原因是柱端出现塑性铰接、柱端剪切破坏和节点区域破坏。筒体结构是由框架剪力墙结构和纯剪力墙结构发展而来的。一般分为筒中筒、成束筒、筒体-框架结构。筒体结构是在建筑物内部或周边,集中布置剪力墙或密集框架柱,形成一个或多个空间相对封闭的筒体。它的特征是剪力墙集中分布,使建筑物拥有相对较大的空间,主要用于办公建筑。在水平荷载作用下,水平力主要由一个或多个筒体承担。筒体结构拥有很大的抗侧移刚度,有承受较大水平荷载的能力。
2.2 钢结构抗震设计
钢结构建筑的优点是重量轻,承载能力高,结构构件标准化程度高,钢结构建筑的主要承重构件由钢板和型钢构成,材质均匀,各向同性好,结构可靠性高。钢结构的材料属理想弹性体,符合工程力学的基本假定,可在抗震设计中充分发挥钢结构的材料塑性、弹性好的特点,允许有适度的变形,能很好地承受动力荷载,在罕遇地震作用下保持结构体系的稳定,避免倒塌。高精度的加工制作工艺可以做到等强连接,实现强连接弱杆件的抗震设计原则,大大提高建筑物的抗震和承载能力。钢结构在我国得到越来越广泛的应用,特别是在大型公共建筑和基础设施中。其中最重要的是机场车站、体育场馆、高层建筑等。钢壳体结构近年也得到应用,具有很好的空间传力性能,能以较小的构件厚度形成承载能力高、刚度大的承重结构,能覆盖或围护大尺度的空间而不需要中间支撑,兼顾到承重结构和围护结构的双重作用,同时也有较好的抗震性能。
2.3 合理选择抗震材料
建筑结构对建筑的稳定性具有重要影响,巧妙的结构能够大大提高建筑整体的稳定性。现如今,已有很多用于抗震的建筑构型,其在历次灾害中优势显著。通常情况下,在建筑结构的主体部位主要以强度和韧性较强的材料为主,这大大提升了建筑结构的稳定性,进而提升了建筑的安全性能。此外,在材料选择过程中,还需要考虑节能环保材料的使用,如钢结构、聚塑板等,以此来提高建筑结构设计的综合性能。
3 结语
综上所述,提高建筑物的抗震能力能够在强震动环境或地震灾害的面前更好的保护社会大众的生命和财产安全。尤其是在土地资源日益紧张,建筑数量不断增加的当下,研究建筑工程抗震能力的提升对于社会的建设和发展有着积极的意义。想要实现建筑物抗震能力的有效提升,应当从钢筋混凝土结构抗震、钢结构抗震设计、合理选择抗震材料等方面入手。通过上述措施的灵活应用,在保证建筑工程质量的基础上,有效的提升建筑物的抗震能力和稳定性,推动我国建筑行业的发展更上一层楼。