工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析

王艷紅

摘要：改革開放以來(lái)，我國(guó)的建筑以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)逐步進(jìn)入一個(gè)飛速的時(shí)期。本文將重點(diǎn)針對(duì)在城市工業(yè)與民用建筑中結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行闡述與分析。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)完整的、系統(tǒng)的過(guò)程，從一開始的場(chǎng)地選址到最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震問(wèn)題都從始至終貫穿了整個(gè)過(guò)程。結(jié)構(gòu)抗震在建筑行業(yè)中一直以來(lái)都有著至關(guān)重要的位置，筆者從建筑中的抗震設(shè)計(jì)、理論概念、設(shè)計(jì)方案和構(gòu)件的優(yōu)化等多個(gè)方面入手深入探討了抗震設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，針對(duì)不同的工程項(xiàng)目，從實(shí)際出發(fā)，研究分析結(jié)構(gòu)抗震的的方法與種類。本文旨在為建筑抗震的理論研究增加不同角度，望為同行提供參考的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：工業(yè)與民用建筑；結(jié)構(gòu)抗震；設(shè)計(jì)思路；必要性與重要性；建筑結(jié)構(gòu)

一、概述

地震是我國(guó)一種極為常見的自然性災(zāi)害，在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域其危害性是不言而喻的，嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)斐山ㄖ锏顾?，危害著人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全，這對(duì)于建筑的直接使用者的人生安全帶來(lái)了極大的威脅。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)建筑的要求也更加的嚴(yán)格，除了對(duì)于建筑物外觀與形式上的要求，人們對(duì)于建筑物安全性、實(shí)用性和環(huán)保性的要求也逐步提高，針對(duì)當(dāng)前我國(guó)建筑抗震性較差的現(xiàn)狀。因此，工業(yè)與民用建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該將抗震設(shè)計(jì)工作做好，保證其在正常使用中始終保持良好的抗震性能，保證在地震災(zāi)害來(lái)臨時(shí)保證強(qiáng)大的穩(wěn)定性。

二、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性

我國(guó)是世界上遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。每年因?yàn)槿珖?guó)各地的地震所造成的人身意外與財(cái)產(chǎn)損失不計(jì)其數(shù)，究其原因，主要是因?yàn)榻ㄖ锶狈Ρ匾目拐鹪O(shè)計(jì)。所謂抗震設(shè)計(jì)，是指對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。其中主要包括地震作用、抗震承載力計(jì)算和采取抗震構(gòu)造措施來(lái)達(dá)到抗震的目的。對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)主要是為了保障安全，所采取的措施應(yīng)是與國(guó)民經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的。舉例來(lái)說(shuō)，如果希望建筑物在地震過(guò)后依然完好無(wú)損，這不僅在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)增加造價(jià)，而且在技術(shù)上對(duì)于設(shè)計(jì)人員也具有極高的挑戰(zhàn)性。相反，如果抗震設(shè)計(jì)要求過(guò)低，使用者的安全必然會(huì)成為嚴(yán)重問(wèn)題，可謂是后患無(wú)窮?；趪?guó)際趨勢(shì)，從我國(guó)實(shí)際國(guó)情出發(fā)，提出一個(gè)適當(dāng)?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的。因此，國(guó)家也出臺(tái)了相應(yīng)的政策和措施，例如《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》就提出了“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo)：小震不破壞，可正常使用；設(shè)計(jì)烈度地震可修復(fù)使用；遭遇大震時(shí)不倒塌。

三、工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)

通過(guò)分析我國(guó)工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求，可將工業(yè)與民用建筑的結(jié)構(gòu)主要分成鋼結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)等不同種類，下面主要針對(duì)這幾種建筑結(jié)構(gòu)形式的主要特點(diǎn)進(jìn)行分析。

3.1磚木結(jié)構(gòu)

磚木結(jié)構(gòu)中，建筑的屋頂和樓板等皆采用木材作為主要承重結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在我國(guó)傳統(tǒng)民居非常常見，其優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉柔韌性和適應(yīng)性強(qiáng)，但其缺點(diǎn)是磚木結(jié)構(gòu)不能保證砂漿的質(zhì)量，所以現(xiàn)如今這種結(jié)構(gòu)的建筑物已不多見，通?？拐鹉芰Ρ容^差。

3.2砌體結(jié)構(gòu)

砌體結(jié)構(gòu)是一種比較常見的工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)，通常情況下，進(jìn)深與開間較小且較為規(guī)整、內(nèi)墻較多的房屋會(huì)采用這種結(jié)構(gòu)。因此，采取這種結(jié)構(gòu)形式的建筑其抗側(cè)力剛度是較好的。但是砌體結(jié)構(gòu)的抗變形能力差很多，很容易出現(xiàn)開裂等問(wèn)題，一旦遇到地震，砌體結(jié)構(gòu)的建筑將會(huì)出現(xiàn)破損甚至局部坍塌的嚴(yán)重問(wèn)題。

3.3鋼結(jié)構(gòu)

在目前我國(guó)的建筑行業(yè)中鋼結(jié)構(gòu)的使用范圍非常廣泛，鋼結(jié)構(gòu)可以充分保證建筑的強(qiáng)度、剛度、塑性和延性。鋼結(jié)構(gòu)自身重量較輕，加之其延性和塑性極高，因此可以有效地提高建筑物的抗震能力，避免建筑物出現(xiàn)倒塌的情況。然而，鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能差，一旦發(fā)生火災(zāi)極易出現(xiàn)建筑安全問(wèn)題，建筑成本也相對(duì)較高。

3.4框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)是指由梁、柱鉸接成承重系統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的自重比較輕，同時(shí)空間分隔非常靈活，不僅可以保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，同時(shí)還能節(jié)省建筑耗材，其缺點(diǎn)在于本身的剛度不足。

四、常見的工民建結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)方法

首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)以工民建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造為主要設(shè)計(jì)原則。我國(guó)對(duì)于建筑的屋頂電梯，樓道構(gòu)造的設(shè)計(jì)等等都已經(jīng)有強(qiáng)制性的規(guī)范內(nèi)容，進(jìn)而使整個(gè)建筑成為一個(gè)較為牢固的整體，加強(qiáng)提出部分和其余部分的吻合度。

其次，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)以工民建筑規(guī)劃和場(chǎng)地為依據(jù)。為了提高工民建的抗震水平，很多開發(fā)商修建建筑之前事先都需要對(duì)建筑場(chǎng)地進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的測(cè)定和選擇。合理的設(shè)計(jì)抗震層也是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的必要環(huán)節(jié)，抗震層對(duì)于建筑物未來(lái)的穩(wěn)定性具有十分重要的作用。眾所周知，建筑物的使用周期較長(zhǎng)，對(duì)于建筑出入口的障礙物將嚴(yán)重妨礙地震發(fā)生時(shí)人員的疏散速度，所以，對(duì)于建筑出入口的障礙物必須進(jìn)行及時(shí)的清理，建筑專業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高出入口的高度和寬度，確保使用者在發(fā)生緊急情況時(shí)能夠及時(shí)的流通和疏散。

最后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)以結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)為依據(jù)。工民建筑抗震設(shè)計(jì)目的在于當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)能夠在最大程度內(nèi)保障人員的安全疏散和撤離，將人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失盡量控制在最低限度。有效的預(yù)防地震災(zāi)害所帶來(lái)的嚴(yán)重?fù)p失。

結(jié)束語(yǔ)：建筑的抗震設(shè)計(jì)對(duì)于一棟建筑整體的優(yōu)劣評(píng)價(jià)具有較大的影響，建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)是保證建筑物穩(wěn)定的基礎(chǔ)，也是對(duì)人們生命及財(cái)產(chǎn)安全的有效保障。