谈谈建筑结构层的等位移延性反应抗震设计方法
对建筑进行抗震设计是为了更好的提高建筑质量,最大化的发挥建筑的应用价值。材料的性能对构件延性具有很大的影响,规范材料的使用,选择合适的构建材料,能够满足构件延性对材料性能的要求。
摘要:建筑是人们日常生产和生活的最主要的场所。建筑设计的要求同样也随着人们对生活需求的不断增加而更加严格。作为建筑设计环节中的抗震设计地位越发的重要。地震发生时,建筑结构一旦超出了建筑构件和材料的相应的极限时就会发生位移、坍塌、加速等灾难。所以对建筑结构层等位移延性反应的设计是为了保护人家的生命财产安全,所以显得尤为重要。
关键词:建筑结构层;延性设计;抗震设计
前言
为了提高建筑质量、增强建筑使用性能,在进行建筑设计的时候,必须考虑多种环境因素对建筑的影响,地震灾害是自然界中比较常见的且破坏十分严重的一种灾害,对建筑安全的威胁性比较高,所以,建筑的抗震设计是一项必不可少的工作。在进行抗震设计的时候需要对建筑位移、结构变形、应力反应等多种因素进行全面性的综合考虑,针对具体情况制定科学的解决方案,提高建筑的抗震能力。
1建筑结构层抗震设计的基本原则
影响建筑抗震能力因素有很多种,在进行抗震设计的时候,需要综合考虑多种因素,制定相对应抗震措施,考虑建筑的不同构件在抗震设计中所能发挥的作用,然后针对不同建筑构件,做出相应的调整方案,运用力学理论知识对构建的形状、结构、组合形态等进行优化,使其更加符合抗震标准,提高建筑整体的抗震能力。建筑结构层抗震设计遵循以下几个基本原则:
(1)建筑结构层构件性能要好
建筑的整体质量与结构层构件的性能有着密可不分的关系,结构层构件只有具备良好的性能才能保证建筑的质量,在进行抗震设计的时候,更要注意建筑结构层构件的性能。构件的性能包括平衡力度、硬度、延展性等对个方面,抗震设计过程中,应该最大化的增强建筑结构层构件的平衡力度,使结构层更加稳固;提高结构层构件的硬度,使其能够承受更大的压力,提高承重能力;结构层构件还需要具有良好的延展性,能够进行一定程度的形态改变,并具有恢复能力。只有从各方面保证建筑结构层构件性能,才能是结构层具备更好的抗震能力。
(2)正确处理建筑结构层构件之间的强弱度
建筑结构层构件在对建筑起到支撑作用的同时,作用表现形式和表现方法是不同的,所以对不同的结构层构件强度也是不同的。正确处理建筑结构层构件之间的强弱度,能够更加科学、合理的发挥不同构件在结构层中起到的支撑作用,针对不同构件所能发挥的作用大小,对构件的强弱度进行适当的调整,充分发挥不同构件之间的协调性。
(3)设置防护措施
在建筑构件中能源构件的消耗是不可逆的,在使用消耗之后是不能对其进行补充的,所以在建筑抗震设计中,尽量减少对消耗型能源构件的使用。当建筑构件在承受竖向压力的时候,可以设置相应的防护措施对其进行保护,减少对能源构件的消耗,一般采用的办法是设置抗震防线。
2影响结构层位移延性的主要因素
在建筑结构的抗震设计中,需要充分考虑延性反应对地震程度的影响,延性反应高低直接影响着地震程度,所以,在进驻结构的抗震设计中延性反应是非常重要的。影响延性反应的因素有多种,在进行设计之前,需要进行充分的考虑。经过长期的建筑经验表明,对你可见延性的影响主要存在于混凝土结构构件中,混凝土结构构件一般可以分为梁和柱两种,两种构件之间存在明显的差别,当考虑对极限压的应变能力的时候选择梁这种构件;当受压区有高度要求时,一般采用柱子作为建筑结构层构件,可见延性所受的影响可以分为这两种。
在一些偏压结构构件中,构件的延性会随着受压的改变而进行相应的变化,比如柱子这种混凝土结构构件,它的延性会与受压高度是成反比关系的,当轴压力提高受压区的高度时,构件延性反而会降低。结构延性在不同情况下是不同的,有时候结构的延性会随着压力的应变能力的提高而增强,比如在类似箍筋的建筑构件。
3建筑结构层等位移延性反应抗震设计要点
建筑在进行抗震设计的时候,需要针对建筑具体倒塌的具体原因进行研究,只有理解具体原因,才能制定出更加科学、合理的抗震方案。在了解建筑倒塌原因时候,需要明确建筑结构层等位移延性反应在抗震设计中的重要作用,对建筑结构层等位移延性反应进行充分的了解能够更好的完善建筑结构层的延性能力,提高建筑的抗震能力。结合众多的建筑抗震实例,能够对建筑结构层位移延性反应抗震设计要点进行总结,主要包括以下几个方面。
3.1强柱弱梁设计
在进行抗震设计的时候,需要考虑建筑的抗剪能力,通过对建筑抗剪能力的提高,能够保证建筑结构层更加稳定,建筑结构层变得相对稳定之后,建筑的抗震能力就会得到有效提高。而强柱弱梁的设计便是从提高建筑抗剪能力出发,将核心筒结构和框架结构相结合,组合形成具有良好稳定性的梁铰机构,降低了建筑结构所受外力的影响,提高了建筑结构层的抗剪能力,保证了建筑的抗震能力。
3.2强剪弱弯设计
在抗震设计中可以从提高建筑局部的剪力值出发,增强建筑整体的抗剪性能,这便是强剪弱弯设计。具体的实施方法是在梁端、节点以及建筑柱端等建筑部位,在保证工程质量的前提下,采用合理的方法提高这些部位的剪力值,实现建筑抗剪性能的提高,大大提高了建筑结构的稳定性。
3.3设置抗震防线
除了从建筑结构本身考虑之外,还可以对建筑设置相应的防护措施,其中抗震防线的设置是使用比较多的防护方法。在设置抗震防线的时候,需要从建筑的实际情况以及建筑要求出发,最大化的对建筑的抗震能力进行提高,结合建筑成本,设置最优抗震防线。在完成抗震防线的设置之后,为了了解抗震防线是否满足建筑需要,对其进行更好的调控,发挥抗震防线的最大作用,需要对其进行测试评估,对其防护效果进行了解。
3.4防止连梁受弯、受剪承载力降低
连粱受弯或受剪承载力在刚度折减后会发生变化,其能力会变得相对较弱,连梁的刚度就会发生变化,为了防止连梁受弯、受剪承载力下降,可以通过降低连梁刚度的方法来实现,有两种方法能够降低连梁的强度,包括改变连梁的外形和增大剪力墙厚度,其中改变连梁外形的具体方法是通过增大梁洞口宽度、降低连梁高度,实现降低连梁刚度的目的;当对剪力墙进行加厚的时候也可以降低连梁的刚度。
3.5材料性能
材料的性能对构件延性具有很大的影响,规范材料的使用,选择合适的构建材料,能够满足构件延性对材料性能的要求。比如在选择钢铁的的时候,必须确保钢铁的强度能够达到建筑构件的需要,发挥钢铁的特性,使钢铁更好的应用于建筑构件中。在现代的建筑工程中,钢铁是使用最多、最为普遍的构件材料,因为在外部拉力作用下,钢铁内部结构不容易发生变化,受外来拉力的影响比较小。而其他材料,比如砖头,在受到外部拉力的作用,很容易发生断裂,整体结构被破坏,无法正常使用,但是砖头具有很好的承压能力,在外部压力较大的情况下,不易发生变形;对于混凝土来说,其性能与砖头一样,也容易发生断裂,混凝土属于易脆性材料,只能抗压不能抗拉。所以在选择材料的时候,一定要结合材料的不同性能,根据建筑的实际需求,选择最合适的材料,使建筑建造达到最佳效果。
4结语
对建筑进行抗震设计是为了更好的提高建筑质量,最大化的发挥建筑的应用价值。设计人员在进行抗震设计的时候,需要充分认识到建筑结构层位移延性在抗震设计中的重要性,只有对建筑结构层位移延性进行充分的了解,在进行抗震设计时候,才能制定更加科学、合理的设计方案,做好建筑的防震措施,提高建筑的防震能力,建筑结构层位移延性对建筑抗震设计来说具有重要意义。
参考文献:
[1]马宏旺.建筑结构层等位移延性反应抗震设计方法[J].上海交通大学,2008(06)
[2]刘齐茂,燕柳斌.多高层建筑结构层间位移和层剪力的动力可靠度计算[J].西北地震学报,2009(03)
[3]刘开敏.建筑结构层等位移延性反应抗震设计[J].中国房地产业:理论版,2012(1)
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