簡(jiǎn)述抗震設(shè)計(jì)的必要性

【摘要】千百年來(lái)，人們很難對(duì)地震的來(lái)臨做出準(zhǔn)確無(wú)誤的預(yù)測(cè)，所以，當(dāng)?shù)卣鹧该偷絹?lái)時(shí)致使人們手足無(wú)措，同時(shí)建筑物產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生傾斜倒塌，最終造成巨大的人員傷亡，影響到人們的正常生活，擾亂了社會(huì)原本的秩序，給國(guó)家?guī)?lái)了不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。雖然地震是無(wú)法制止的，但是隨著科技的發(fā)展，采取有效的措施可以在很大程度上減小地震帶來(lái)的損失，由此可見(jiàn)，研究建筑物的抗震設(shè)計(jì)是非常重要的。

【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu)；鋼筋混凝土；鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

一、地震的危害

建筑物遭到破壞的主要原因是地震波在土體中傳播，引起強(qiáng)烈的地面運(yùn)動(dòng)而造成的，破壞的形式表現(xiàn)為受震破壞，也可能是地震引起的地基失效，次生效應(yīng)引起的破壞也可能危及建筑物的安全性。在自然災(zāi)害中，地震的威力常常使得城市地裂房塌，甚至面目全非。震后的重建工程巨大，經(jīng)濟(jì)損失不可估量，人們的生活秩序被打亂后無(wú)法正常生活。

二、砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)

砌體結(jié)構(gòu)主要受水平地震作用下的影響，它的破壞并沒(méi)有固定的形式，是隨著自身的結(jié)構(gòu)類型和前期所做的抗震構(gòu)造措施的不同而不相同的。在抗震設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中，依據(jù)計(jì)算理論對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一系列精密的設(shè)計(jì)，在規(guī)范要求下保證強(qiáng)度、構(gòu)造等都能滿足條件，在建筑物力學(xué)特征得以體現(xiàn)后，還需要對(duì)房屋的平面布置、外觀結(jié)構(gòu)、材料等進(jìn)行合理的選擇，正確的決擇將會(huì)對(duì)建筑物的強(qiáng)度、剛度等有所提高，加強(qiáng)了房屋的安全可靠性，對(duì)整體結(jié)構(gòu)獲取最大的抗震能力起到了幫助作用。[1]

1、砌體結(jié)構(gòu)的破壞類型

根據(jù)結(jié)構(gòu)的破壞情況，我們可將其劃分為兩類。一種是由于結(jié)構(gòu)自身的承載力不足而造成的破壞，另一類則是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員沒(méi)有合理的對(duì)房屋進(jìn)行平面布局或者構(gòu)造的缺陷最終引起了結(jié)構(gòu)的破壞。相比兩者，不難發(fā)現(xiàn)，前者在地震作用下墻內(nèi)的剪力不足以承擔(dān)外界荷載時(shí)，就會(huì)發(fā)生剪切破壞，明顯的特征是墻體產(chǎn)生斜裂縫或交叉烈縫；而后者因?yàn)閮?nèi)外墻之間缺乏可靠的連接，最終在地震作用下就會(huì)喪失整體性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生“出平面”的傾斜。

2、砌體結(jié)構(gòu)的布設(shè)要求

在砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工中有一些相關(guān)的限制和要求。房屋的高度和層數(shù)的有效控制將會(huì)減輕地震作用對(duì)建筑物帶來(lái)的危害，研究表明，建筑物的破壞程度是隨著高度的增加而加大的，房屋越是高聳，地震作用就越大，所帶來(lái)的損失也就隨之增大。對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)而言，它的材料大多具有脆性性能，想要提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能可以同通過(guò)限制其高度和層數(shù)來(lái)達(dá)到最終目的。再者，房屋高寬比的限制也在一定程度上削弱了地震所造成危害，隨著房屋的高寬的增大，地震效應(yīng)也將增大，因此，砌體結(jié)構(gòu)的高寬比的限度要在可控范圍之內(nèi)，絕不能超過(guò)建筑物的最大比值要求。當(dāng)外部結(jié)構(gòu)的尺寸確定之后，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建筑物的內(nèi)部給予重視，墻體的布置尤為重要，墻體作為承擔(dān)地震作用的主要構(gòu)件，它的布設(shè)對(duì)房屋的空間剛度和整體性影響極大，橫墻不僅僅要有一定的抗震能力，而且要在適當(dāng)?shù)拈g距下滿足樓蓋的水平剛度。如果局部尺寸不當(dāng)同樣也會(huì)造成局部破壞，雖然沒(méi)有影響到房屋的整體安全，卻大大降低了建筑物整體的承載能力，此外，還要根據(jù)地震烈度的要求控制墻面的開(kāi)洞率。最后需要考慮的是平、立面的布置，在實(shí)際工程中，建筑物很少出現(xiàn)完全對(duì)稱的規(guī)則結(jié)構(gòu)，或多或少的會(huì)出現(xiàn)凹凸曲折，高低錯(cuò)落的現(xiàn)象，在地震作用下往往影響比較嚴(yán)重，所以應(yīng)該盡量遵循均勻?qū)ΨQ，平面內(nèi)對(duì)齊布設(shè)，設(shè)置抗震縫，必要時(shí)還需設(shè)置變形縫和伸縮縫。[2]

3、砌體結(jié)構(gòu)的防震措施

采取措施后的砌體結(jié)構(gòu)在地震作用下能夠提高其抗剪承載力，變形能力也隨之增強(qiáng)，起到了很好的加固作用。在墻體周邊加設(shè)圈梁和構(gòu)造住，這樣在墻體在達(dá)到極限破壞的狀態(tài)下，圈梁和構(gòu)造柱等就會(huì)對(duì)墻體起到約束作用，碎塊不易散落，從而保持一定的承載力，不至于發(fā)生倒塌，提高了房屋的抗震能力。

三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)也砌筑結(jié)構(gòu)相似，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮他們的異同性進(jìn)行設(shè)計(jì)，依據(jù)鋼筋混凝土自身的優(yōu)缺點(diǎn)提出抗震方案，同時(shí)也要吸取砌筑結(jié)構(gòu)的利與弊后施工，最后抗震措施可以用強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、構(gòu)造措施的方法來(lái)控制。近幾年，鋼筋混凝土的快速發(fā)展使得建筑物越來(lái)越高，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，與人類的文化、娛樂(lè)、生活緊密相關(guān)，所以除了規(guī)范要求的安全要求外，抗震設(shè)計(jì)也是必不可少的重要環(huán)節(jié)。[3]

四、鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、韌性好、綜合抗震性能好的特點(diǎn)，但也有在地震中倒塌的重大事故，除了采取一系列措施使它的強(qiáng)度和剛度有所提高之外，還要增加鋼結(jié)構(gòu)在往復(fù)荷載作用下的塑性變形的能力，以削弱地震作用。因此，鋼結(jié)構(gòu)的建筑物要滿足抗震、防震、安全度的前提是科學(xué)合理的改進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和設(shè)計(jì)方法，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，使得它的承載力有所提高，在地震作用下的反應(yīng)有所減小，由此可見(jiàn)，鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)也是非常重要的環(huán)節(jié)之一。

結(jié)束語(yǔ)

近些年，自然災(zāi)害給人類帶來(lái)了巨大的損失，地震在我國(guó)的活動(dòng)相對(duì)頻繁，這就有必要正確的認(rèn)識(shí)我國(guó)地震的特點(diǎn)和建筑物結(jié)構(gòu)的特征。借助現(xiàn)在地震科學(xué)技術(shù)來(lái)解決實(shí)際工程中的問(wèn)題，采取合理安全的抗震設(shè)計(jì)方法去處理砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下的問(wèn)題，改善建筑物的抗震性能是每個(gè)設(shè)計(jì)人員義不容辭的責(zé)任，為的是減小在地震作用下建筑物的破壞，為人民構(gòu)建一個(gè)和諧安全的社會(huì)，降低了因地震而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，進(jìn)一步減輕人民的負(fù)擔(dān)，為國(guó)家快速發(fā)展做出貢獻(xiàn)。