建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)探討

江濤

摘要：近年來，隨著地震災(zāi)害的頻繁發(fā)生，建筑的抗震設(shè)計(jì)成為人們關(guān)注的話題。地震是破壞性最大的自然災(zāi)害之一。為了有效地減少地震對社會(huì)安全和人民生命財(cái)產(chǎn)的損害，有必要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中增加抗震元素，使其發(fā)揮良好的保護(hù)作用。因此，本文對這一問題進(jìn)行了具體分析，并將其應(yīng)用于實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目中。

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

中圖分類號(hào)：TU35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）20-0158-01

1 抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性分析

就我國自然災(zāi)害的形式而言，地震災(zāi)害是目前對我國建設(shè)項(xiàng)目威脅最大的自然災(zāi)害之一。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的研究是非常重要的。我們知道，在中國已知的地震災(zāi)害歷史上，許多地震給我國人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成了極其嚴(yán)重的損失，例如唐山地震和汶川地震。隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加速，各種高樓大廈林立，倘若在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中做好充足的準(zhǔn)備工作，那么一旦發(fā)生地震災(zāi)害其所產(chǎn)生的危害便會(huì)降至最低。為此，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是人們生命和財(cái)產(chǎn)安全的重要保證。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)原則為“小震不破壞建筑結(jié)構(gòu)、中震建筑可加固、大震建筑不倒”，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中若能保證以上幾點(diǎn)原則，那么在地震災(zāi)害來臨之時(shí)便會(huì)很大程度的減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。由此可見，抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的研究是多么重要。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

建筑結(jié)構(gòu)性能的強(qiáng)弱對建筑的安全有直接的影響，抗震能力也是建筑中安全隱患的直接影響因素。一旦發(fā)生地震，如果建筑物的抗震性能不好，將會(huì)直接造成更加嚴(yán)重的影響，所以提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有著重要意義。當(dāng)下關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題在社會(huì)和相關(guān)行業(yè)中也有進(jìn)一步的研究和發(fā)展，但是依舊有進(jìn)一步發(fā)展的空間。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 確保建筑物連接處的質(zhì)量

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，不僅需要設(shè)計(jì)師們對建筑構(gòu)件實(shí)施科學(xué)配置，還要確保建筑物連接處的質(zhì)量問題，確保建筑構(gòu)件之間的連接十分牢固，從而最大限度地降低因?yàn)榻ㄖ?gòu)件之間連接不牢固降低抗震性能情況的出現(xiàn)。如今，許多建筑物外壁都會(huì)使用一定的裝飾物品，相應(yīng)的裝飾材料一般為大理石，瓷磚等，不僅如此，在對建筑物進(jìn)行裝修時(shí)很有可能會(huì)使用新的裝修技術(shù)，而這些裝飾會(huì)依附于建筑結(jié)構(gòu)而存在，從某種程度上來說，這些裝飾物的存在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能會(huì)產(chǎn)生一定的影響，這些裝飾物很有可能會(huì)降低建筑物的抗震能力，從而在地震來臨時(shí)增加建筑物遭到破壞倒塌時(shí)帶來的危害，比如，在地震發(fā)生時(shí)出現(xiàn)的玻璃雨，玻璃雨的出現(xiàn)通常是因?yàn)榈卣鸢l(fā)生時(shí)，強(qiáng)大的破壞力使建筑物的玻璃幕墻產(chǎn)生變形，隨后在地震的破壞力作用下破碎。

3.2 建筑材料合理選擇運(yùn)用

高層建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇在抗震性能方面有關(guān)鍵性的影響。在地震時(shí)，高層建筑物遭受地震的作用力和建筑結(jié)構(gòu)的剛度往往是成正向比例的，也就是建筑物中重量越大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，遭受地震的影響也就會(huì)越大。所以在對建筑材料進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該選用符合高層建筑抗震要求的工程材料，一方面在確保安全的基礎(chǔ)前提下，建筑屋面構(gòu)件中用輕質(zhì)材料來代替厚重的材料，以此減少建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體重量，不同材料的結(jié)構(gòu)類型性能是不一樣的，按照抗震性能多采用鋼結(jié)構(gòu)或型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。同時(shí)還應(yīng)考慮材料經(jīng)濟(jì)性和建筑施工過程中的質(zhì)量管理，在注重安全性的同時(shí)，也要注重工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 做好建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常專業(yè)的工作。在設(shè)計(jì)過程中必須合理、科學(xué)，以保證抗震設(shè)計(jì)的完整性。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者必須能夠設(shè)計(jì)出具有精確參數(shù)的更安全的抗震設(shè)計(jì)，并結(jié)合相關(guān)的材料參數(shù)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)的承載力。通過對現(xiàn)代仿真系統(tǒng)的使用，對建筑物的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震沖擊力模擬，了解了地震災(zāi)害可能造成的結(jié)構(gòu)損失，并根據(jù)所獲得的參數(shù)的結(jié)果編制了有效的應(yīng)急系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過對參數(shù)各方面的綜合分析，確保建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的合理性和準(zhǔn)確性，提高地震效果。

3.4 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的二次優(yōu)化

現(xiàn)實(shí)生活中由于建筑方理念的不同，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)建筑結(jié)構(gòu)和建筑形體之間存在著差異，地震計(jì)算的技術(shù)方法也有所不同。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是工作的重要環(huán)節(jié)，是工程進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)關(guān)鍵的步驟?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的二次優(yōu)化作用巨大。在地震作用下對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈性變形驗(yàn)算屬于抗震設(shè)計(jì)的第一階段，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算是抗震設(shè)計(jì)的第二階段。一般情況下構(gòu)件在第一階段抗震設(shè)計(jì)的作用下具備了一定的延性滿足抗震需要。

3.5 抗震結(jié)構(gòu)的選擇

抗震結(jié)構(gòu)的合理選擇對提升其抗震性能起到?jīng)Q定性的作用，選擇硬度高、強(qiáng)度高的建筑結(jié)構(gòu)，能夠從根本上降低其結(jié)構(gòu)的易變形性，同時(shí)對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性提供了有效地保障。但是在選擇抗震結(jié)構(gòu)的過程中需要注意幾點(diǎn)：第一，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)初期，應(yīng)先對建筑的整體架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)性的評估與分析，尤其要注意結(jié)構(gòu)材料的剛度與強(qiáng)度是否符合抗震標(biāo)準(zhǔn)；第二，抗震結(jié)構(gòu)一定要具備較強(qiáng)的承重力和緩沖功能，使其在地震發(fā)生時(shí)，能夠有效地對地震所產(chǎn)生的破壞能量進(jìn)行減弱；第三，在設(shè)計(jì)過程中，要對部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，避免出現(xiàn)由于某個(gè)構(gòu)件發(fā)生破損，而導(dǎo)致整個(gè)抗震結(jié)構(gòu)降低抗震性能的情況出現(xiàn)，因此，要確保抗震結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的內(nèi)力和剛度，使其能夠獨(dú)自支撐起建筑結(jié)構(gòu)的重量；第四，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從建筑結(jié)構(gòu)的整體性出發(fā)，盡量使用天然地基進(jìn)行施工，從而增強(qiáng)建筑物結(jié)構(gòu)的剛性和穩(wěn)定性，確保建筑的底層結(jié)構(gòu)與外部結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，使得面對地震災(zāi)害的沖擊力時(shí)形成一個(gè)的抵御結(jié)構(gòu)，以免出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。

3.6 框架設(shè)計(jì)要綜合

框架設(shè)計(jì)在建設(shè)中有著許多問題，需要從框架設(shè)計(jì)的全局上進(jìn)行綜合判斷，建筑物的剛性、形變量是建筑物抗震能力的主要體現(xiàn)，因此這些部分需要保持在一個(gè)特定的范圍當(dāng)中。在建筑結(jié)構(gòu)中，建筑物的抗震性能發(fā)揮著重要的作用，施工人員需要對建筑物進(jìn)行非結(jié)構(gòu)性的科學(xué)評估，以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性能。要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，并且在較大程度上讓框架結(jié)構(gòu)能夠趨于穩(wěn)定?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不夠的主要因素就是在填充墻上，因此在建設(shè)時(shí)就需要從填充墻上下手，首先，建設(shè)良好的填充墻。填充墻的損壞對于建筑整體的抗震性能影響很大，填充墻本身就有一定的穩(wěn)定性缺陷，如果還不能夠保證其完整，抗震性能就很難得到保障。所以填充墻的有關(guān)設(shè)計(jì)、施工人員必須加強(qiáng)填充墻墻設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，要想方設(shè)法減少填充墻在地震中產(chǎn)生裂縫的可能；其次，做好填充墻的檢修工作。這種工作是為了確保填充墻一直處于良好的狀態(tài)，使得其具有著最基本的穩(wěn)定性能。

4 結(jié)語

綜上所述，地震災(zāi)害是近些年來對我國人民生命和財(cái)產(chǎn)安全形成威脅的最主要災(zāi)害之一，地震災(zāi)害具有突發(fā)性特點(diǎn)，且其災(zāi)害本身發(fā)生的頻率高，對地表建筑物形成直接的威脅。為此，建筑工程單位在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究時(shí)要充分結(jié)合抗震設(shè)計(jì)研究工作，不斷加強(qiáng)建筑物本身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而為建筑安全和人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。此外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對抗震設(shè)計(jì)研究的深入也能保證建筑事業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

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