建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)探究

陳墨華+黃俊龍

摘 要：經(jīng)過近些年人們對(duì)地震的認(rèn)識(shí)不斷加深，抗震在建筑行業(yè)當(dāng)中的需求就越來越大?？拐鸶拍钤O(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中受到了廣泛的關(guān)注，成為當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的一個(gè)重要內(nèi)容。本文將圍繞建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的探討。首先對(duì)概念設(shè)計(jì)以及抗震概念設(shè)計(jì)進(jìn)行了內(nèi)涵分析，然后分別從施工場地、建筑結(jié)構(gòu)、建筑規(guī)模、施工質(zhì)量等方面全面分析了如何優(yōu)化抗震概念設(shè)計(jì)。希望通過本文的研究為建筑行業(yè)的發(fā)展提供有價(jià)值的意見。

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

一、建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)基本概念

（一）建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵界定

地震是一種危害性極大的災(zāi)害，尤其是震級(jí)較高的地震，不僅會(huì)直接導(dǎo)致巨額的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也會(huì)造成大量的人員傷亡。地震導(dǎo)致的建筑物坍塌規(guī)模較大，會(huì)直接破壞建筑物的整體結(jié)構(gòu)、承重構(gòu)件、主體結(jié)構(gòu)和地基等等。當(dāng)前針對(duì)地震所造成的破壞程度等的研究成果還比較少，人們對(duì)此認(rèn)識(shí)也不夠深入。在這樣的背景下，想要進(jìn)行計(jì)算抗震設(shè)計(jì)是難以實(shí)現(xiàn)的。目前只有通過不斷的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與理念學(xué)習(xí)，來進(jìn)行更好的抗震設(shè)計(jì)。

概念設(shè)計(jì)，顧名思義就是通過概念運(yùn)用的方式來實(shí)現(xiàn)工作任務(wù)和工作目的。在概念設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求、材料設(shè)備的屬性以及抗震設(shè)計(jì)的原則與標(biāo)準(zhǔn)，在滿足一系列基本要求的前提下盡可能符合抗震設(shè)計(jì)的目的。

（二）建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的主要因素

根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)的基本原則和要求，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)以下因素進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注和思考：首先是建筑場地的選擇以及地基、基礎(chǔ)的確定；其次是建筑的平面、立面、外部形狀以及建筑的規(guī)模；再次是建筑的主要結(jié)構(gòu)；第四是建筑的非承重構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的明確；最后是建筑材料的選擇與施工質(zhì)量的把握。

二、場地的選擇技巧

在建筑場地的選擇過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)從建筑項(xiàng)目的實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)地震發(fā)生的基本規(guī)律和施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，進(jìn)行有關(guān)抗震設(shè)計(jì)條件的綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)對(duì)象包括抗震的有利條件、不利條件以及地震的主要破壞地段等等。通過評(píng)價(jià)結(jié)果選擇最佳的建筑場地，有效避開不利的抗震地段。如果無法避開抗震不利地段，則需要事先采取相應(yīng)的措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)，切忌在這些地方進(jìn)行甲、乙、丙類建筑的修建。除此之外，針對(duì)地基和基礎(chǔ)的抗震概念設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)注意同一結(jié)構(gòu)單元的地基基礎(chǔ)保持一致，天然地基與樁基一致，地基土質(zhì)的黏性、剛性等保持一致。通過這樣的方式，可以有效降低地震造成的危害，降低因?yàn)榈卣饘?dǎo)致的地基沉降程度。

三、建筑物規(guī)模的選擇

在建筑物規(guī)模的選擇方面，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮建筑物的平面、立面、外部形狀等等。這些地方的布置都應(yīng)當(dāng)是符合抗震概念設(shè)計(jì)要求的。因此， 通常情況下所使用的建筑設(shè)計(jì)方案應(yīng)當(dāng)是規(guī)則的。一般來說，符合抗震概念設(shè)計(jì)的建筑物平面應(yīng)當(dāng)是比較簡單、形狀對(duì)稱規(guī)則，長度與寬度之差不大的平面構(gòu)造。其中相對(duì)突出的部分的應(yīng)當(dāng)重視對(duì)其長度的把握，不宜長度過大。除此之外，相對(duì)更加符合抗震概念設(shè)計(jì)的建筑物立面也應(yīng)當(dāng)是形狀規(guī)則對(duì)稱的，不管是從上往下還是從左到右，其形狀的變化都應(yīng)當(dāng)控制在較小的范圍之內(nèi)，尤其是外挑或者內(nèi)收的立面范圍應(yīng)當(dāng)盡量縮小。在不規(guī)則的建筑物設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真的水平地震作用計(jì)算和相關(guān)調(diào)整工作。在部分結(jié)構(gòu)比較薄弱的地方，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取抗震措施，在平面或者立面形狀不規(guī)則的地方應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況安排一定的防震縫，從而提高整個(gè)建筑物的抗震能力。

四、抗震結(jié)構(gòu)體系的選擇

在建筑結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)體系的選擇過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)以下幾個(gè)方面予以重點(diǎn)考慮。首先是對(duì)計(jì)算基本圖紙以及地震作用的傳播途徑進(jìn)行明確；其次是設(shè)置多個(gè)抗震放線，注重建筑物整體抗震能力的提高；再次是確保建筑物的強(qiáng)度、變形能力、質(zhì)量性能等等符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)范；第四是明確建筑物的剛度、 強(qiáng)度的分布，從而有效防范由于部分結(jié)構(gòu)的破壞而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的破壞；第五，在兩個(gè)主軸方向上的結(jié)構(gòu)，其動(dòng)力屬性應(yīng)當(dāng)保證在較高程度上的一致性。

在建筑抗震結(jié)構(gòu)的構(gòu)件選擇過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)以下幾個(gè)方面予以重點(diǎn)考慮。首先，在砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選擇當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)定確定鋼筋混凝土圈梁、構(gòu)造柱等等，從而有效提高建筑物的整體抗震能力；其次，在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選擇過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)重視鋼筋規(guī)格、配置等等問題，有效防范由于先剪切后發(fā)生彎曲破壞、先是混凝土壓潰后是鋼筋屈服等等所導(dǎo)致的地震安全隱患的增加；最后是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選擇，在這一方面應(yīng)當(dāng)注重對(duì)整個(gè)尺寸的控制，預(yù)防由于部分構(gòu)件的問題而波及到整個(gè)構(gòu)件的穩(wěn)定性。

五、合理處理構(gòu)件與主體的關(guān)系并把握好施工質(zhì)量

在抗震概念設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要合理處理非承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，同時(shí)把握好施工的質(zhì)量。由此一來，可以有效降低地震危害程度。在構(gòu)件與主體之間提供可靠的連接與錨固，可以有效降低坍塌的可能。在圍護(hù)墻和隔墻的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)考慮到抗震的有利條件與不利條件，從而在最大程度上降低因?yàn)樵O(shè)置不合理而造成的主體結(jié)構(gòu)的破壞的可能性。例如填充墻，如果不到頂就會(huì)增加地震的危害程度。

六、結(jié)語

通過以上分析，我們發(fā)現(xiàn)，抗震概念設(shè)計(jì)對(duì)于當(dāng)前的建筑行業(yè)來說，具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。合理的抗震概念設(shè)計(jì)能夠有效提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與抗震能力。在實(shí)際工作過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)建筑場地、建筑平面和立面、建筑外部形狀、建筑構(gòu)件、建筑主體結(jié)構(gòu)等等進(jìn)行科學(xué)合理的布置與規(guī)劃，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，為計(jì)算設(shè)計(jì)奠定更好的基礎(chǔ)，從而為建筑物的抗震效果提供有力保障，實(shí)現(xiàn)合理抗震的目標(biāo)。

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