工民建结构抗震研究及探索

1、工民建结构抗震研究及探索    摘要：近些年来，由于与人民群众的生命财产安全问题密切相关，工民建结构的抗震性能逐步引起了社会各方的强烈关注，因此，在现时探讨工民建结构的抗震性能，并提出一定的问题解决措施，具有非常重要的积极意义。    关键词：工民建结构；抗震性能；框架结构；剪力墙结构 1.绪言    地震对于建筑结构有着非常恶劣的影响，它以波状的形式从震中迅速的向四周扩散，通过岩石以及地基，使建筑物的上下部结构出现不规则的震动和变形。当地震发生的时候， 建筑结构的内部会产生很大的应力和变形，当

2、这种应力和变形超出了材料构件的各项极限值，还会出现不同程度的破坏现象，譬如说混凝土的裂缝以及钢筋的断裂，最终导致建筑结构的整体倒塌。因此，现代建筑特别是工民建结构，必须要做好结构抗震，防止建筑物在地震中发生变形扭曲甚至是坍塌。现代社会建筑物特别是工民建项目越来越趋向于高层，对于抗震的要求也会越来高，因此，加强对工民建结构抗震的研究及探索，在当下有着非常重要的现实意义。2.工民建结构的抗震现状分析工民建结构的建设质量尤其是抗震性能不仅和施工企业的经济效益有着直接关系，还和国家的发展利益以及人民群众的生命财产安全有着很大的关联，因此必须要对工民建结构的抗震性能做出一定的要求。在对工民建结构的抗震研

3、究过程中，概念设计的提出，为工民建结构的设计提供了一种全新的思路，而结构抗震模式的设计思想在当下房屋结构的抗震设计过程中应用范围越来越广泛，也得到了越来越多人的重视。因此，通过对填充墙作用下的建筑框架结构进行很好的分析和研究，提出更好的、更符合实际的设计概念，并在这种概念的引导下，从整体上来提高工民建结构的抗震级别和性能，从而提高工民建结构的安全性，保护人民群众的生命财产安全，有着非常积极的意义。    在工民建结构的抗震设计应用过程中，等效斜撑的模型应用得比较普遍，但是它的精确度却不够高，等效的宽度也很难确定，在不同的受力影响下会呈现出不同的等效状态。从另一个角度来讲，填

4、充墙存在一定的刚度效应会减小建筑结构的自振周期，从而使整个结构在振动过程中的水平作用力增大，也会是建筑结构变得更加脆弱。另外，工民建结构框架的周期折减系数在地震中是否合理，还没有一个明晰准确的认证结果。我们可以明确的是，填充墙作为同时具有刚度贡献和强度贡献的结构，对建筑框架的周期、受力以及振动模式都会产生很大的影响，但是却要通过科学合理的周期折减系数来考虑填充墙作用的框架结构是否合理，从近年来我国工民建筑物在地震中的表现来看，这一点不容乐观。3.延性概念的作用分析    大多数建筑结构在地震进行的过程中不能够承受住强大的地震作用，从而产生很严重的倒塌，最主要的原因是由于结构

5、的整体性和延性不足所造成的，所谓的整体性是指结构在整个地震过程中各个部分都能够很好的协作，保持一定的支撑力，而延性则是现时抗震设计中被广泛关注的一个概念，它与结构的脆性相对，延性破坏是属于一种可以恢复的破坏范畴。无论是哪一种类型的结构，都可以根据它自身的性质以及构造的特点采取一定的措施增加它的延性以及整体性，从而保证建筑物在地震活动中的稳定性。    延性结构在地震过程中能够通过塑性铰区域的变形，从而对地震能量进行吸收，而这种变形也在一定程度上降低结构的刚度能够使地震作用与结构的力减到最小，从而有利于结构性抗震。从另一个角度来讲，由于钢混结构的脆性破坏具备了一定的突发性，为

6、了保障安全，延性结构对其发生脆性破坏的可靠性也提出了较高的要求。最后，这种结构在一定程度上允许其某个构件的边截面有一定的转动能力，从而形成一种塑性区域，产生内力重分布，从而使钢筋混凝土的某些结构按照塑性方法进行设计和规划，从而得到有利于抗震和稳定的弯矩分布。14.一些建筑结构抗震性能的分析      在工民建建筑结构的设计和实际建设过程中，存在一些对最终的抗震性能有积极影响的结构，譬如说砌体结构、钢结构、框架结构以及剪力墙结构，但是他们在保有抗震性能的同时也相应的存在一些问题。    以砌形结构为例，这是一种在我国的建筑过程中运用得较为普遍的建

7、筑结构，但是它的抗震性能却不容乐观，我们也可以从前两年的汶川地震的相关图片中察觉到，在地震中轰然倒塌的绝大多数都属于砌形结构，这主要是由于它的抗拉和抗剪能力都非常的弱，而砌块本身又属于脆性材料，砌形结构的承重力主要也是依靠砌块的强度以及连接灰缝的强度等。砌形结构的抗震设计过程中必须要注意圈梁和构造柱的作用，在设计的过程中，适量的对空心楼板采取一定的构造措施，浇筑一层混凝土，并在混凝土层中间配上双向的钢筋网片以及圈梁拉接就会在很大程度上提高结构的稳定性，也会对结构抗震性能的提高有很好的辅助作用。与砌形结构相比较，钢结构虽然作为一种新兴的结构形式造价较高，它的耐腐蚀性能也非常的差，它的它的抗震性能

8、却非常的优异，这主要是由于钢材的塑性比较好，而钢材在发生破坏的过程中，它会产生一定的的变形，也符合地震活动中对结构延性的相关要求。在钢结构的构造与设计过程中，设计者可以通过对限制受压的构件以及梁平面外的长细比以及相关板件的宽厚比来强化它的抗震性能，或者可以采取一定的措施来增强节点的承重能力，使钢结构在地震的作用下能够承担比以往更强的塑性变形力，从而吸收大量的地震能量而不会在地震中产生结构上的折断或者倒塌，保证钢结构的建筑在地震中的抗震能力。2    框架性结构主要应用于一些高层或者多层的建筑物中，这主要是由于相比于其他的一些结构，框架结构可以灵活的进行平面上的布置，但是这种

9、结构在抗震性能上却表现一般，这主要是由于框架性结构的自振周期比较短，如果是在一些刚性较大的地基上，它受到的作用力相对来说较小，但是遇到一些中度以上的地震，它的侧向刚度小，而结构变形就会变得很大，而处于这些变形层中的非框架结构的构件就会发生一定程度的破坏，比如说在地震的过程中，填充墙在这种作用力的影响之下会产生裂缝，而同时又因为它承担了一定的剪力，就会使柱子的剪切产生破坏。在对框架性结构进行一定的合理设计，也有可能将这种结构变成一种延性较好的结构，使框架性结构能够承担一定的侧向变形，从而符合建筑     物在地震中抗震性能的相关要求。  

10、0; 剪力墙结构作为一种全部都是由剪力墙所组成的结构，无论是在承担荷载力或者刚度方面都会表现出非常好的优越性，因此相比较来说，剪力墙结构是一种非常好的抗震结构。3事实上，由于它的特点，它也比一些纯粹的钢架结构更适合于高层建筑。但是剪力墙结构大多数是短而高的，对于剪切的变形就会显得非常敏感，比较容易出现裂缝和剪切性的破坏，而且从另一种角度来讲，如果建筑物的底层需要很大的空间，设计这就必须临时性的将剪力墙结构在底层转变为框架性结构，这就会使结构底层的刚度以及承载能力发生一定程度的变化，在地震中，这是非常不利的。当然，我们可以在底层架构上采取一定的措施，譬如说提高底层楼盖水平方向的相关刚度指标，使水平剪力可以非常准确的传递到落地的剪力墙上，从而保证它的抗震性能的发挥。5.结语    近些年来，地震频发，而我们也能看到很多的建筑在地震中非常容易的倒塌，对人民群众的生命财产安全产生了非常大的危害，相关的工民建结构的设计者，一定要认识到现时工程设计过程中存在的问题，对比各