關於國內民用建築抗震的論文

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1民用建築抗震施工構造分析

關於國內民用建築抗震的論文

根據民用建築的特點,通過以下要素進行分析,尋求民用建築抗震設計中的關鍵部分。

1.1基於整體性的結構設計

民用建築的功能比較單一,內部通常不涉及負責的功能模塊,除了基礎的水電煤氣網等內容之外,主要提供的是居住環境和活動空間。這與生產性建築明顯不同,生產性建築如工業車間,其內部構造的材料必須與生產能力相適應,包括地面材料也有特殊的標準。民用建築在功能結構上側重整體性,即通過整體性的構造來實現單一功能要求,因此在抗震設計中要儘量規避掉可能出現的不連續缺陷,例如承重牆附近的輔助部分,不能夠喧賓奪主而出現裂縫。基於這一要求,抗震設計索要遵循的整體性原則並保持連續性,已經形成了建築定勢思維,甚至在會弱化建築的風格要求和功能需求,重點突出安全性。否則,建築結構的抗震設計就無法完成,所謂的整體性也就是一紙空談。

1.2基於連接性的結構設計

儘管民用建築的功能較爲單一且突出整體性特點,但從建築學角度考慮,任何一個工程都是由部分結構組成的,並通過相互連接的方式組成整個建築。例如,樓梯與樓層之間的連接,房間牆壁分隔的連接等等,連接部分直接影響了建築結構的抗震性能,因此在設計中必須深度考慮,即對連接性進行優化。一般的抗震元素中,良好的連接性需要承重牆的作用,保護機構的預應力也要達標,這是確保可靠性的必然要求。同時,連接性的另外一個優勢是體現在震動過程中的,在出現地震災害的過程中,物理連接性可以轉化爲抗震連續性,確保建築的安全。

1.3基於剛度性的結構設計

所謂剛度性,是指建築材料在受到震動之後產生抵抗彈性變化的'能力,始於柔度相對應的一個變量。剛度設計在民用建築中非常重要,也比較難把握,因爲存在的數據信息量過少,無法進行詳細的測算。建築企業在施工過程中,主要從主承受結構的豎向剛度入手,同時將橫向延展性作爲抗震設計標準中的重點(地震的橫波破壞性較大)。簡單地說,剛度設計是綜合考慮承載力之後實現的。

2影響民用建築抗震施工構造的要素

民用建築的抗震施工結構設計並不比其他類型建築簡單,甚至在某些方面表現的更爲複雜,這關鍵是由於環境因素造成的。民用建築的分佈範圍廣泛,不同的地質環境千差萬別,沒有統一的施工設計標準。同時,基於受力結構而言,抗震設計中的整體性原則是在施工完成後纔可以整體評估的,目前還缺乏更有效的建築手段。作者通過研究認爲,影響民用建築抗震施工構造的因素主要有以下幾種:

2.1設計結構與實際偏移量

在設計過程重要儘量減小控制結構偏移量,這樣可以減小地震發生環境下的能量干預。而民用建築結構中的偏移量,需要實現進行計算,這已經成爲當前主要的方法;但存在的不利因素在於,民用建築抗震施工構造中的偏移量計算方式缺乏有效的數據參考。爲了解決這一問題,結構設計中通常會放大偏移量的數據測量範圍,從而實現在建築發生地震的環境下,結構變形的總量不會超出安全範圍,尤其是建築基礎部位的位移量;地基發生的偏移量超出安全範圍,必然導致建築的坍塌,這也是地基使用抗震材料和構件較多的原因。

2.2隔震消能技術的應用

民用建築的規模小,建築穩定性缺乏實踐標準,因此對地基以下的地質選擇非常重要。爲了應對地基存在的天然抗震缺陷,人們發明了隔震消能技術,並取得了很好的效果。我國對隔震消能技術的研究和應用始於上世紀六十年代,隨着時間的推移,已經演化成爲民用建築中主要的抗震手段。隔震消能技術是通過控制結構的剛度來實現的,在承重部分中加入有效的抗震構件,用來抵消發生地震時的能量輸入。經過長期的檢驗發現,使用隔震消能技術的民用建築可以有效地提升穩定性,在發生地震(或模擬實驗)過程中做到“列而不倒”。

2.3建築材料的選擇

建築材料因素對民用建築的抗震性影響很直接。我國傳統的磚瓦木質建築結構已經被逐步淘汰掉,響應的,鋼筋、水泥、架構等新型的建築形式開始成爲民用建築的主體。從建築學的角度來說,要提高抗震性,應該減少材料自身的質量並提升剛度,例如對鋼材的選取要求,要做到與建築規模匹配的原則,將自身質量與承重能力維持在一個平衡點上。同時,建築材料的選擇,也是對建築成本影響最大的因素。一般來說,建築材料佔建築成本的50%左右,其次爲人工成本。由於民用建築的主體投資能力並不是很強,在針對抗震重要性不瞭解的情況下,會導致建築材料不達標的現象,這是十分危險的。因此,適當出臺民用建築材料的標準型法規,對人民羣衆的生民財產安全具有重要保護作用。

3結語

儘管民用建築的要求不如大型高層建築或者生產性建築嚴格,但在追求抗震性方面目的是一致的。因此作者認爲,應該在民用建築設計中普及質量監督體系,從施工前、施工中和施工後三個階段分別展開。現代建築結構的設計風格日益多樣化,但安全性始終是第一位的,民用建築容納了大量的居住人羣,良好的抗震性對保護生命財產安全發揮了重要的作用。因此,積極開展相關方面的研究具有重要的現實意義,對我國民用建築的發展具有巨大的推動作用。