大跨度結(jié)構(gòu)工程防震設(shè)計要點分析
【摘 要】近些年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，大跨度結(jié)構(gòu)工程也得到了較為廣泛的運(yùn)用，主要是社會基礎(chǔ)設(shè)施占大多數(shù)，像是體育館、電影院等等。大跨度結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計是整體結(jié)構(gòu)工程的重點，本文將就此展開簡單分析。
【關(guān)鍵詞】大跨度；結(jié)構(gòu)工程；防震設(shè)計；分析
地震作為突發(fā)性高、破壞性較大的地質(zhì)災(zāi)害，對于建筑物的破壞性很大，尤其是大跨度結(jié)構(gòu)工程，覆蓋面較廣，地震反應(yīng)很敏感，造成的破壞面往往較廣。因此在大跨度結(jié)構(gòu)工程施工前，應(yīng)該進(jìn)行較充分地防震設(shè)計，并做好相關(guān)防震測試工作。
1、大跨度結(jié)構(gòu)工程防震設(shè)計的概況
大跨度結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計相比較一般建筑物而言較為復(fù)雜，其相應(yīng)的抗震設(shè)計也自然復(fù)雜。目前，國內(nèi)外的抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)還不能適用于大跨度的結(jié)構(gòu)工程，也沒有固定規(guī)范可以參考，我國的大跨度結(jié)構(gòu)工程的防震設(shè)計還處在發(fā)展初期，存在很多不足有待完善。
2、大跨度結(jié)構(gòu)工程在地震中可能遭到的威脅
由于缺乏固定的抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，所以，研究與分析已發(fā)生地震災(zāi)害的大跨度建筑物是防震設(shè)計的重點工作之一。經(jīng)過統(tǒng)計可以歸類為以下幾種：
2.1 支承連接件出現(xiàn)失效情況
大跨度結(jié)構(gòu)工程遭受較強(qiáng)的地震災(zāi)害，會出現(xiàn)支承連接件失效的情況，由于建筑的上下結(jié)構(gòu)在地震中會發(fā)生一定的相對位移，往往會超出支承連接件能夠承受的范圍，在這個情況下，支承連接件就會出現(xiàn)失效的現(xiàn)象，導(dǎo)致上下結(jié)構(gòu)脫開。
2.2 下部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失效情況
大跨度結(jié)構(gòu)工程的下部結(jié)構(gòu)包括鋼柱、斜柱等豎向結(jié)構(gòu)。如果下部結(jié)構(gòu)承受不了自身的重力作用以及來自支座傳來的地震作用的話，就會導(dǎo)致下部結(jié)構(gòu)裂開或者是折斷等嚴(yán)重?fù)p壞。
2.3 地基軟弱
地基是建筑最為重要的設(shè)計部分，尤其是大跨度結(jié)構(gòu)工程，如果地基選擇不當(dāng)，對地基處理不夠，就會導(dǎo)致地震災(zāi)害發(fā)生時，由于地基軟弱，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)很大程度上的沉降或者是水平位移。
3、大跨度結(jié)構(gòu)工程的抗震設(shè)計
大跨度結(jié)構(gòu)工程近幾年在國內(nèi)各大城市都有施工，但是由于其結(jié)構(gòu)工程的特殊性，防震設(shè)計是整體工程設(shè)計的重難點，確保在地震發(fā)生時，大跨度結(jié)構(gòu)工程的損壞控制在預(yù)期范圍內(nèi)，并且可以進(jìn)行后期修補(bǔ)。一般，國內(nèi)的大跨度抗震設(shè)計都是由兩個階段分開進(jìn)行的：首先，選擇合理的設(shè)計方案；其次，在抗震設(shè)計初期以及施工圖紙確認(rèn)階段，進(jìn)行抗?fàn)幠芰Φ尿炈�，并根�?jù)結(jié)果適當(dāng)添加減、隔震的設(shè)計。
3.1 選擇科學(xué)合理的大跨度結(jié)構(gòu)工程的抗震設(shè)計方案
地震災(zāi)害的發(fā)生往往是無法預(yù)測、難以控制的，所以，防震設(shè)計對于大跨度建筑相當(dāng)重要，目前抗震設(shè)計方案主要分為概念設(shè)計以及計算設(shè)計。其中計算設(shè)計是根據(jù)計算模型的假定與設(shè)想，所以與實際地震情況有一定的差異，如果完全依賴于計算結(jié)果來進(jìn)行設(shè)計是不可行的。
針對概念設(shè)計，為了保證建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，以及考慮到工程的預(yù)算等問題，應(yīng)該注重塑性的部位選擇以及上下部結(jié)構(gòu)連接等相關(guān)設(shè)計，還應(yīng)該確定下部結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理性。因此，在概念設(shè)計之前，必須要進(jìn)行研究分析，結(jié)合整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，分析最為薄弱的抗震部位，然后再做出相應(yīng)調(diào)整以確�？拐鹦阅茏罴�。
3.2 做好延性抗震的設(shè)計
在分析確定最終的抗震設(shè)計方案之后，應(yīng)該對結(jié)構(gòu)做好延性抗震設(shè)計，主要是兩個方面：其一，針對預(yù)期有可能出現(xiàn)塑性鉸部位，進(jìn)行嚴(yán)格、仔細(xì)配筋設(shè)計；其二，還應(yīng)該對整個大跨度結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行抗震性能分析、驗算以及測試，確保結(jié)構(gòu)抗震安全性能。
3.3 大跨度結(jié)構(gòu)工程的減、隔震設(shè)計
目前建筑工程采用較多的抗震手段就是減、隔震技術(shù)，這項技術(shù)不僅簡單可行，而且經(jīng)濟(jì)科學(xué)。經(jīng)過調(diào)查與研究分析，適合采用減、隔震設(shè)計的情況可以概括為以下：（1）、大跨度結(jié)構(gòu)呈剛性，且剛度較大，結(jié)構(gòu)的自振周期小，在地震發(fā)生時，自振頻率較高，容易遭受損壞；（2）、大跨度結(jié)構(gòu)工程的布置不規(guī)則、不勻稱，在地震發(fā)生時會因為受力不均，受力較大部位出現(xiàn)坍塌，影響整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，比如說，柱高低不一，分布不均等。
另外，在進(jìn)行地震運(yùn)動能量預(yù)測時，通常都是研究高頻分量，忽略了低頻分量，這種分析手法會導(dǎo)致減、隔震設(shè)計不具備針對性，甚至，這部分是否需要采用減、隔震設(shè)計都不清楚，帶來了抗震設(shè)計中的安全隱患。
針對以上現(xiàn)象，可以通過將建筑結(jié)構(gòu)主振型的周期加大，保證建筑結(jié)構(gòu)受到地震影響的范圍較小，同時加大了結(jié)構(gòu)消耗地震能量的能力，最終減少地震對大跨度結(jié)構(gòu)工程的影響。
4、結(jié)束語
地震災(zāi)害作為嚴(yán)重的自然災(zāi)害，由于其突發(fā)性、破壞力強(qiáng)、影響范圍廣等原因，會對建筑工程帶來嚴(yán)重的考驗。近些年來，我國大跨度結(jié)構(gòu)工程的興起，往往投資較大，實用性較強(qiáng)。所以，在進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)該從各方面進(jìn)行考慮，尤其是地震災(zāi)害對其影響較大，在建設(shè)時，就應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格選址，選擇科學(xué)可行的抗震設(shè)計方案，做好延性抗震設(shè)計以及減、隔震設(shè)計，確保大跨度結(jié)構(gòu)工程的抗震安全性。
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