簡議建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的要求及其設(shè)計要點

賈小威

摘要：建筑結(jié)構(gòu)工程中的抗震設(shè)計要綜合運用各種知識，需要考慮建筑工程的使用功能、設(shè)防烈度、場地類別、地基基礎(chǔ)類型、建筑高度、結(jié)構(gòu)材料和施工工藝等，同時還要考慮結(jié)構(gòu)的設(shè)計、技術(shù)以及經(jīng)濟保障等，選擇最優(yōu)化的建筑體系，從而提高建筑工程的抗震能力。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)工程；抗震設(shè)計；作用；要求；設(shè)計要點

1.建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的主要作用

地震是造成人民生命財產(chǎn)損失的主要原因。地震引起建筑物和工程設(shè)施的破壞，并造成次生災(zāi)害。國內(nèi)外歷次地震的經(jīng)驗告訴我們：抓好抗震設(shè)防地區(qū)建設(shè)工程的抗震設(shè)計。是減輕未來地震災(zāi)害損失最積極、最有效和最根本的措施。

1.1建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計可以提高建筑的抗震能力

（1）在建筑工程中要考慮地基的穩(wěn)定性因素。選擇建筑場地時。應(yīng)根據(jù)工程需要和地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料。對抗震有利、一般、不利和危險地段做出綜合評價。對不利地段。應(yīng)提出避開要求；當(dāng)無法避開時應(yīng)采取有效的措施，對危險地段。嚴(yán)禁建造甲、乙類的建筑。不應(yīng)建造丙類的建筑。防止地基變形影響抗震功能：（2）同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上：同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基：當(dāng)采用不同基礎(chǔ)類型或基礎(chǔ)埋深顯著不同時。應(yīng)根據(jù)地震時兩部分地基基礎(chǔ)的沉降差異。在基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位采取相應(yīng)措施。要把地基最大潛力融人建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計。有利于發(fā)揮地基的抗震功能；（3）建筑設(shè)計應(yīng)根據(jù)抗震概念設(shè)計的要求明確建筑形體的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強措施：特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進行專門研究和論證。采取特別的加強措施：嚴(yán)重不規(guī)則的建筑不應(yīng)采用；建筑設(shè)計盡量做到規(guī)則、對稱、經(jīng)濟合理陛的影響。宜擇優(yōu)選用規(guī)則的形體。其抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置宜規(guī)則對稱、側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化、豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小、避免側(cè)向剛度和承載力突變。以降低地震作用導(dǎo)致的建筑變形以及避免地震作用力集中導(dǎo)致建筑扭曲的狀況發(fā)生；（4）建筑的結(jié)構(gòu)體系宜有多道抗震防線。宜具有合理的剛度和承載力分布。結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近。同時建筑工程受力設(shè)計要明確。防止存在建筑工程局部薄弱。

1.2建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計可以提高建筑的剛度

合理地設(shè)計和確定建筑物的剛度非常重要。主要是在已有的鋼筋混凝土之上使用“鋼結(jié)構(gòu)”對其進行進一步加層加固。加固分為兩種情況：（1）如果所需要進行加層的建筑工程的體系是鋼結(jié)構(gòu)。而國家規(guī)定：上部是鋼結(jié)構(gòu)、下部是鋼筋混凝土兩種不同的體系結(jié)構(gòu)是不符合抗震規(guī)范的。（2）假設(shè)屋蓋的部分是采用鋼結(jié)構(gòu)。而鋼筋混凝土仍然是作為整個建筑工程的抗側(cè)力的主要體系。則必須根據(jù)相關(guān)的規(guī)定進行抗震設(shè)計。

1.3建筑結(jié)構(gòu)工程隔震設(shè)計可以降低地震對建筑的影響

建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計過程中。被工程界認(rèn)可的一個辦法是在建筑基礎(chǔ)與建筑的主體部分之間加設(shè)一個隔震層。有的設(shè)計師在建筑物的頂端部分加設(shè)一個“反擺”。此反擺的作用是能夠在地震時使建筑物的位移方向相反。降低了加速度。降低地震的作用。根據(jù)相關(guān)研究分析。如果對“反擺”設(shè)置合理。那么對降低地震影響的概率可達(dá)65%。

2.建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的要求

當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時。主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時?？赡馨l(fā)生損壞。但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用：當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時。不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其他方面有專門要求的建筑。當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計時。具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。

3.建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的要點分析

3.1選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)工程體系

保證建筑物的整體協(xié)調(diào)。最為重要的就是要選擇適合的建筑結(jié)構(gòu)工程體系。因此在建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計過程中。一定要讓所設(shè)計建筑物的結(jié)構(gòu)體系同時滿足這兩大條件：第一穩(wěn)定：第二合適。對于一個科學(xué)合理的建筑工程體系而言不僅可以有效滿足變形的要求。同時還可以有效抵抗沖擊力的要求。

3.2提高抗震設(shè)計等級

一些建筑工程設(shè)計專家指出。我國地震多發(fā)地帶應(yīng)該及時提高建筑工程的抗震等級。嚴(yán)格控制建筑工程的抗震設(shè)計。確保建筑工程的抗震穩(wěn)定陛。

3.3軸壓比和短柱設(shè)計

在建筑工程抗震設(shè)計中。需要減小柱的軸壓比。增大柱的截面尺寸。減小柱軸壓比的主要目的是為了使柱子處于大偏心受壓狀態(tài)。避免縱向受力鋼筋未達(dá)到受拉屈服而混凝土卻被壓碎的情況發(fā)生。由于柱的剛性強度比較高。使得整體結(jié)構(gòu)的延性就差。當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時。結(jié)構(gòu)吸收地震能量和耗散能量就少。使得結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生破壞。所以在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計時。通常采用強柱弱梁設(shè)計方法。且梁具有很好的延性。可以發(fā)生適量的變形。就會減少柱子進入屈服強度的可能性。且在設(shè)計時可以適當(dāng)增大軸壓比。

3.4重點部位重點設(shè)防

對于重要的環(huán)節(jié)可以人為的對其加強。如煤礦建筑井口房設(shè)計中，驅(qū)動設(shè)置在井口房樓板上的情況，該區(qū)域振動大、拉力大，并且與煤礦生產(chǎn)息息相關(guān)。設(shè)計中應(yīng)重點加強。另外。破壞后容易引起大面積倒塌的構(gòu)件。也應(yīng)作加強處理。

4.結(jié)束語

由于人們對自然資源的過度開發(fā)。近年來各種自然災(zāi)害日趨增多。而地震就是自然災(zāi)害的重要形式。基于地震的不確定性和破壞性特點。人類無法控制只能夠進行力所能及的防護。因此在建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中應(yīng)用抗震設(shè)計體現(xiàn)了設(shè)計對自然災(zāi)害的預(yù)防措施。