建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)探析

馮新恒 韓夢(mèng)偉

摘要：地震常見(jiàn)的一種自然災(zāi)害，危害性極強(qiáng)，破壞力極大。尤其是對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的破壞不可想象，大的地震甚至可能造成建筑物直接被摧毀，這樣在遇到地震的時(shí)候人們的安全就會(huì)受到極大地影響。所以，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要認(rèn)真考慮抗震這個(gè)因素，一個(gè)建筑有著良好的抗震性能是非常重要的，既可以保護(hù)用戶的安全，又能夠在地震時(shí)降低損失。本文分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；探析

一、抗震性在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性

地震是我們常見(jiàn)的一種自然災(zāi)害，且地震帶來(lái)的危害大、破壞性強(qiáng)、還具有不容易預(yù)測(cè)的特點(diǎn)，所以當(dāng)?shù)卣鹨坏┌l(fā)生，其危害將十分巨大，如果我們的建筑沒(méi)有抗震性，就可能使人們的生命財(cái)產(chǎn)安全遭受毀滅性破壞。所以說(shuō)，建筑自身的抗震性具有十分重要的作用。我國(guó)在對(duì)建筑抗震規(guī)范的抗震要求提出一定要做到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的原則，根據(jù)這個(gè)要求和目標(biāo)，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性取得了十分重大的成就，建筑的抗震技術(shù)也基本成熟，使人們?nèi)罕娫诘卣鹬惺盏絺Φ目赡苄源蟠鬁p低，但目前的建筑抗震性距離人們的要求還有一段距離，而且隨著建筑的裝飾越來(lái)越豪華，如何避免人員傷亡，并盡可能的保護(hù)建筑已經(jīng)成為抗震技術(shù)應(yīng)用層面的又一新方向。

二、建筑工程抗震設(shè)計(jì)考慮因素

（一）建筑工程選址

建筑工程的選址所在地是其結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。具體來(lái)講，地震自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，由于距震中距離、地震強(qiáng)等原因，地震所在區(qū)域的地表層會(huì)產(chǎn)生一些變化。這種情況下，建筑工程所在地地表結(jié)構(gòu)、土壤情況等客觀因素是直接影響到建筑工程結(jié)構(gòu)是否安全的，也是直接影響到建筑工程本身的抗震功能。

（二）建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成

建筑工程抗震設(shè)計(jì)是綜合建筑工程各個(gè)構(gòu)成的設(shè)計(jì)，不是單一的設(shè)計(jì)。對(duì)于整個(gè)建筑工程的抗震性來(lái)講，其內(nèi)部各個(gè)構(gòu)成的抗震設(shè)計(jì)、相互關(guān)聯(lián)的抗震性以及整體的構(gòu)成抗震性共同組合形成一個(gè)完整的體系，才能確保其抗震功能的完美實(shí)現(xiàn)。因此，在進(jìn)行建筑工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要處理好個(gè)體建筑和整體建筑之間的關(guān)聯(lián)性和獨(dú)立性，應(yīng)該盡量避免一方出現(xiàn)問(wèn)題，影響到另一方的抗震平衡。除此之外，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要具備辯證分析的能力，從全面的角度來(lái)考慮建筑部件剛度和強(qiáng)度的關(guān)系，對(duì)部件的這兩個(gè)要素進(jìn)行合理分配，避免由于二者的因素，影響建筑工程的抗震功能。

（三）確保建筑物的平面規(guī)則性布置

在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的實(shí)際分析中，必須充分考慮建筑物布局的規(guī)律，這是抗震設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的因素。通過(guò)盡可能地保持建筑設(shè)計(jì)的規(guī)則，我們就能更好地了解建筑的構(gòu)造。對(duì)于不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)對(duì)策。

三、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)措施

針對(duì)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，相應(yīng)的指出了改進(jìn)措施。當(dāng)前，建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算的方法主要有反應(yīng)譜法和靜力彈塑性法。在我國(guó)和其它許多國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中，都采用反應(yīng)譜理論來(lái)確定地震荷載。建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算結(jié)果分析的主要內(nèi)容有結(jié)構(gòu)的位移、扭轉(zhuǎn)系數(shù)、層間的剛度、剪重比系數(shù)以及自振周期等。

（一）抗震結(jié)構(gòu)的慎重選擇

在開(kāi)展建筑工程項(xiàng)目平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要注重均衡性。在保證建筑使用功能的前提下，盡可能的簡(jiǎn)化建筑結(jié)構(gòu)。通過(guò)選擇一些荷載均勻分布的結(jié)構(gòu)體系，盡可能減小應(yīng)力集中區(qū)域，同時(shí)選取一些強(qiáng)度等級(jí)較高、剛度較好的主體結(jié)構(gòu)，能最大程度上提升建筑物的抗震能力。要提高結(jié)構(gòu)的延性，還要采取強(qiáng)剪弱彎的措施。要采取措施來(lái)增大梁柱和柱端的組合剪力值，保證任何構(gòu)件在強(qiáng)震發(fā)生時(shí)都不會(huì)損壞其剪力。

（二）優(yōu)化布局盡量減少地震能量

在地震設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和定量點(diǎn)位移加固方法的分析，能有效地減少地震災(zāi)害的輸入能量，整體效果是達(dá)到建筑物的抗震性能。在定量分析與設(shè)計(jì)中，通過(guò)構(gòu)件多次重復(fù)計(jì)算總承載力的計(jì)算，采用合理的措施來(lái)控制建筑的位移延性比，使建筑在面對(duì)地震災(zāi)害時(shí)，其結(jié)構(gòu)變形最小。建筑地基的選擇，盡可能地為硬地基，盡可能避免建筑物在地震周期中處于更積極的位置，減少地震能量在建筑中的運(yùn)輸，從而減少地震破壞的程度。

（三）抗震防線的多重設(shè)置

抗震防線可以實(shí)現(xiàn)抗震效果的最大化。在設(shè)計(jì)中，我們可以用良好的性能來(lái)討論擴(kuò)展建筑結(jié)構(gòu)，并將人們引入抗震防御線系統(tǒng)。此外，一些建筑構(gòu)件被用作兩到三道防線。通過(guò)建立多條地震線，可以有效地減少地震后的沖擊力，從而保障人民的財(cái)產(chǎn)和生命安全。

（四）科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡x擇建筑建造場(chǎng)地

在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者首先要確定好建筑建造場(chǎng)地，場(chǎng)地的選擇非常重要。一般來(lái)說(shuō)，要選擇開(kāi)闊、平坦的堅(jiān)硬場(chǎng)地土或者是密實(shí)度均勻的應(yīng)場(chǎng)地土地段等，這樣能夠避免由于軟弱場(chǎng)地土、易液化土、狀態(tài)不均勻等問(wèn)題所引起的建筑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問(wèn)題。尤其是一些危險(xiǎn)地段，如果地震發(fā)生，有可能所示出現(xiàn)坍塌、地陷以及泥石流等，這些區(qū)域本身的地質(zhì)情況就是如此，因此對(duì)建筑本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求就非常高，建筑結(jié)構(gòu)本身的抗震性也必然非常卓越，但是由于周圍大環(huán)境的條件惡劣，這些區(qū)域的建筑結(jié)構(gòu)抗震性能也會(huì)大打折扣。而通過(guò)大量的研究發(fā)現(xiàn)，一部分由于地震引起的建筑損壞事件，在地震到來(lái)的時(shí)候，建筑結(jié)構(gòu)的損害不僅僅來(lái)自于地震所帶來(lái)的外部傷害，還包括建筑建造場(chǎng)地選擇不合理的因素。所以，嚴(yán)謹(jǐn)選擇建筑建造場(chǎng)地是非常重要的，它是保障建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的基礎(chǔ)和前提。如果必須要將建筑建造在軟弱土質(zhì)、易液化土等區(qū)域上，那么則必須要采用一定的加固措施，通過(guò)這些措施，保障建筑結(jié)構(gòu)能夠符合國(guó)家抗地震等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

（五）保證建筑構(gòu)件以及連接點(diǎn)處質(zhì)量

要保證建筑中各個(gè)結(jié)構(gòu)以及與連接處的質(zhì)量，防止玻璃幕墻等在受到地震所用下出現(xiàn)變形情況，或者是在受到地震影響之后可以及時(shí)由建筑物脫離。在對(duì)玻璃隔斷或者是在內(nèi)隔墻等構(gòu)件展開(kāi)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要保證連接點(diǎn)的質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地震自然災(zāi)害作為重大地質(zhì)自然災(zāi)害，我國(guó)大陸有眾多區(qū)域?qū)儆诘卣鹱匀粸?zāi)害頻發(fā)地帶。尤其是近幾年，我國(guó)多次發(fā)生重大地震自然災(zāi)害，如2008年汶川地震，這些地震災(zāi)害造成了重大人員傷亡，給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)造成了巨大的損失，影響了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)的發(fā)展，給災(zāi)后重建也增添了難度。為了避免出現(xiàn)更多的人員傷亡，降低災(zāi)后重建的困難度，我們就必須要注重地震帶區(qū)域建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尤其是抗震設(shè)計(jì)，綜合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出具有實(shí)用性的抗震方案，保證其合理性，保證方案投入使用后，建筑工程能夠具有完美的抗震功能，提高建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，能夠在地震中生存下來(lái)，減少災(zāi)后重建的工作，在地震中能夠提供安全的場(chǎng)所。

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