建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計關(guān)鍵問題分析

郭艷昭 莫 磊

青島和華建筑設(shè)計有限公司

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計關(guān)鍵問題分析

郭艷昭 莫 磊

青島和華建筑設(shè)計有限公司

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平日益提高，生活理念也發(fā)生了相應(yīng)的變化，對建筑物提出了新的要求。如今，自然災(zāi)害發(fā)生頻率比較高，人們對建筑結(jié)構(gòu)的抗震性更加關(guān)注。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，設(shè)計質(zhì)量對建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能有很大的影響。如果建筑抗震性不高，一旦發(fā)生強(qiáng)烈地震，造成的后果是無法想象。因此，必須要重視建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，明確其問題與設(shè)計方法，不斷優(yōu)化設(shè)計流程，從而更好的滿足社會發(fā)展需求。本文在闡述建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計內(nèi)涵基礎(chǔ)上，分析了其中的關(guān)鍵問題并提出了幾點(diǎn)建議，希望對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計有參考價值。

建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計；關(guān)鍵問題

1 引言

眾所周知，我國地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使得我國地震發(fā)生頻率比較高。近年來，在我國很多地區(qū)發(fā)生的地震災(zāi)害都比較嚴(yán)重，且造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。我國一直致力于地震研究，并積極借鑒國外抗震經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國社會發(fā)展與環(huán)境實(shí)際情況，研究地震災(zāi)害并制定有效防震措施，希望能夠增強(qiáng)建筑物的抗震與抗倒塌能力，降低地震災(zāi)害的破壞，盡可能保護(hù)人們的生命與財產(chǎn)安全。

2 內(nèi)涵概述及抗震設(shè)計原則

2.1 內(nèi)涵

一般，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計主要就是通過研究地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞，結(jié)合長期實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)獲得的一種有效設(shè)計思想與方法。根據(jù)地震理論，地震是一種隨機(jī)性強(qiáng)的振動，其復(fù)雜、隨機(jī)與不確定性等特點(diǎn)突出。從目前來看，還沒有一種有效的方式能夠想準(zhǔn)確的預(yù)測建筑物可能存在的地震特性與參數(shù)。所以，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作中，還不能對建筑結(jié)構(gòu)空間、性質(zhì)、材料及外界變化等各種因素進(jìn)行綜合考慮，具有一定的不確定性。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計不能依賴于計算結(jié)果，而是要以實(shí)際地震中工程震害的破壞部位和破壞發(fā)生原理，結(jié)合地震動理論，在此基礎(chǔ)上總結(jié)與之相關(guān)的建筑抗震設(shè)計方法，以此作為建筑抗震設(shè)計的突破點(diǎn)，從根本上提升建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。

2.2 建筑抗震設(shè)計原則

（1）、在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，要堅持“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)底層柱(墻)”的理念。（2）、切忌將豎向荷載構(gòu)件視為主要耗能構(gòu)件。（3）、在建筑整體抗震設(shè)計中，要盡可能設(shè)置多個防線，以免建筑結(jié)構(gòu)承受住第一次地震破壞后，余震抵抗能力不足。

3 抗震設(shè)計的關(guān)鍵問題分析

3.1 建筑結(jié)構(gòu)體系要合理

對建筑結(jié)構(gòu)體系，要根據(jù)建筑抗震設(shè)防類型、烈度、建筑物高度、施工條件、地基、材料等更方面出發(fā)，綜合比較技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及使用性等條件而合理確定。主要表現(xiàn)在：（1）、在建筑結(jié)構(gòu)體系中，必須要具備明確的計算簡圖與合理的地震作用傳輸渠道。（2）、要預(yù)防因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞引起整個結(jié)構(gòu)體系抗震或重力荷載能力降低。（3）、結(jié)構(gòu)體系中，抗震承載力必不可少，同時變形與地震能量消耗等能力也非常重要。（4）、制定相應(yīng)措施，提高建筑薄弱部位抗震能力。

3.2 合理選擇抗震場所

一般情況下，在建筑抗震設(shè)計中，要合理選擇抗震場所，要盡可能避開易液化土，軟弱地土等不利于抗震的場所。如果實(shí)在無法避開的話，就要制定相應(yīng)的抗震加強(qiáng)措施。嚴(yán)格根據(jù)抗震設(shè)防類型，對地基及上部結(jié)構(gòu)實(shí)施整體性加強(qiáng)措施，根據(jù)地基液化等級標(biāo)準(zhǔn)，制定相應(yīng)的地基液化沉陷措施。

3.3 科學(xué)設(shè)定建筑防震縫寬度

隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，建筑工程從規(guī)模到外觀，都發(fā)生了相應(yīng)的變化，特別是建筑結(jié)構(gòu)形體日益復(fù)雜，防震縫設(shè)置就顯得尤為重要。例如，在建筑地基不均勻處，建筑物長度較大，或錯層較大情況下，防震縫設(shè)置非常重要。對于防震縫寬度的設(shè)計，國家及建筑行業(yè)內(nèi)也頒布了相應(yīng)的規(guī)定。（1）、如果建筑物整體高度低于15米，其防震縫寬度設(shè)置為10cm。（2）、如果建筑物整體高度超出15米，在6度、7度、8度及9度高度分別增加5米、4米、3米及2米，其防震縫寬度相應(yīng)的增加20mm。在建筑抗震設(shè)計中，設(shè)計人員要嚴(yán)格依照上述規(guī)范要求，科學(xué)規(guī)范的確定建筑防震縫寬度。

3.4 建筑消能減震與隔震設(shè)計

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，消能減震與隔震設(shè)計也非常關(guān)鍵，通過采用成品隔震與減震構(gòu)件來耗散地震作用，主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)可大幅度減少，起到保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的作用。消能器可有效減少作用于建筑物的水平地震和豎向地震作用，適用于各種結(jié)構(gòu)類型和高度，應(yīng)用范圍廣。隔震裝置對高抗震設(shè)防烈度地區(qū)，抗震要求高的建筑，應(yīng)用效果更有效，經(jīng)濟(jì)效益也更突出。設(shè)計人員要明確建筑抗震性能化的目標(biāo)，通過位移的控制，確定預(yù)期的減隔震構(gòu)件給結(jié)構(gòu)的附加阻尼，通過合適的計算方法，分析隔震和減震裝置在地震作用下對結(jié)構(gòu)的影響，以確定建筑關(guān)鍵部位減震與隔震裝置的布置位置、數(shù)量，實(shí)現(xiàn)既定的地震設(shè)防烈度下的結(jié)構(gòu)安全。

4 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計注意事項(xiàng)

對于建筑抗震設(shè)計而言，要想確保其抗震性能，設(shè)計人員要做好以下幾方面工作。（1）、建筑布局設(shè)計要科學(xué)、合理，確保結(jié)構(gòu)受力體系清晰，避免出現(xiàn)應(yīng)力集中，地震作用不均勻分布的情況，在此基礎(chǔ)上抵御地震作用對建筑結(jié)構(gòu)造成的影響。（2）、建立完善的抗震體系，設(shè)置多道防線，以此保證在地震的持續(xù)作用下，有足夠的耗能構(gòu)件可以吸收地震作用，防止出現(xiàn)倒塌的風(fēng)險。（3）、依照不同建筑設(shè)防類別，調(diào)整建筑梁、墻柱等節(jié)點(diǎn)部分的抗震等級，確保在中震、大震等罕遇地震作用下抗震性能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在我國相關(guān)行業(yè)中，建筑抗震設(shè)計應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，并取得了顯著效果，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計體系也日益完善，但還存在一些沒有解決的客觀問題，對相關(guān)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來了影響?；诖?，相關(guān)管理部門必須要重視地震破壞原因的分析與研究，以此有效制定建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計總體原則和方法，從而促進(jìn)建筑抗震設(shè)計能夠滿足相關(guān)規(guī)定需求，提高其抗震設(shè)計能力。

[1]邱子龍.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計若干問題的討論[J].建材與裝飾,2016(8):76～77.

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[3]趙剛.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計關(guān)鍵問題分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2017(5):57～58+63.