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【摘要】本文通過分析了地震時建筑坍塌的原因,結合作者自身工作經驗,針對框架建筑設計時的抗震要求,提出了建筑框架設計中應加強的幾個抗震問題:注重建筑設計中的抗震意識、加強底層與過度層抗震能力、強化建筑圈梁、構造柱的抗震作用,從而達到建筑抗震目的和良好的抗震性能。以期對建筑設計師有所幫助與啟迪,達到消除抗震設計隱患。
【關鍵詞】框架建筑,坍塌,抗震
【引言】自改革開放以來,隨著我國的經濟高速發展,給建筑行業帶來了全所未有的發展機遇。在我國現行的建筑抗震設計規范中,對框架建筑設計的抗震設計計算、構造措施均有一定的規定,但通過近作者幾年的建筑工程設計實踐得出,這些規定遠遠不能滿足建筑物對抗震設計的要求。
摽有梅地震時,強烈的震感對建筑物的破壞主要集中在底層,若底層的變形超過極限變形允許值,就會導致整幢建筑物的坍塌,給人們的生命財產造成嚴重的損失。這種建筑在地震受害現象屢見不鮮。如在1995年1月17日,日本阪神大地震中,就發現了類似建筑物被破壞的現象,并引起國內外結構專家和技術人員的密切關注。
一、框架建筑設計的抗震能力問題
框架建筑設計中底層帶商業門面住宅建筑的大量涌現,使框架建筑設計呈現平面布置多樣化,給框架結構設計和結構處理帶來了困難,建筑設計師在一些建筑工程設計中,往往為了提供底層大空間,底層框架采用每兩開間設置框架梁柱或剪力墻,造成上層有一半左右的抗震橫墻由次梁承托,形成了對抗震要求極為不利的現象。設計師在為滿足建筑物的要求,將剪力墻集中布置偏于一邊,剛度中心與質量中心嚴重偏離,在地震作用下將出現扭轉的現象,從而形成“下柔上剛”,對抗震十分不利,如何才能克服這些困難就是建筑設計者面臨的問題。
二、框架建筑結構與地震危害分析
摽有梅自改革開放以來,隨著我國的經濟高速發展,給建筑行業帶來了全所未有的發展機遇,住宅建筑的發展尤為迅猛,底層帶商業門面的住宅建筑的大量涌現,因其施工相對簡單,商業門面造價低廉而出售價格高,從而受到房地產投資者的青睞,但卻造成框架結構設計上的很大缺陷。
摽有梅設計師在為滿足為商業要求,底層采用大空間,將剪力墻集中布置偏于一邊,剛度中心與質量中心嚴重偏離,在地震作用下將出現扭轉的現象,從而形成“下柔上剛”,地震時,強烈的震感對建筑物的破壞主要集中在底層,若底層的變形超過極限變形允許值,就會導致整幢建筑物的坍塌,如在1995年1月17日,日本阪神大地震中,就發現了類似建筑物被破壞的現象。
我國長期以來一直采用的磚混建筑結構方式,在強烈的地震面前,就會導致整幢建筑物的坍塌乃至整座城市的坍塌。如1976年7月28日3時42分,唐山發生里氏7.8級大地震,一座城市瞬間夷為平地,在地震中遇難人員超過24萬人,慘痛的教訓敲響了中國建筑行業的警鐘。
三、如何才能設計出良好的抗震建筑物
摽有梅針對地震給人類帶來的危害,以及建筑結構的不合理造成的損失,在建筑規劃時,首先應選擇對抗震有利的建筑場地,簡化建筑體型,講究規則對稱與建筑結構設計合理,明確建筑設計的抗震目標,確??蚣茉O計符合建筑抗震設計內容。
(一)明確框架結構設計中的抗震目標
按我國《建筑抗震設計規范》中的規定,進行抗震設計的建筑,其抗震設計目標是:當遭受低于本地區抗震設計的地震影響時,一般不受損壞或不需修理可繼續使用,當遭受相當于本地區抗震設計的地震影響時,可能損壞,經一般修理或不需修理仍可繼續使用,當遭受高于本地區抗震設計預估的罕遇地震影響時,不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。
(二)加強底層的抗震能力
摽有梅 常言道:萬丈高樓平地起,底層的框架設計結構不合理,在地震時就會因為底層不穩而使建筑物發生危險。在框架建筑設計中底層框架是否牢固,直接關系到建筑物的抗震承受能力。
摽有梅目前,底層框架建筑設計歸納起來存在兩方面的抗震問題:一是底層框架設計因投資者需要存在大空間的使用的問題;二是建筑物一面臨街,而且臨街面一般不布置抗震墻,使得抗震墻數量過少的問題。要解決框架底層抗震問題,首先采用鋼筋砼抗震墻來代替磚抗震墻,加強建筑圈梁、構造柱的抗震能力。
(三)強化框架建筑圈梁、構造柱的抗震作用
在我國《建筑抗震設計規范》中規定,“底層框架磚房”上層混合結構部分圈梁、構造柱設置按《砌體結構設計規范》有關規定執行。僅滿足這些規定還不能完全達到抗震要求,本文通過分析大量的地震災害給建筑物造成的損害,結合自身多年來的工作經驗,提出了加大圈梁、構造柱的抗震作用,所有縱橫墻頂部均應設置圈梁,抗震墻端部均應設置構造柱。事實證明,在國內外多次地震中,凡強化了圈梁和構造柱的框架建筑房屋,在地震中普遍受損較輕。圈梁、構造柱不但能增強框架建筑物的整體凝聚力,提高框架建筑物的抗震性能,并且能約束墻面裂縫的發展,抵抗來自地震以及其它原因引起的地基不均勻沉降的破壞作用。
【結束語】通過對框架建筑存在的設計問題,以及地震對建筑帶來的災害分析得出:只有加強框架建筑設計中的抗震意識、加強底層與過度層抗震能力、強化框架建筑圈梁、構造柱的抗震作用,才能使建筑物達到抗震標準和良好的抗震性能,人民群眾的生命財產才會有安全保障。
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