關(guān)于建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化策略探討

馬 倩

(陜西省西安市陜西省建筑職工大學(xué) 710068)

關(guān)于建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化策略探討

馬 倩

(陜西省西安市陜西省建筑職工大學(xué) 710068)

最建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者更要根據(jù)實(shí)際情況和自身經(jīng)驗(yàn)，加大對建筑抗震性能的研究，不斷總結(jié)創(chuàng)新建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震理念?，F(xiàn)在大部分地區(qū)的建筑都要考慮結(jié)構(gòu)抗震性能，設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)關(guān)乎安全及生命。建筑應(yīng)滿足平日內(nèi)的生活，又要注重質(zhì)量，增添抗震的特性。我建議國家在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體方向上，要制定相關(guān)國家政策，嚴(yán)格把控建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，確保建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性和穩(wěn)定性，人們的生命安全尤為重要。 本文結(jié)合實(shí)踐工作，對建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方面進(jìn)行探討。

建筑抗震結(jié)構(gòu)；設(shè)計；優(yōu)化策略

1 建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的重要性

1.1 抗震設(shè)計與建筑設(shè)計的作用和關(guān)系分析

眾所周知，建筑設(shè)計對于建筑抗震性能有著極為重要的作用。由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相對于建筑設(shè)計而言不應(yīng)有過大的變動，一次一旦建筑設(shè)計形成，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計就必須要嚴(yán)格按照建筑設(shè)計要求來進(jìn)行。如果建筑設(shè)計師對建筑抗震設(shè)計有了明確要求，那么建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員應(yīng)該對建筑的各個構(gòu)件加以合理布置，才能確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)變形與受力狀況，整體上提升建筑設(shè)計抗震性能。但是如果建筑設(shè)計師沒有詳加考慮建筑設(shè)計的抗震性能，再次情況下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該盡量的科學(xué)布置構(gòu)件，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。但是在這一過程中往往需要增加建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面積，導(dǎo)致浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。為了避免這種問題，建筑抗震設(shè)計中就必須要注重建筑設(shè)計中的各種問題，科學(xué)合理的加以對待。建筑若缺失了應(yīng)有的優(yōu)良抗震，總體布設(shè)不夠適宜，遇有地震則會很易破壞。依照單一的構(gòu)架運(yùn)算并沒能獲取最優(yōu)的抗震成效，還應(yīng)考量布設(shè)的總體架構(gòu)。初始設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)辨識場地現(xiàn)有的真實(shí)狀態(tài)，考量多個視角然后予以優(yōu)化。唯有這樣，才會增添固有的抗震特性，確保居住安全?，F(xiàn)有設(shè)計仍包含多類弊病，應(yīng)當(dāng)正視缺陷，在這種根基上著手予以優(yōu)化。

2 總體設(shè)計原理

2.1 選擇有利場地造成建筑物震害的原因是多方面的,場地條件是其中之一。

2.2 采用合理的建筑平立面

建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理,結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則,就能從根本上保證房屋具有良好的抗震性能。

2.3 選擇合理的結(jié)構(gòu)形式

抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題。結(jié)構(gòu)體系的確定受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等諸多因素影響,是一個綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題,需進(jìn)行周密考慮確定。

3 現(xiàn)有設(shè)計之中的疑難

3.1 現(xiàn)在的工程項目選址是我們設(shè)計無法變更的一般都是規(guī)劃部門選定的當(dāng)無法避開不利的建筑抗震地段時，只能采取適當(dāng)?shù)目拐鸺訌?qiáng)措施，并采取加固樁基、

地基的措施以及加強(qiáng)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的處理措施；對于地震時可能導(dǎo)致崩塌、滑移、地裂或地陷的場地，應(yīng)采取相應(yīng)的地基穩(wěn)固措施，此類不利地段不經(jīng)處理，不宜建造甲、乙、丙類建筑。

3.2 建筑的平、立面布置與抗震理念設(shè)計原則互相矛盾建筑要求的平、立面布置常常會造成平面不規(guī)則或豎向不規(guī)則，對抗震也是十分不利，更有甚者出現(xiàn)嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)；在實(shí)際工作中往往會服從建筑的要求。對平面不規(guī)則或豎向不規(guī)則，或平面、豎向都不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計算模型；對凹凸不規(guī)則或樓板局部不連貫時，應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)的實(shí)際剛度強(qiáng)度變化的計算模型；對薄弱部位應(yīng)乘以內(nèi)力增大系數(shù)，應(yīng)按規(guī)范的有關(guān)規(guī)定分析彈塑性變形，并應(yīng)對薄弱部位采取強(qiáng)有效的抗震構(gòu)造措施。

4 初始設(shè)計應(yīng)注重的事項

4.1 核驗(yàn)基本信息

考慮區(qū)域差異、防震烈度差異，要慎重核驗(yàn)根本信息。依循防震烈度予以確認(rèn)適宜的等級。應(yīng)當(dāng)注重的是，城區(qū)建筑多被劃歸為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類， 不必調(diào)整自身的設(shè)防烈度。然而，對于特殊設(shè)防類及重點(diǎn)設(shè)防類，就要依循設(shè)定好的規(guī)程來變更它們自帶的設(shè)防烈度。

4.2 選取適宜的參數(shù)

注重框架設(shè)計，在現(xiàn)有構(gòu)架之中增設(shè)抗震類的防線，妥善構(gòu)建體系。有序調(diào)控最大數(shù)值的構(gòu)架高度，把它調(diào)控至適宜的范疇內(nèi)，確認(rèn)最佳的延性。布設(shè)剪力墻時，應(yīng)當(dāng)布設(shè)勻稱，側(cè)重設(shè)定縱橫方位的最佳延展度，雙重主軸表現(xiàn)出來的剛度要很近似。盡量縮減洞口，若必須去開洞，洞口應(yīng)能彼此對齊，不可隨便布設(shè)洞口。針對于砼構(gòu)架，還要慎重去調(diào)配鋼筋、限制截面尺寸，妥善布設(shè)鋼筋。這樣做，規(guī)避了構(gòu)架的偏大扭曲， 避免緩慢狀態(tài)下的剪力破壞。 鋼筋若被破壞，錨固就減小了彼此的粘結(jié)特性，砼構(gòu)架將崩潰。結(jié)構(gòu)設(shè)計中還需控制六個比值：軸壓比，剪重比，剛度比，位移比，周期比，剛重比.

軸壓比：主要控制結(jié)構(gòu)的延性，規(guī)范對柱和墻肢均有相應(yīng)的限值要求。

剪重比：主要為控制各樓層最小地震剪力，確保結(jié)構(gòu)安全性

剛度比：主要為控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層

位移比：主要為控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性，以免形成扭轉(zhuǎn)，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。

周期比：主要為控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，減小扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。

剛重比：主要為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滑移和傾覆。

4.3 建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中需要注意的問題

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展那，建筑立面與室內(nèi)空間裝飾得到了極大的改變，在具體的建筑設(shè)計當(dāng)中也采用了豐富多樣的品種形式。比如建筑物立面上外掛的瓷磚、大理石板材、玻璃幕墻等，室內(nèi)裝飾中的吊頂、吊燈、雕塑等。但是在具體的建筑設(shè)計中往往忽視了這些材料的抗震性能問題，其中最為重要的就是這些裝飾與建筑物主體的連接性是否科學(xué)、合理。以采用玻璃幕墻的建筑設(shè)計為例，在采用裝飾是必須要確保材料有著較高的抗形變力與強(qiáng)度，并將連接節(jié)點(diǎn)盡可能的設(shè)計為水平方向是有變位能力的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，確保裝飾與建筑物主體結(jié)構(gòu)合理銜接，從而確保在地震作用是脫開、變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。同樣，對于外掛的面板等來說，也應(yīng)該細(xì)致的考慮其與建筑物主體結(jié)構(gòu)的鏈接問題。尤其是對于建筑物立面外貼的瓷磚而言，更是要注重其粘結(jié)性與固定性，防止地震過程中脫開墜落現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5 摸索優(yōu)化途徑

5.1 吸納傳遞過來的外在能量布設(shè)最適宜的造型及布局，地震傳遞過來的能量都可予以吸收，這是設(shè)計前提。遇有強(qiáng)烈地震，墻體及支柱都將被毀損，梁體也被破壞，屬于彎剪破壞。連續(xù)梁被扭曲，梁端顯現(xiàn)了塑性屈服。若能適當(dāng)布局，連續(xù)梁就會增添固有的形變能力。

5. 2 調(diào)配梁體銜接的節(jié)點(diǎn)

真正著手去設(shè)計時，柱體及梁體配有的多重節(jié)點(diǎn)都應(yīng)被考量。有序安設(shè)節(jié)點(diǎn)，增添了抗震性。遇有劇烈地震，這些構(gòu)架將會凸顯優(yōu)良性能，維持構(gòu)架穩(wěn)定；從長遠(yuǎn)視角看，規(guī)避了總體構(gòu)架被毀損。

結(jié)束語：

優(yōu)化設(shè)計固有的抗震構(gòu)架，就應(yīng)綜合考慮，注重潛在的多樣細(xì)節(jié)。建筑構(gòu)架密切關(guān)聯(lián)著它的受力，二者不可割裂。實(shí)際上，摸索得出最適宜的建筑構(gòu)架就要?dú)v經(jīng)長時段的進(jìn)程，經(jīng)過反復(fù)探析。若遺漏了細(xì)節(jié)，則會增添偏差，不利總體范疇的改進(jìn)設(shè)計。應(yīng)能歸結(jié)珍貴的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，借鑒優(yōu)秀實(shí)例，不斷予以變更及完善。

[1]曾建寧.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計優(yōu)化措施探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2015（16）：

[2]萬磊，趙冰.淺析建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化[J].江西建材，2015（22）：41-42.

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1007-6344（2016）08-0056-01