關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問題初探

摘要：如今，國外對(duì)建筑的抗震設(shè)計(jì)尤為重視，然而我們專家對(duì)建筑物地震破壞的原因及過程還未得到足夠的認(rèn)識(shí)。因此，我們?cè)诮ㄖ锟拐鹪O(shè)計(jì)方面存在了一定的難題。本文就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一些問題進(jìn)行了分析和探討，同時(shí)針對(duì)存在問題闡述了提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的一些看法

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

隨著社會(huì)的發(fā)展，各類建筑的興起，而地震給我們帶來的危害也日益增長。地震不僅會(huì)給人們帶來生命危害還會(huì)給人們的財(cái)產(chǎn)帶來巨大的損失，地震是難以把握有很強(qiáng)的復(fù)雜性與不確定性的隨機(jī)振動(dòng)，若想準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)地震的特性及參數(shù)很難做到，因此，建筑結(jié)構(gòu)抗震能力尤為重要。本文結(jié)合研究及設(shè)計(jì)實(shí)踐，提出了一些關(guān)于建筑抗震設(shè)計(jì)的意見。

1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重點(diǎn)問題

1.1抗震場(chǎng)所的選擇

要避免抗震危險(xiǎn)地段選擇有利抗震的場(chǎng)所，切記要避開軟弱土、液化土、河岸的邊坡邊緣等不利于抗震的場(chǎng)所，若無法避開，則需要對(duì)這樣的場(chǎng)所實(shí)施抗震加強(qiáng)措施。在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前要根據(jù)工程的需要，對(duì)周邊地區(qū)的地震活動(dòng)進(jìn)行資料收集，做出綜合評(píng)價(jià)，嚴(yán)格依照抗震設(shè)防的類別，加強(qiáng)地基及上部的整體性。同時(shí)，同一結(jié)構(gòu)單元的設(shè)置應(yīng)在性質(zhì)相同的地基土上，應(yīng)同樣選用天然地基或同樣選用樁基，不可部分選用天然地基部分選用樁基。若地基有軟弱粘性土，液化土或嚴(yán)重不均勻土層時(shí)，宜對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行整體性和剛度的加強(qiáng)；如果地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生了滑動(dòng)，要與之實(shí)施相應(yīng)的地基穩(wěn)定措施。

1.2合理的選擇建筑結(jié)構(gòu)體系

合理的建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)是很重要的，結(jié)構(gòu)的選擇會(huì)直接影響到建筑的安全性，建筑布局簡(jiǎn)單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則能確保房屋有良好的抗震性能。一般而言，建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇有以下幾個(gè)要求：第一，建筑要盡可能的避免由局部結(jié)構(gòu)問題導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震能力。要盡可能避免由部分結(jié)構(gòu)而影響整個(gè)的抗震能力，抗震設(shè)計(jì)應(yīng)具有一定的內(nèi)力重分配，這樣，即使發(fā)生地震也不至于引起由部分構(gòu)件停止工作而影響其他構(gòu)件的負(fù)荷承載力；第二，建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備良好的形變能力，承載能力強(qiáng)同時(shí)能消耗地震量的能力，這樣就能起到減小地震損害消耗地震能量的作用；第三，建筑結(jié)構(gòu)體系的計(jì)算圖要明確，地震作用的傳遞要科學(xué)。在此，水平荷載的布置要均勻，豎向荷載的布置要豎向構(gòu)件在垂直重力荷載的狀況下；樓屋蓋梁的布置要將重力負(fù)荷通過最短路徑傳遞到豎向的墻構(gòu)件；轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的布置要使上部結(jié)構(gòu)想豎向傳遞轉(zhuǎn)換；最后，一定的強(qiáng)度剛度也是建筑結(jié)構(gòu)體系所需具備的。強(qiáng)度及剛度的分布應(yīng)經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算，避免由局變產(chǎn)生的變形集中。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)的保護(hù)在框架結(jié)構(gòu)中尤為重要，保證其不被破壞是基本的要求，底層柱底的塑性鉸應(yīng)分散使用，應(yīng)為底層柱底的塑性形成較晚，對(duì)于有明顯薄弱的部分要提高其抗震能力。在我國，達(dá)到抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱就稱為結(jié)構(gòu)對(duì)稱性。結(jié)構(gòu)的規(guī)則性通常體現(xiàn)在：第一，建筑物主體的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向的剛度及變形特性都應(yīng)該是相似的，同一主軸的方向各片抗側(cè)力的剛度要均勻；第二，為了防止建筑物的突變，建筑主體抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)往往豎向斷面是均勻的，防止突變。

1.3重視建筑平面的規(guī)則性

在布置建筑的立面、平面的時(shí)候，要注意一下幾點(diǎn)；第一，合理的平面布置，建筑物的平立面布置規(guī)劃、對(duì)稱、質(zhì)量與剛度均勻變化，避免樓層錯(cuò)層。要盡可能避免由部分結(jié)構(gòu)而影響整個(gè)的抗震能力，對(duì)體形復(fù)雜的建筑物合理設(shè)置變形縫；第二，要遵循設(shè)計(jì)的基本原則，遵循相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，抗震設(shè)計(jì)的規(guī)定要明確，對(duì)于不同的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)計(jì)算。對(duì)不同形式的樓板也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)際剛度計(jì)算；第三，對(duì)于相對(duì)較薄弱的部分應(yīng)該乘以內(nèi)力增大系數(shù)，在相關(guān)的彈塑性變性分析的時(shí)候要嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)于薄弱部分要進(jìn)行相應(yīng)的增強(qiáng)措施。同時(shí)，房屋是由橫、縱向承重構(gòu)件和樓蓋組成的具有空間剛度的結(jié)構(gòu)體系，整個(gè)空間結(jié)構(gòu)的剛度和整體穩(wěn)定性也影響了建筑的抗震能力。對(duì)橫、縱向構(gòu)件的設(shè)計(jì)也是要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖裱O(shè)計(jì)的基本原則的。

2、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的建議

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是專家們?cè)趯?duì)大量的建筑地震震害的實(shí)例中進(jìn)行分析及歸納與總結(jié)。抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)中起到至關(guān)重要的作用。因此要重復(fù)重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力要從以下幾個(gè)方面入手：

2.1合理的布局地震外力能量的傳遞吸收途徑

建筑物的布局將影響建筑的動(dòng)力性，合理的布局才會(huì)對(duì)地震外力能量進(jìn)行有效的傳遞，若支柱、墻。梁維持在一個(gè)平面中，就能建立起雙向抗側(cè)力體系，所以對(duì)地震外力能量的傳遞吸收途徑進(jìn)行合理的布局尤為重要。由于地震作用的影響建筑物呈彎剪破壞并且塑形屈服最好產(chǎn)生在墻的底部。連梁在梁端塑性屈服的同時(shí)還會(huì)有較強(qiáng)的變形能力。在墻斷抗震作用的發(fā)揮在最大限度的時(shí)候要遵循“強(qiáng)墻弱梁”的基本原則，從而提高墻肢的承載力，以來最大限度的防止墻肢剪切遭受的破壞，使建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力得到增強(qiáng)。

2.2嚴(yán)格遵守抗震等級(jí)對(duì)梁、柱、墻的節(jié)點(diǎn)實(shí)施相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施

磚混結(jié)構(gòu)的水平圈梁應(yīng)沿樓板標(biāo)高設(shè)置，這樣會(huì)加強(qiáng)內(nèi)外墻的連接，使房屋的整體性增強(qiáng)。同時(shí)，圈梁能有效地約束預(yù)制板的散落，降低了磚墻出平面的倒塌的可能性。在墻的橫、縱兩個(gè)方向布置適當(dāng)?shù)臋M、縱墻混合承重會(huì)增強(qiáng)空間剛度和整體性，有利于承受橫、縱兩個(gè)方向的水平地震作用，也利于抗彎抗剪。另外，在布置墻體時(shí)盡量采用縱墻貫通的平面布置，若縱墻無法貫通時(shí)，最好在縱墻交接處進(jìn)行加強(qiáng)措施。若促使鋼筋砼在受地震作用影響時(shí)具備一定的承載力及延展性，要遵循“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)基本原則，科學(xué)的選擇截面尺寸，合理的控制柱的軸壓比，滿足構(gòu)件的配筋要求，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的措施也是尤為重要的。

2.3設(shè)置多道的防震線

第一道防線就是在抗震結(jié)構(gòu)的體系中受到地震作用影響，一些延性好的構(gòu)件在要達(dá)到屈服時(shí)所扮演的，第二、第三道防線就是在第一道防線屈服之后開始屈服的多道抗震防線，與此同時(shí)?？拐鸢踩谶@樣的結(jié)構(gòu)體系中能發(fā)揮重要的作用及功效。這就是多道防震線的設(shè)置。多道防震線的設(shè)置能有效的緩解建筑物的共振現(xiàn)象，減小地震帶來的破壞作用。

總而言之，我國通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的長期研究逐步總結(jié)出了一套具有自身特色的抗震設(shè)計(jì)方法，這套方案正處于發(fā)展中，有一些的不足還需要我們?cè)诠ぷ髦兄鸩酵晟啤Ｒ胩岣呓ㄖY(jié)構(gòu)的抗震能力我們就應(yīng)該嚴(yán)格遵守相關(guān)原則要求，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)分析，實(shí)施科學(xué)設(shè)計(jì)，真正的使建筑具備較強(qiáng)的抗震能力。實(shí)現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的。同時(shí)，近年來的科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展進(jìn)步，設(shè)計(jì)師的水平也隨之不斷提高，我們要堅(jiān)信如此。這樣，我們國家的工程抗震設(shè)計(jì)將會(huì)向著更高更遠(yuǎn)的方向發(fā)展。

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