提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的設(shè)計(jì)思想探究

倪 劍

(蘇州古鎮(zhèn)聯(lián)盟建筑設(shè)計(jì)有限公司)

提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的設(shè)計(jì)思想探究

倪 劍

(蘇州古鎮(zhèn)聯(lián)盟建筑設(shè)計(jì)有限公司)

建筑行業(yè)快速發(fā)展，社會(huì)對建筑工程項(xiàng)目應(yīng)用的安全性、穩(wěn)定性也越來越為關(guān)注。近幾年來地震自然災(zāi)害發(fā)生頻繁，社會(huì)各界對建筑結(jié)構(gòu)抗震性能也提出了很多新的要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作開展中需要不斷提升結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力，從而為社會(huì)提供抗震性能良好的建筑工程項(xiàng)目，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文就是對提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行探究，希望對相關(guān)人員有所啟示。

提高；建筑結(jié)構(gòu)；抗震能力；設(shè)計(jì)思想

0 引言

地震是一種破壞性極強(qiáng)的自然災(zāi)害，對建筑應(yīng)用人員生命財(cái)產(chǎn)安全會(huì)造成巨大威脅。地震對人們生命財(cái)產(chǎn)威脅主要是因?yàn)榈卣饝?yīng)力會(huì)破壞建筑工程結(jié)構(gòu)體系。地震自然災(zāi)害影響下，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能直接影響建筑應(yīng)用人員的生命安全。所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要積極找尋提升建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新思想，通過有效措施強(qiáng)化建筑的抗震性能，降低地震應(yīng)力對建筑結(jié)構(gòu)的破壞程度。

1 地震自然災(zāi)害的破壞原理分析

（一）地震的災(zāi)害性

地震與其它自然災(zāi)害進(jìn)行比較，地震自然災(zāi)害的破壞性較大，而且具備明顯的瞬時(shí)特征?；叵胍酝卣鸢l(fā)生案例，眼前似乎可以劃過那一片片廢墟的畫面，還有在廢墟中因失去家園、親人而哭泣的聲音。地震應(yīng)力會(huì)較大程度的破壞建筑結(jié)構(gòu)體系，嚴(yán)重情況下就會(huì)導(dǎo)致房屋坍塌。若是在深夜人們熟睡中發(fā)生地震災(zāi)害，很有可能造成較大的人員傷亡。社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展速度不斷加快，在該背景影響下城市化建設(shè)腳步也在不斷加快，城市建筑工程項(xiàng)目建設(shè)也呈現(xiàn)出了密集化的特點(diǎn)，但是并沒有對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和改良，如果發(fā)生較大等級地震，會(huì)造成不可想象的后果。分析以往地震案例數(shù)據(jù)，其中有大部分人員傷亡都是因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)抗倒塌能力較差所導(dǎo)致的。從中也可以看出強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能是非常必要的，可以降低地震自然災(zāi)害的破壞力。

（二）地震對建筑構(gòu)造的破壞

地震地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后，震源會(huì)發(fā)出較大的地震震波，處于地震震波范圍內(nèi)的建筑物會(huì)在震波影響下出現(xiàn)一定晃動(dòng)，對建筑結(jié)構(gòu)體系會(huì)造成不同程度的破壞，從而影響建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用的安全性、穩(wěn)定性，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致建筑主體結(jié)構(gòu)會(huì)開裂，致使建筑物倒塌。地震震波可以概括性的分為三種類型，分別為地震縱波、地震橫波和地震混合波。這三種類型對建筑結(jié)構(gòu)的破壞程度不同，地震橫波會(huì)在水平方向傳播，所以地震橫波對建筑結(jié)構(gòu)體系的破壞程度較大。地震橫波與地震縱波相遇后就會(huì)導(dǎo)致混合波產(chǎn)生，這種地震震波對建筑結(jié)構(gòu)體系的破壞程度是最大的。因?yàn)檎鸩ㄏ嘤龊髸?huì)產(chǎn)生一種合力，在加速度和建筑物自身重心力的影響下很有可能導(dǎo)致建筑物倒塌。

2 影響建筑結(jié)構(gòu)體系抗震性能的因素分析

（一）建筑結(jié)構(gòu)體系建設(shè)原材料

建筑結(jié)構(gòu)體系建設(shè)應(yīng)用的原材料與建筑結(jié)構(gòu)體系抗震性能有著非常緊密聯(lián)系，原材料也是影響建筑工程項(xiàng)目整體建設(shè)施工質(zhì)量的重要因素。根據(jù)地震破壞影響科學(xué)研究了解到，地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞程度與建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量大小是成正比關(guān)系的，詳細(xì)闡述就是建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量越高，那么地震對建筑結(jié)構(gòu)體系的破壞程度也就越大。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在對建設(shè)材料進(jìn)行選擇時(shí)，需要選擇強(qiáng)度較大、質(zhì)地較輕的原材料，這樣才能強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)體系的抗震性能，削弱地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞程度。

（二）建筑工程建設(shè)場地

建筑工程項(xiàng)目建設(shè)場地選擇是非常關(guān)鍵的，與工程項(xiàng)目建設(shè)成功性以及工程項(xiàng)目應(yīng)用安全性息息相關(guān)。不同的工程項(xiàng)目建設(shè)施工場地，不同類型的結(jié)構(gòu)對建筑工程項(xiàng)目的影響不同。以往建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作開展前，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員并沒有到施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察工作開展，對工程項(xiàng)目建設(shè)施工現(xiàn)場的地質(zhì)特性、地理環(huán)境了解程度較差，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場的契合性較低，從而降低了建筑結(jié)構(gòu)體系的抗震性能。特別是在地震自然災(zāi)害高發(fā)區(qū)域，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員沒有打現(xiàn)場進(jìn)行勘察，合理確定建筑工程項(xiàng)目建設(shè)施工地點(diǎn)，會(huì)提高二次地震災(zāi)害發(fā)生概率，無法保證建筑應(yīng)用人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

（三）建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量

嚴(yán)格保證建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量是建筑結(jié)構(gòu)施工中的核心控制目標(biāo)，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能與結(jié)構(gòu)建設(shè)施工質(zhì)量有著直接聯(lián)系。但是對目前建筑工程項(xiàng)目建設(shè)而言，在工程項(xiàng)目建設(shè)施工進(jìn)度以及結(jié)構(gòu)工程造價(jià)等眾多控制因素影響下，建筑工程結(jié)構(gòu)建設(shè)施工質(zhì)量往往不能得到良好保障。建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求存在一定差入，最終導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)抗震性能較低，降低了建筑工程項(xiàng)目應(yīng)用的安全性。

3 強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)思路分析

（一）合理選擇建筑工程項(xiàng)目建設(shè)場地和地基設(shè)計(jì)方案

建筑工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)就是地基，地基沉降對建筑結(jié)構(gòu)的破壞也是降低建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的重要因素，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要合理選擇地基設(shè)計(jì)方案。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作開展前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要深入到工程項(xiàng)目建設(shè)施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察工作開展，了解施工現(xiàn)場的地質(zhì)特性，避免因建設(shè)地點(diǎn)選擇不當(dāng)導(dǎo)致地基強(qiáng)度較低。將工程項(xiàng)目地基建設(shè)在堅(jiān)硬的地段上，若是無法避免軟土區(qū)域需要通過結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案改良以及軟土地基改善措施應(yīng)用強(qiáng)化地基強(qiáng)度，強(qiáng)化建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震特性。嚴(yán)格把控地基基礎(chǔ)的埋深層度，降低建筑在水平以及外界應(yīng)力影響下出現(xiàn)的滑移和傾覆情況，保證建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用的安全性。建筑工程建設(shè)施工地點(diǎn)選擇需要遵從設(shè)計(jì)規(guī)劃，分析選擇場地具體地點(diǎn)和建設(shè)范圍對環(huán)境的要求，綜合考慮周圍環(huán)境條件對建筑物的影響，只有這樣才能切實(shí)提升建筑結(jié)構(gòu)體系的抗震性能。

（二）注重延性和規(guī)則性設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)具體指的是建筑結(jié)構(gòu)在地震應(yīng)力影響下產(chǎn)生的塑性形變能力。延性設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要是為了消耗地震應(yīng)力，提高建筑結(jié)構(gòu)的承載性能。建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了塑性形變情況，那么延性設(shè)計(jì)可以避免建筑結(jié)構(gòu)變脆突出、變形程度較大等情況出現(xiàn)，可以使得建筑結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗撕裂、倒塌性能。延性設(shè)計(jì)過程中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員主要是對建筑墻體、圈梁等建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改良，提高建筑結(jié)構(gòu)的彈性極限程度，避免塑性變形程度較大導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)受到較大程度破壞。地震發(fā)生過程中，合理的延性設(shè)計(jì)也是發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)塑性變形，降低地震應(yīng)力影響的有效措施。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員要避免存在不規(guī)則性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在，建筑結(jié)構(gòu)立面和平面要具備良好的對稱性和規(guī)則性，地震作用下建筑結(jié)構(gòu)剛度可以均勻性的變化，從而有效降低地震作用力的破壞程度，保證建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用的安全性。

（三）優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件

上文分析中闡述了地震橫波與混合波對建筑結(jié)構(gòu)體系的破壞程度較大，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致建筑物坍塌。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作開展中需要提升建筑結(jié)構(gòu)局部設(shè)計(jì)的重視程度，避免局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理降低建筑主體結(jié)構(gòu)應(yīng)用的安全性、穩(wěn)定性。只有不斷對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化和改良，提升建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的綜合性能，才能使得建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備較強(qiáng)的抗震性能，可以抵御較大等級的地震災(zāi)害。

4 結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要不斷提升建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重視程度，積極找尋提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的設(shè)計(jì)思想，從而強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的抗震特性，為社會(huì)提供高質(zhì)量的建筑工程項(xiàng)目。加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能可以降低地震災(zāi)害的破壞程度，保護(hù)建筑應(yīng)用人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，對于促進(jìn)建筑領(lǐng)域發(fā)展也有著積極影響。

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TU7

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1007-6344（2017）09-0085-01

倪劍，男，漢，江蘇南通，1984年9月，職稱：中級工程師，工作單位：蘇州古鎮(zhèn)聯(lián)盟建筑設(shè)計(jì)有限公司