趙鵬
摘要:現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)逐漸向多元化、現(xiàn)代化、綠色化的方向轉(zhuǎn)變,尤其是鋼結(jié)構(gòu)建筑項(xiàng)目在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中的地位日漸凸顯。但是,鋼結(jié)構(gòu)建筑在改善人民居住環(huán)境、辦公環(huán)境的基礎(chǔ)上,也存在大量的安全隱患,加上我國(guó)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特殊性,極易引發(fā)地震災(zāi)害等風(fēng)險(xiǎn)。基于此,本文圍繞現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題展開(kāi)研究,分析優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震設(shè)計(jì)的處理方式,希望能為我國(guó)現(xiàn)代建筑工程質(zhì)量提供一些有用的建議。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)建筑;抗震設(shè)計(jì);技術(shù)要點(diǎn)
引言
由于現(xiàn)代化城市建設(shè)的速度越來(lái)越快,城市當(dāng)中的建筑物不斷增加。為了讓建筑工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到更好的使用,設(shè)計(jì)人員結(jié)合最新的科學(xué)技術(shù)對(duì)建筑工程鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn),使得鋼結(jié)構(gòu)變得更加合理化、系統(tǒng)化。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)而言,與其他建筑材料有著很大的不同,能夠?qū)Y源進(jìn)行有效節(jié)省,讓建筑達(dá)到節(jié)能減排的效果。在實(shí)際建筑工程中,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依然存在很多方面的問(wèn)題,相關(guān)人員如果不對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行合理的解決,會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,因此應(yīng)該對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)格的把控,對(duì)人員的安全提高重視。
1提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的必要性
房屋建筑,為人們生活、居住、學(xué)習(xí)、工作、娛樂(lè)的重要場(chǎng)所。在城市化建設(shè)持續(xù)推進(jìn)的時(shí)代背景下,城市人口更為集中,人們的財(cái)產(chǎn)數(shù)量也有所提升,一旦發(fā)生地震,有可能造成較大經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí),目前我國(guó)地震類型多樣,發(fā)生頻繁,必須通過(guò)提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的方式,切實(shí)保證人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全,符合時(shí)代與社會(huì)發(fā)展特點(diǎn)。與此同時(shí),建筑抗震性能提升,對(duì)于企業(yè)發(fā)展十分必要,一方面,近幾年地震頻發(fā),使社會(huì)群眾對(duì)建筑物的抗震能力有較高要求,因而加強(qiáng)建筑抗震性建設(shè),已經(jīng)成為建筑企業(yè)立足市場(chǎng)的必要條件;另一方面,提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能,也是建筑企業(yè)社會(huì)責(zé)任感的充分體現(xiàn),對(duì)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展有積極影響。
2建筑鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)及運(yùn)用
2.1抗震計(jì)算方式
可以用底部剪力方法計(jì)算建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗震情況。如果鋼結(jié)構(gòu)有著較高的整體高度,那么計(jì)算過(guò)程中可以采用分解反應(yīng)譜法。設(shè)計(jì)人員需要對(duì)工程所在區(qū)域具體抗震要求進(jìn)行確定,通常在4~6級(jí)抗震等級(jí)要求的地區(qū)可以根據(jù)具體規(guī)范中的標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)置建筑,要注意考慮建筑物自身情況和當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況,確保設(shè)計(jì)抗震強(qiáng)度能夠和實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)需求相符合。設(shè)計(jì)人員還要分析建筑場(chǎng)地類型,根據(jù)當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度要求明確抗震方法。如果是丙類建筑物則需要采取降度處理建筑設(shè)計(jì)方案。在計(jì)算地震作用過(guò)程中需要計(jì)算重力荷載代表值,用恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值加活荷載組合值確定最終荷載值。其中,活荷載的組合值系數(shù)為0.5,各結(jié)構(gòu)具體活荷載組合值系數(shù)也為0.5,屋面部分的活荷載數(shù)值并不記入其中。
2.2做好建筑施工的各項(xiàng)基礎(chǔ)工作
在進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)劃過(guò)程中,建設(shè)單位需綜合評(píng)估工程施工區(qū)域的地面運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)條件,做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作。合理布局建筑工程項(xiàng)目的施工場(chǎng)所,加強(qiáng)對(duì)不穩(wěn)定因素的監(jiān)督與管控力度,采取有效的措施保持建筑工程結(jié)構(gòu)在水平面方向的穩(wěn)定性與承載能力。以增強(qiáng)建筑工程項(xiàng)目的安全性為目標(biāo),全面控制建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)各個(gè)階段的工程造價(jià)與資金預(yù)算。通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和高質(zhì)量技術(shù)人才,優(yōu)化建筑工程結(jié)構(gòu)的構(gòu)造流程,在保證施工安全的同時(shí),不斷提升建筑工程項(xiàng)目對(duì)地震災(zāi)害的應(yīng)對(duì)能力,進(jìn)而有效保障人們的人身財(cái)產(chǎn)安全。
2.3應(yīng)用滑動(dòng)抗震設(shè)計(jì)方法
在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,摩擦滑動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用較為常見(jiàn),在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)與限位裝置產(chǎn)生協(xié)同作用,配合合適的水平滑移材料,能夠起到較好的抗震效果。另外,將滾軸、滾珠設(shè)備等融入其中,達(dá)到復(fù)位效果?;撇牧现饕谢邸⒉讳P鋼板等,為保證滑移材料自身功能,在建設(shè)施工階段,應(yīng)該利用多層橡膠技術(shù),對(duì)鋼球表面的凹球進(jìn)行較好處理,以便于地震過(guò)后更好恢復(fù)。摩擦滑動(dòng)技術(shù)的主要原理,是依靠結(jié)構(gòu)的水平滑動(dòng),基于此,可削弱豎向產(chǎn)生的應(yīng)力傳導(dǎo),保證建筑結(jié)構(gòu)具有較好強(qiáng)度,避免產(chǎn)生破壞。當(dāng)?shù)卣鹨?guī)模較小、振力不強(qiáng)時(shí),滑動(dòng)裝置之間會(huì)存在一定摩擦力,并不會(huì)觸發(fā)機(jī)關(guān),隨著震感的增強(qiáng),超過(guò)滑動(dòng)裝置之間的摩擦力時(shí),裝置就會(huì)起到較好隔震效果,削弱、轉(zhuǎn)換地震產(chǎn)生的震力,即使振動(dòng)幅度較大,建筑結(jié)構(gòu)間振動(dòng),也會(huì)與地震振動(dòng)頻率保持一致,防止建筑被破壞,具有較強(qiáng)實(shí)用性。
2.4防火設(shè)計(jì)
第一,要考慮鋼結(jié)構(gòu)彈性變形,對(duì)溫度升高后鋼結(jié)構(gòu)膨脹情況以及降溫后鋼結(jié)構(gòu)的形狀變化進(jìn)行細(xì)致的分析。第二,要重點(diǎn)考慮塑性變形。在溫度變化后鋼材可能會(huì)產(chǎn)生永久變形無(wú)法恢復(fù)原狀。在建筑鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中需要明確防火材料和防火涂料等級(jí),從實(shí)際情況出發(fā)保證和實(shí)際要求相符合,有力控制地震時(shí)期伴發(fā)的火災(zāi)等問(wèn)題對(duì)建筑產(chǎn)生的影響。
2.5加強(qiáng)對(duì)建筑選址工作的重視
現(xiàn)階段,建設(shè)單位想要有效提升建筑工程的抗震性能,必須堅(jiān)持因地制宜的設(shè)計(jì)原則,加強(qiáng)對(duì)建筑選址工作的重視,根據(jù)項(xiàng)目工程的實(shí)際用途和施工標(biāo)準(zhǔn),選擇與建筑工程需求相匹配的抗震設(shè)計(jì)方案。在建筑工程項(xiàng)目的選址過(guò)程中,優(yōu)先選擇視野開(kāi)闊、地形平坦、區(qū)域發(fā)展松散的區(qū)域,既要減少項(xiàng)目施工過(guò)程中影響工程質(zhì)量的不利因素,又要降低地震災(zāi)害對(duì)周邊建筑工程構(gòu)造產(chǎn)生的破壞。此外,設(shè)計(jì)單位還應(yīng)依據(jù)全面檢測(cè)建設(shè)區(qū)域地震地質(zhì)和工程地質(zhì)的資料,不斷提升建筑工程地基的穩(wěn)定性,從而大幅度規(guī)避地震災(zāi)害對(duì)建筑物損害。
3建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的分析
1)靜力法對(duì)于靜力法而言,其實(shí)就是把所有微小變形的結(jié)構(gòu)受力條件進(jìn)行結(jié)合,根據(jù)相關(guān)條件對(duì)其進(jìn)行微分方程平衡的建立。相關(guān)人員可以根據(jù)這些方程對(duì)臨界荷載進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。然而在實(shí)際的使用過(guò)程中,要想對(duì)相關(guān)平衡的微分方程進(jìn)行構(gòu)建,就必須在設(shè)定當(dāng)中遵守一定的規(guī)范,比如構(gòu)件應(yīng)該是截面的直桿,還應(yīng)該讓壓力保持之前的軸線進(jìn)行作用。2)動(dòng)力法對(duì)于動(dòng)力法而言,其實(shí)就是對(duì)處于平衡狀態(tài)的結(jié)構(gòu)體系,一旦在其中施加微小的干擾,必然讓其產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng),在這樣的條件下,振動(dòng)加速度與結(jié)構(gòu)變形都會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)荷載產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。如果荷載出現(xiàn)低于穩(wěn)定極限荷載值的情況,必然讓加速度與變形產(chǎn)生相反的方向。因此,在對(duì)其去除干擾之后,就能夠讓運(yùn)動(dòng)處于靜止的情況,讓結(jié)構(gòu)擁有較強(qiáng)的平衡狀態(tài)。臨界的狀態(tài)荷載通常都是鋼結(jié)構(gòu)的屈曲荷載,在鋼結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻率為零的情況下獲得。
結(jié)語(yǔ)
在現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中,設(shè)計(jì)單位應(yīng)全面了解工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理念,制定科學(xué)的抗震設(shè)計(jì)方案,不斷創(chuàng)新、優(yōu)化施工技術(shù)與工程結(jié)構(gòu),立足建筑工程的實(shí)際情況,明確項(xiàng)目建設(shè)中抗震設(shè)計(jì)的施工難點(diǎn)與技術(shù)要點(diǎn),嚴(yán)格遵循國(guó)家建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定,不斷提高建筑物的抗震性能與穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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