芻議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計

李玉宏

（九源（北京）國際建筑顧問有限公司寧夏銀川　750001）

芻議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計

李玉宏

（九源（北京）國際建筑顧問有限公司寧夏銀川750001）

隨著建筑技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，它的抗震設(shè)計水平也在提高，建筑抗震設(shè)計的措施也是變得越來越科學(xué)及合理，外加上多種多樣的新技術(shù)和新材料的出現(xiàn)，建筑抗震能力一直在提高，很好的提升了地震出現(xiàn)時建筑的安全性能。本文筆者對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計進行了分析。

建筑結(jié)構(gòu)；抗震；設(shè)計

引文

我國公民的生活水平隨著國家改革開放三十多年得到了很大程度的提高，并且已經(jīng)成為了我國公民生活和工作的重要建筑，建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計隨著人們安全意識的加強，同時也成為了人們非常關(guān)注的問題，但是，我國建筑的抗震結(jié)構(gòu)在目前仍然存在著一些問題，當(dāng)前我國很多建筑使用者的迫切需求就是對這些問題進行分析并制定出這些問題的改良方案。

1　建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

1.1科學(xué)設(shè)計建筑剛度值

剛度值是建筑抗震機構(gòu)設(shè)計的重點，設(shè)計者要對建筑的使用材料，建筑所在地的地理條件和施工設(shè)備的使用方式，利用自己掌握的抗震設(shè)計的物理知識，對建筑的剛度值進行設(shè)計。

建筑的連接設(shè)計是設(shè)計者需要重視的內(nèi)容，設(shè)計者要充分利用建筑的連接性，對建筑進行科學(xué)的防震處理，使建筑具備剛好的防震性能，并能夠建筑承受一定的外部震動。

建筑因為受到外部條件的影響而出現(xiàn)基礎(chǔ)部分的變化，建筑要具備自我完善的性能，建筑整體不會因為基礎(chǔ)部分的變化而產(chǎn)生較大的變化，只需要對建筑的基礎(chǔ)部分進行修繕，修繕之后，不會影響建筑的防震性能，保證建筑能夠正常使用。

1.2重視建筑防震結(jié)構(gòu)連接點的性能

建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員要加強對抗震結(jié)構(gòu)連接點的關(guān)注，統(tǒng)計表明，大多數(shù)建筑在因地震災(zāi)害而出現(xiàn)安全事故時，發(fā)生問題的位置大多位于防震結(jié)構(gòu)的連接點上。

建筑抗震結(jié)構(gòu)的受力點，往往需要承受較大的力量，如果連接處的工作沒有做好，建筑很有可能單地震災(zāi)害中坍塌，因此，設(shè)計人員要尤其關(guān)注抗震結(jié)構(gòu)的連接點，使抗震結(jié)構(gòu)具備更好的延展性，保證建筑不會因地震災(zāi)害而產(chǎn)生較大的破壞。

2　建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方面的問題

2.1建筑物高度設(shè)計不符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求

我國早已對建筑是設(shè)計高度進行了明確的要求，但是，個別建筑開發(fā)生為了謀求較大的經(jīng)歷利益，往往將建筑設(shè)計得超出規(guī)定的要求。

如果發(fā)生地震災(zāi)害，超出規(guī)定要求的建筑的抗震結(jié)構(gòu)將難以徹底發(fā)揮作用，一些抗震結(jié)構(gòu)會因為不能完全起到鞏固建筑物的作用而導(dǎo)致建筑物坍塌。建筑的高度如果不按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，不僅影響了建筑的結(jié)構(gòu)，也使得建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計需要重新考慮結(jié)構(gòu)建設(shè)成本，因此，建筑的施工方雖然從增高的空間中獲得了經(jīng)濟利益，也要從抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工中消耗很多經(jīng)濟成本。

2.2建筑地基選擇缺乏科學(xué)性

建筑的地基選擇十分重要，如果建筑所在的地區(qū)的地質(zhì)存在問題，建筑的抗震性能將會受到很大的影響。近些年來，我國城市人口快速增長，城市建筑使用地日益緊缺，在這種情況下，很多建筑的開發(fā)商往往選擇更具經(jīng)濟效益的地址作為建筑的施工地，較少考慮不良地質(zhì)對建筑抗震結(jié)構(gòu)帶來的影響。

一些建筑選擇了地勢并不平坦的地區(qū)，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，建筑將由于頂部震動過于激烈而發(fā)生傾毀。還有的混凝土建筑選擇在河邊進行建造，建造過程中沒有對地基以下的土質(zhì)做好防水工作，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，過于松軟的地質(zhì)會使建筑的抗震結(jié)構(gòu)失效，導(dǎo)致建筑發(fā)生危險。

一般情況下，建筑要選擇均勻堅實的地點作為建筑施工地，但是一些建筑在施工前并沒有對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件進行深入的調(diào)查，以致于選擇了一些地質(zhì)松軟，容易造成建筑塌陷的地點作為建筑工地，雖然在正常環(huán)境下，這些地質(zhì)環(huán)境不會對建筑物造成什么影響，但在地震災(zāi)害中，原本松軟的地質(zhì)會因為地震的影響而失去承載能力，造成建筑塌陷。

因此，建筑的選址至關(guān)重要，不科學(xué)的建筑選址是建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計者需要改良的重點。

2.3建筑選材缺乏合理性

建筑的材料選擇至關(guān)重要，如果建筑的材料達不到規(guī)定的要求，建筑的抗震結(jié)構(gòu)將不能在地震災(zāi)害發(fā)生時切實起到維護建筑使用者安全的作用。我國的建筑大多以鋼筋混凝土的核心筒作為公用設(shè)計，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移值是設(shè)計人員主要考慮的依據(jù)，這樣設(shè)計的混凝土建筑的抗震結(jié)構(gòu)容易使地震災(zāi)害時建筑頂部的變形過大，而硬度較小的鋼結(jié)構(gòu)無法承受建筑頂部巨大的震動，抗震結(jié)構(gòu)會因為無法承受巨大的振動力而失去抗震功效，因此，選擇硬度適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)是建筑抗震結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié)，不合理的選擇抗震材料對建筑的危害較大。

3　建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的改良方案

3.1科學(xué)的選擇建筑是地址

研究表明，科學(xué)的選擇地理位置是保證建筑抗震結(jié)構(gòu)有效發(fā)揮作用的主要條件，世界各地因地震災(zāi)害發(fā)生傾毀的建筑中，地質(zhì)環(huán)境造成的建筑破壞的主要原因。因此，中建筑的設(shè)計中，必須將地址的選擇當(dāng)做工作的重點。

首先，要對建筑所在地點的地質(zhì)條件進行調(diào)查，要選取土質(zhì)均勻堅硬的地點作為建筑施工的地點，切實保證建筑的地基堅固耐用，若發(fā)生地震災(zāi)害，建筑將得到有效的防護。

另外，選址必須考慮建筑附近有無大型工廠，如果建筑附近有石油工廠和發(fā)電廠等容易在地震災(zāi)害中引發(fā)次生災(zāi)害的工廠，則要更改設(shè)計方案，切實避免因地震災(zāi)害的次生災(zāi)害對建筑的使用者構(gòu)成危險。

3.2建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方案

建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案要嚴(yán)格按照國家的相關(guān)法律規(guī)定進行，保證設(shè)計出的建筑抗震結(jié)構(gòu)能夠到達到抵抗地震災(zāi)害，保證建筑使用者安全的效果。建筑的設(shè)計方案，必須可以使建筑能夠在固定的空間內(nèi)，更改變形空間，還能夠在建筑結(jié)構(gòu)方面對抗震結(jié)構(gòu)的延展性進行強化，在結(jié)構(gòu)變形之后，能夠在不需要外部條件的情況下，自動恢復(fù)至原有狀態(tài)。

如果建筑抗震結(jié)構(gòu)具備了這種理想的延展性，地震災(zāi)害發(fā)生時，建筑的搖動將不會對建筑構(gòu)成太大的危害。設(shè)計人員要參考世界各地的地震資料，準(zhǔn)確計算各等級地震災(zāi)害對建筑的破壞程度，盡可能的使設(shè)計方案中的抗震結(jié)構(gòu)能夠比較均勻的分部，并起到對建筑各個部分的抗震功能。設(shè)計人員要重點關(guān)注建筑的結(jié)構(gòu)，建筑縱向的力是建筑需要承受的最主要的力，要科學(xué)的根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置抗震設(shè)施，使抗震設(shè)施能夠真正在建筑遇到地震時發(fā)揮重要作用。

對抗震結(jié)構(gòu)的硬度設(shè)計至關(guān)重要，設(shè)計人員要對建筑地震時各部分的受力情況進行科學(xué)的計算，并根據(jù)受力大小，設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)的硬度，既要保證建筑的抗震機構(gòu)能夠有效承受地震帶來的壓力，又要保證抗震結(jié)構(gòu)不會對建筑構(gòu)成破壞。

3.3控制扭轉(zhuǎn)效應(yīng)

在設(shè)計建筑抗震結(jié)構(gòu)時，要尤其關(guān)注控制扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。地震災(zāi)害并不是一種簡單的晃動，而對建筑具有橫向、縱向等方面的力的影響。

其中，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)是對建筑危害較大的一種作用力，而地震是一種不能預(yù)測的突發(fā)自然災(zāi)害，這就對抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計提出了很高的要求，設(shè)計人員要加強對扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的關(guān)注，對建筑的最大位移情況和最小位移情況進行調(diào)查，并科學(xué)的設(shè)置抗震結(jié)構(gòu)的硬度，使建筑的整體位移基本一致，并對抗震結(jié)構(gòu)的施工細節(jié)進行明確的規(guī)劃，切實避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對建筑的影響。

4　結(jié)束語

地震災(zāi)害是對建筑危害最大的自然災(zāi)害，分析建筑抗震結(jié)構(gòu)的問題，并制定出問題的改良方案，對保證我國建筑的抗震性能，維護建筑使用者的人身安全具有重要意義。

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TU352.11

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2015-11-22