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摘要:学校建筑具有自身的一些特点,由于它是用于教学研究所使用的建筑,因此它对建筑功能、采光、通风、疏散等要求要相对要高,由于限制条件较多,想要控制好学校建筑结构的稳定性,是一件相对较难的事情,近些年来,地震灾害频发,为了能够保障学校师生的安全,提高学校建筑的抗震性与稳定性,是十分必要的。
关键词:学校建筑;抗震结构;设计
引言:地震是一种对于建筑物危害性极大的自然灾害,大自然的力量,我们谁也不能阻止,因此,提高学校建筑物的抗震性能,加大逃生知识的宣传力度,是非常必要的。学校建筑的抗震结构设计,与师生们的生命安全紧密相连,学校作为重点设防类建筑,也是灾害来临是的紧急避难所,针对这样的情况,在学校设计中,制定科学,完善的抗震结构设计,选择优良的抗震材料,这样才能够使其抗震性能有所提高,使人们的生命安全得到有效的保障。
1、建筑抗震级别
1.1特殊设防类:指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果,需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。
1.2重点设防类:指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑。简称乙类。
1.3标准设防类:指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。
1.4适度设防类:指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。
2、学校建筑抗震结构设计的基本原则
2.1要尽最大的可能性安排多道抗震的防线,一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。运用这样一个具有延展性的结构构件进行一定的合作,也可以使得这样的框架形成一个良好得结构。在经过了级数较大的地震之后,随后还会有余震。如果只设计了第一道防线,那么余震很可能会给学校建筑物再带来很大的风险,也有可能会造成学校建筑物的倒塌。如果设计得当,可以在很大程度上对学校建筑物抗震的程度进行提高。
2.2宜具有合理的刚度和承载力分布,避免形成薄弱部位,产生过大的应力和塑性变形集中。对可能出现的薄弱部位,采取措施提高其抗震能力。而且不能过分的重视局部的强度和承载力对整体的协调程度。从整体式进行抗震性能的手段进行加强。
总之从方案、布置、计算到构件设计、构造措施等应贯穿于整个结构设计,选择对抗震有利的结构方案和布置,采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施,设计延性结构和延性结构构件,分析结构薄弱部位,并采取相应的措施,避免薄弱层过早破坏,防止局部破坏引起连锁效应,避免设计静定结构,采取二道防线措施等等。
3、学校建筑抗震设计中的问题
3.1结构空间刚度方面存在的问题
从我国目前学校建筑结构的形式来看,其主要包括横向承重构件、竖向承重构件以及楼盖等几个部分,每一部分的刚度和稳定性对学校建筑的整体质量均有直接的影响。在学校建筑结构整体中,刚性楼盖体系是保证所有竖向抗侧力构件共同受力的先决条件。如果刚性楼盖的结构空间刚度达不到工程的需求,那么势必会加剧地震作用下对学校建筑整体的破坏。
3.2结构体系与材料方面的缺陷
学校建筑物所用的材料和结构体系是人们逐渐开始重视的问题,它们的正确选择对于地震多发区有着重要的意义。目前,我国的学校建筑结构主要以钢筋混凝土为主,所以在变形控制的过程中要充分考虑钢筋混凝土的位移限制。钢框架系统工作也很难改善较大的变形侧移度。
4、学校建筑结构抗震结构设计的改进措施
4.1结构空间刚度方面问题的改进措施
在学校建筑结构空间刚度的设计上,由于刚性楼盖体系占据着重要的作用,因此对其可以采用现浇楼屋盖,这样能够有效提高房屋的整体性,从而减低地震作用下,对学校建筑所造成的损坏。
4.2合理选择结构材料
选择哪一种材料对学校建筑的结构抗震有着直接的影响,所以材料的选择应该与学校建筑的方案设计同步,在研究学校建筑形式的同时进着手进行研究。单从抗震角度考虑,作为一种结构材料应轻质、高强、材质均匀,构件间的连接应有良好的整体性、连续性及延性,且能发挥材料的全强度。
4.2.1现浇钢筋混凝土结构:该结构整体性好,造价低廉,有较大的抗侧移刚度,并且经良好的设计可保证结构具有良好的延性。但该材料也存在难以克服的弱点,当地震持时较长时,在周期性往复水平荷载作用下,构件刚度因裂缝的开展而递减,且塑性铰区会产生反向斜裂缝。
4.2.2钢结构:钢结构最符合抗震材料的要求,从已有的地震震害实例来看,钢结构的表现均很好,但它当前的造价及维护费用较高。同时还应该要确定采用什么样的结构体系。为了能够根据工程的各方面条件,选择既符合抗震要求又经济实用的结构类型。结构选型是较为复杂的一项工作,在选择时必须要考虑学校建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素,再加上技术、经济条件比较后再确定。
4.3对抗震位置进行合理的选择
设计人员在进行抗震的时候要选择比较有优势的抗震场所,不在震害影响较大的地区进行工程建设,借助地理条件来尽可能的减轻地震的危害。在工程中不能将地质不均匀地区和软弱地质区域设置为抗震场地。如果不可避免的在这种区域中进行抗震设计,首先要对地基进行处理设计,以此来保证地基结构达到规定的强度,在达到规定的基础上才可以展开进一步的抗震设计。另外,设计人员要根据地基场地的实际情况来核实的措施。
结束语
综上所述,学校建筑逐渐的融入了我们的生活,这也对抗震设计工作也提出了更高的要求。针对地震灾害,提高学校建筑抗震性能是非常必要的。而为了提高学校建筑的抗震能力,世界各国也在抗震结构设计方面做出了很大努力,并有取得了很好的成果,但是地震的发生存在很多的不确定性。因此,设计人员应该对抗震设计进行不断的尝试和改进,进而提升我国学校建筑抗震结构设计水平,确保其抗震性能,从而提高学校建筑的整体质量。
参考文献:
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[2]陈远松.简析学校建筑设计在学校建筑抗震设计中的重要作用[J].城市建设理论研究,2013.
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