建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基于抗震措施的分析

王西成

山東建大建筑技術(shù)有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基于抗震措施的分析

王西成

山東建大建筑技術(shù)有限公司

社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及人們生活水平的提高，使得人們對建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的要求也隨之不斷提高。如何在現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念的基礎(chǔ)上，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的穩(wěn)步提高，是目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須予以充分重視的問題。本文主要是就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震措施以及其對建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響進(jìn)行了分析和研究。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗震措施；分析與改進(jìn)

1 引言

我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對抗震要求也做出了相應(yīng)的要求，因此，為了確保建筑設(shè)施可以滿足地區(qū)抗震設(shè)計的要求，必須在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中采取相應(yīng)的抗震措施，充分了解當(dāng)?shù)氐卣鸢l(fā)生的等級，才能滿足建筑結(jié)構(gòu)的抗震要求。

2 建筑抗震設(shè)計的重要原則

2.1 建設(shè)場地的謹(jǐn)慎選取

對于民用建筑場地而言，其需要選擇的地段一般要和泥石流或者一些斷層相避開。例如，2008年發(fā)生的汶川地震，一半以上的災(zāi)害，都是由于泥石流或者滑坡所致，建筑場地如果在地震斷層中，那么，建筑物無論如何為堅固，對于地殼的產(chǎn)生的沖擊，也是無法阻止的。正是因為地震斷層上的建筑安全系數(shù)相對較低，因此必須嚴(yán)格的按照要求選擇遠(yuǎn)離地震斷層的建設(shè)場地，才能確保建筑結(jié)構(gòu)整體安全性的提高。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計工作開展的過程中，必須保證建筑物要盡量遠(yuǎn)離一些地震斷層，等一些較為危險的地方，這樣才能對建筑物遭受的破壞從根本上減輕。

2.2 建筑和結(jié)構(gòu)要保證規(guī)則有序

經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，平面或者豎向規(guī)則性較好的建筑，由于地震的作用，其所受的危害較低。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)盡可能的采取平面布置，才能確保建筑整體安全性的進(jìn)一步提高。建筑設(shè)計人員，需要嚴(yán)格的樹立抗震理念，將空間觀念和藝術(shù)觀念相互融合，最終獲取設(shè)計目標(biāo)的實現(xiàn)。另外，如果建筑結(jié)構(gòu)的形體較為復(fù)雜的話，則可以采取設(shè)置抗震縫的方式，降低地震對建筑結(jié)構(gòu)整體安全性的影響。而抗震縫的設(shè)置必須以地震等級、場地的類型、房屋類型等為基礎(chǔ)留有足夠的寬度，才能充分發(fā)揮出抗震縫在地震發(fā)生時的積極作用。

2.3 結(jié)構(gòu)體系要科學(xué)合理

計算簡圖以及傳力途徑的科學(xué)合理是確保民用建筑結(jié)構(gòu)體系合理性的關(guān)鍵因素。由于民用建筑所采用的的規(guī)則存在較大的差異，因此必須采用計算空間模型的方式進(jìn)行地震力的計算，同時在計算的過程中還必須充分考慮扭轉(zhuǎn)偶聯(lián)關(guān)系對建筑結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響，才能確保建筑結(jié)構(gòu)安全性符合設(shè)計的規(guī)范和要求。另外，如果民用建筑提醒復(fù)雜程度較高的話，那么就必須合理的設(shè)置抗震縫對建筑上層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分割，使其成為相互獨立且規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，從而降低地震對其整體安全性所產(chǎn)生的影響。

2.4 結(jié)構(gòu)布置遵循一定的原則

如果建筑結(jié)構(gòu)保持對稱的話，那么建筑結(jié)構(gòu)各個構(gòu)件在地面水平運動所產(chǎn)生作用下，受力就相對就均勻。但是假如建筑結(jié)構(gòu)采取的是不對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計的話，那么就會出現(xiàn)中心偏向一邊的現(xiàn)象，這樣就會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的各個構(gòu)件出現(xiàn)受力不均勻的現(xiàn)象，造成建筑受到嚴(yán)重的破壞。建筑層數(shù)相對較高的建筑，不僅對其各向?qū)ΨQ做出了嚴(yán)格的要求，同時對其扭矩剛度也提出了相對較高的要求。而對于多層砌體房屋而言，則應(yīng)該采取橫墻承重的結(jié)構(gòu)布置方式，以全部建筑結(jié)構(gòu)的安全性符合建筑設(shè)計的要求。

3 筑建筑結(jié)構(gòu)抗震措施

3.1 隔震裝置的設(shè)置

建筑物和地基之間，需要設(shè)置一個免震層，免震層的設(shè)置對于房屋的缺陷有效的降低，同時也可以保護(hù)由于地震導(dǎo)致的房屋物品的破壞，也就減少了由于財力、人力的破壞導(dǎo)致的一些悲劇的產(chǎn)生。

3.2 合理的材料的科學(xué)選擇

根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的類型，將抗震性能進(jìn)行不同級別的分類。當(dāng)前，建筑結(jié)構(gòu)類型一般順序為：鋼結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土－鋼混合結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、配筋砌體結(jié)構(gòu)以及砌體結(jié)構(gòu)等。諸如日本等國家，在原料上就較為關(guān)注，我國或者歐洲等國家建筑經(jīng)常所用的材料，在日本已不存在，當(dāng)前，日本建筑使用的瓦片，大部分是用塑料制作而成。并且由于木結(jié)構(gòu)，對于抗震性具有較高的性質(zhì)，在日本采用較為廣泛。為保證傳統(tǒng)木質(zhì)材料的進(jìn)一步提升，當(dāng)前，很多日本居民住宅，采用的設(shè)計都是箱體設(shè)計風(fēng)格，這種風(fēng)格的設(shè)計，就算是出現(xiàn)了房屋翻滾的問題，由于整體結(jié)構(gòu)所受的危害較小，因此應(yīng)用較為廣泛。此外，鋼結(jié)構(gòu)在日本也較為普遍，這種鋼結(jié)構(gòu)采用的是塑性材料，因此，在地震將要到來之前，具有很好的吸收地震的能力，從而可以很好的進(jìn)行抗震。

3.3 進(jìn)行設(shè)置抗震多道防線

（1）首道抗震防線的構(gòu)件的科學(xué)選型。嚴(yán)格意義上說，首道防線的設(shè)置以及選型，其負(fù)擔(dān)較小或者是無負(fù)擔(dān)，這樣就可以對于一些較小的填充墻以及豎向支撐墻可以承重，此外，應(yīng)當(dāng)對一些軸壓比值進(jìn)行最大限度的小的選擇，一般情況下，軸壓較大的框架柱，不適宜做首道防線的抗側(cè)力構(gòu)件。但是由于施工的問題，那么就只能采用單一的框架體系，這樣就使得其成為整個框架體系中，唯一的抗側(cè)力構(gòu)件，此時應(yīng)當(dāng)選用的“強柱弱梁”型延性框架。

（2）采用贅余構(gòu)件，增多抗震防線。對于高層建筑而言，一般采用雙重抗側(cè)力體系：框架－抗震墻、芯筒－框架、內(nèi)墻筒－外框筒、框架－支撐，其在水平地震側(cè)力的作用之下，通過各層的樓蓋，進(jìn)行工作的協(xié)同。同時，這種體系會在地震發(fā)生時，依靠支撐或者是墻體等，框架作為主要的抗震防線，為有效保證這一體系的抗震防線，一般采用在方式為：同一軸線位置設(shè)置延伸性較好的抗彎梁的方式，利用這些連系梁首先承擔(dān)地震前期脈沖的沖擊，以達(dá)到保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的目的。

4 結(jié)束語

總而言之，當(dāng)前民用建筑中，需要樹立一個先進(jìn)的抗震理念，這樣才能保證整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時，設(shè)計人員，需要在進(jìn)行民用建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的的過程中，采用抗震理念，對整個設(shè)計有效的貫穿，更好的保證抗震設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性，有效的達(dá)到民用建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性效果。

[1]蔡靜敏.某超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震超限設(shè)計與分析[D].華南理工大學(xué),2013.

[2]曹軍.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中平面不規(guī)則問題的分析與抗震措施[J].中華建設(shè),2012(12):172～173.