民用建筑結構設計中的抗震問題研究

胡海紅 王井蘭

（1.中機中聯(lián)工程有限公司 重慶江北區(qū) 4000212.重慶賽迪治金技術有限公司 重慶江北區(qū) 400021）

民用建筑結構設計中的抗震問題研究

胡海紅1王井蘭2

（1.中機中聯(lián)工程有限公司 重慶江北區(qū) 4000212.重慶賽迪治金技術有限公司 重慶江北區(qū) 400021）

近幾年由于自然災害的頻發(fā)，尤其是地震的災害影響較為巨大，地震不僅會對人們的生命和財產(chǎn)等造成損失，同時也會對國家的經(jīng)濟建設帶來巨大的破壞，因此有效的做好地震的預防，已經(jīng)成為了國內(nèi)外眾多相關學者突出重視的課題。如今在我國城市化進程加快發(fā)展，促使建筑設施相應的建立起來，并且逐漸向更大、更長、更高的方向發(fā)展，這無疑會使地震的破壞影響更加的巨大，所以為了有效的預防民用建筑的地震災害，就必須在建筑結構設計中增加抗震技術的應用，從而有效的完善民用建筑結構的設計，使建筑能夠有效的抵擋地震的侵襲，從而保護人們的生命和財產(chǎn)安全，為社會的經(jīng)濟建設帶來巨大的支撐力量。因此本文通過對地震的破壞作用和建筑抗震進行分析，找出我國新的建筑抗震設計規(guī)范中出現(xiàn)的問題，并對如何有效的完善建筑結構設計中抗震的問題提出解決的策略。

民用建筑；抗震問題；建筑結構設計

地震作為對人類影響最為重大的自然災害之一，近幾年發(fā)生的頻率逐漸加大，2004年印度洋發(fā)生地震造成死亡和失蹤的人數(shù)達到30多萬，總損失達到200億美元。我國的汶川地震是新中國成立以來最大的一次地震，造成了將近7萬人死亡，40多萬人受傷，失蹤人數(shù)達到2萬多人，四川省直接經(jīng)濟損失達到1萬億元。嚴重損毀的房屋達到450萬戶。造成重大的損失。我國是一個地震多發(fā)的國家之一，并且地震的分布范圍較廣，通常地震的強度還相對較高，震源也相對較淺，又因為我國是一個人口眾多的國家，所以地震的破壞程度將是非常巨大的。我國對于民用建筑的防震工作在建國之后才開始成立專門的研究機構。并且在1976年唐山大地震之前我國的建筑物都沒有抗震措施。所以從總體來看我國的建筑防震還不完善，需要進一步完善抗震設計和技術的革新。

1 建筑的破壞影響和結構設計中抗震問題

1.1 地震的破壞影響

1.1.1 地表受到的破壞和影響

地震發(fā)生時，最先受到影響的就是地表，主要的表現(xiàn)特征就是地表產(chǎn)生裂縫或者地面下沉，嚴重的會使地表冒水、翻砂、滑坡等現(xiàn)象。地表的破壞最為直接的就會使建筑物發(fā)生變形，從而造成建筑物發(fā)生傾斜或者倒塌。從地表產(chǎn)生的地震裂縫來說，主要分為構造性地震裂縫和重力式地震裂縫。而構造性地震裂縫通常是由地震的斷層錯位而使地表產(chǎn)生影響。重力式地震裂縫是因為地表土質(zhì)不穩(wěn)，而產(chǎn)生松動。當?shù)乇懋a(chǎn)生裂縫后將直接貫穿建筑，會造成建筑物開裂。地面的下沉使建筑地表產(chǎn)生不均勻沉降，從而使建筑物倒塌。在河岸和山地中會產(chǎn)生滑坡，對建筑的道路產(chǎn)生破壞，并會沖毀房屋[1]。

1.1.2 建筑物受到的破壞和影響

建筑物在遭受地震影響后的反應不僅與地表的構造有關，同時還與建筑物整體的構造的動力特性有關，地震對建筑物產(chǎn)生破壞主要是通過地震波進行的，地震波會使建筑物產(chǎn)生上下顛簸或者水平搖擺以及建筑物沉降和扭轉。上下顛簸主要是由地震產(chǎn)生的縱波影響的，會使建筑物的低層或者墻體的負荷強度增加，從而就會使建筑物的底層和墻體垮塌，從而使上面的建筑物就會塌陷下來。地震產(chǎn)生的橫波會使建筑平行波動，會使建筑物一面的墻體受到的沖擊力加大，從而會使建筑物整體向一個方向傾斜。建筑物會產(chǎn)生扭轉，是因為地震波的形式是旋轉而來的，從而就會使建筑物遭受損毀。

1.2 結構設計中抗震的問題

在民用建筑的結構設計中如果場地的類別和抗震的等級選用不合理就會使整個設計出現(xiàn)失誤，結構設計中具體存在的問題有：①剪力墻結構設計中有些設計者為了保證建筑底層有較大的使用空間，而減少抗震墻的設置，而未采取其它的有效抗震措施。②單跨框架的應用不合理，這種結構在抗震應用中存在很多的缺陷，如果這種結構其中一根柱子被破壞就會造成整個樓層的坍塌，這種結構體系一定要體現(xiàn)出強柱弱梁的設計概念。③框架結構設計中設計者未充分考慮樓梯間的抗震措施，而導致樓梯間處的結構先破壞，最終引起建筑的破壞。所以我們必須要根據(jù)現(xiàn)今我國建筑結構設計中抗震的問題，來有效的完善民用建筑的抗震設計。

2 民用建筑結構設計中的抗震問題探究

2.1 民用建筑抗震設防設計規(guī)劃的誤區(qū)

首先一些建筑物在抗震設計上，沒有充分的考慮工程建設的經(jīng)濟指標，在我國抗震設防的規(guī)范中，存在的明顯缺陷就是規(guī)范的目的只是最大限度的減少人員的傷害，而沒有充分的考慮地震發(fā)生所帶來的經(jīng)濟損失，尤其是城市的建筑群增加以及人們的物質(zhì)生活水平快速發(fā)展的今天，地震對經(jīng)濟的損失是非常巨大的。再者是沒有考慮地區(qū)的差異，在規(guī)劃中只是從整體上對建筑抗震設計提出了規(guī)范，而沒有考慮我國不同區(qū)域在地震發(fā)生的頻率上和影響上的差異。

2.2 如何有效的完善建筑結構設計中抗震的問題

2.2.1 合理的進行選址和布局

民用建筑工程會受到當?shù)氐牡刭|(zhì)和水文等因素的影響，因此建筑物受到的地震破壞程度就有所不同，所以有效的進行建筑物防震就必須合理的進行選址和布局。為了減輕地震對建筑物的破壞，所以建筑物在設計之前要對當?shù)氐牡刭|(zhì)和環(huán)境進行調(diào)查。最好選在震害小區(qū)域。根據(jù)力學理論，建筑物會因為受力不均而產(chǎn)生局部破壞，與建筑平、立面的布置不規(guī)則有關，所以在進行設計時應保證建筑平、立面是規(guī)則的。再者建筑物的體積和質(zhì)量越大，相應的產(chǎn)生的破壞越大，并且重心較高的建筑物受到的破壞也就越大，但是現(xiàn)今的建筑普遍向高層發(fā)展，所以為了減少建筑的傾覆程度，就應該選用材質(zhì)較輕的建筑材料，來減少建筑物的質(zhì)量。

2.2.2 要對建筑結構的抗震等級進行明確

民用建筑在設計前，要對建筑結構的抗震等級進行明確，建筑的抗震等級應根據(jù)設防烈度、結構類型、建筑高度以及設防類別確定。

2.2.3 填充墻的抗震措施

當填充墻較高時，應在填充墻一定高度內(nèi)設置圈梁。當填充墻較長時，應在填充墻一定長度內(nèi)設置構造柱。填充墻要與圈梁和構造柱用拉結筋拉結起來，這樣的拉結作用可以充分的保證墻體的整體性，從而可以有效的預防地震來襲時墻體的坍塌。

2.2.4 女兒墻的設置

女兒墻一定要按照規(guī)范要求設置構造柱及壓頂梁，同時也要進行抗風和抗震的驗算。

2.2.5 其他

一般情況下，發(fā)生強烈的地震后，還會產(chǎn)生多次余震，我們的建筑物除了受到強烈地震的影響外，還會遭到余震的影響，余震會增加建筑物倒塌的可能性。

所以在進行建筑抗設計時，還可以設定一定的屈服水準或者延性水準來抵抗小型地震的危害[2]。

3 結語

總之，隨著國家建設的深入發(fā)展，以及技術的不斷進步，建筑的結構設計將會更加完善。但是地震的沖擊將會嚴重影響國家的建設和發(fā)展，所以為了進一步提高建設的質(zhì)量和水平，維護民眾的生命和財產(chǎn)安全就必須要在民用建筑結構設計中對地震的影響進行分析，從而使建筑結構的防震設計更加合理，保證建筑結構具有強大的抗震特性。

[1]黃華軍.關于建筑抗震結構設計的探討[J].城市建設理論研究，2014 （11）.

[2]宋良俊.建筑結構設計中的抗震問題研究[J].城市建設，2012（34）.

[3]上官宇龍.民用建筑結構設計中的抗震問題研究[J].建筑工程技術與設計，2014（31）：211.

TU352.1+1

A

1673-0038（2015）24-0003-02

2015-6-1

胡海紅（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事結構設計工作。

王井蘭（1986-），女，助理工程師，本科，主要從事預算工作。