論建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

張琦

摘要：地震是一種隨機(jī)性振動(dòng)，它有著難以把握的復(fù)雜性和不確定性，到目前為止，人類的科技水平還不能進(jìn)行短期或臨震預(yù)報(bào)，那么如何能夠讓建筑在地震中保持安全，不受嚴(yán)重的損害，是當(dāng)前建筑施工設(shè)計(jì)必須要考量的一個(gè)大問題，特別是近年來地震頻繁，人們的生命財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅，建筑安全則成了社會(huì)安全的一個(gè)重要影響因素，為保證建筑的抗震能力，設(shè)計(jì)人員必須要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出具有相當(dāng)抗震能力的房屋。

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

中圖分類號(hào)：TU973.31 TU973.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674—3024（2017）06—0125—01

引言

隨著生活水平的提高，人們對(duì)建筑物的質(zhì)量提出了更高的要求，建筑物不僅要滿足人們正常生活的需求，還要具有較好的抗震能力，在建筑施工中需要重視提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，高層建筑抗震工作一直是建筑設(shè)計(jì)和施工的重點(diǎn)，本文就將對(duì)建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行探討與闡述。

1建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

（1）要盡最大的可能性安排多道抗震防線，使得多個(gè)延展性比較好的分體也可以形成完整的抗震的結(jié)構(gòu)和體系，運(yùn)用這樣一個(gè)具有延展性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行一定的合作，也可以使得這樣的框架形成一個(gè)良好得結(jié)構(gòu)，在經(jīng)過了級(jí)數(shù)較大的地震之后，隨后還會(huì)有余震，如果只設(shè)計(jì)了第一道防線，那么余震很可能會(huì)給建筑物再帶來很大的風(fēng)險(xiǎn)，也有可能會(huì)造成建筑物的倒塌。如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，可以在很大程度上對(duì)建筑物抗震的程度進(jìn)行提高。（2）采取相應(yīng)的措施在可能出現(xiàn)的薄弱部位加強(qiáng)其抗震能力。對(duì)于薄弱部分判斷基本的因素是構(gòu)件承載能力，在發(fā)生地震的過程之中，構(gòu)件并沒有一定強(qiáng)度的安全的儲(chǔ)備，因此在設(shè)計(jì)的過程里面，還需要保證樓層實(shí)際承載能力和設(shè)計(jì)上計(jì)算的承受彈力的比值也在一個(gè)均勻的變化趨勢，而且不能過分的重視局部的強(qiáng)度和承載力對(duì)整體的協(xié)調(diào)程度，要從整體式進(jìn)行抗震性能的手段進(jìn)行加強(qiáng)，而目前效果比較明顯的手段就是對(duì)層次的設(shè)計(jì)，還可以對(duì)變形的能力進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

2建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略

2.1場地選擇。場地選擇是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題之一，在建筑施工中，需要選擇對(duì)建筑物抗震有利的場地，需要避開對(duì)建筑物抗震不利的場地，尤其是在危險(xiǎn)地段，更不應(yīng)該修筑建筑物，有研究表明，地震對(duì)建筑物造成很大的破壞，除了地震釋放的能量，引起的結(jié)構(gòu)性破壞之外，還有一個(gè)非常重要的原因，那就是建筑物場地的選擇，所以，為了提高建筑物的抗震性能，在修筑建筑物時(shí)，進(jìn)行地段選擇的時(shí)候，需要選擇有利的地段，避開對(duì)建筑抗震不利的地段，比如軟弱場地土，易液化土，狀態(tài)不均勻地段，當(dāng)然，在工程建設(shè)中，如果確實(shí)不能避開這些地段的時(shí)候，則需要采取相應(yīng)的加固措施，以強(qiáng)化建筑物的抗震能力。

2.2建筑結(jié)構(gòu)抗震體系的合理選擇。在建筑的結(jié)構(gòu)之內(nèi)要對(duì)抗震的體系進(jìn)行合理的選擇，這也是在現(xiàn)在建筑抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程之中，需要慎重考慮的問題，還需要建筑結(jié)構(gòu)的抗震方案的選擇是不是具有一定的合理性，這也是決定建筑結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)學(xué)的一方面主要組成部分，首先要對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行一定的重建，在地震的災(zāi)害之中，要避免因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的破壞導(dǎo)致的整體建筑結(jié)構(gòu)失去抗震的能力，或者對(duì)重力的承載的能力，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所具備的一個(gè)重要的設(shè)計(jì)原則是，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的本身具有十分必要的力度，和變形的能力之中的時(shí)候，在地震發(fā)生的過程之中，可以良好的發(fā)揮抗震的性能，即使有部分的構(gòu)件退出了工作，剩下的構(gòu)件也可以承載壓力，也要對(duì)整體的建筑結(jié)構(gòu)失去平衡；其次在建筑結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中，還應(yīng)該具備清楚而明確的計(jì)算的簡圖，這也包括了恰當(dāng)而合理的地震的作用所傳達(dá)的路徑，也要包含合理的地震作用下所傳遞的路徑，在抗震的過程之中所涉及的不止，要使得建筑的構(gòu)件盡可能豎向發(fā)展；最后要保證建筑的結(jié)構(gòu)和體系都都有合理濕度的剛度和強(qiáng)度，還應(yīng)該合理而均勻的分布，在抗震的過程中，為了使得在抗震的過程之中局部的削弱和變形，會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生過大的影響，因此在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要保障薄弱部位被極可能的被照顧到，還要采取一定的措施使得抗震的能力得到一定程度的提高。

2.3要重視建筑結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則性和對(duì)稱性。一是對(duì)于平面布置力求對(duì)稱。在通常情況下，對(duì)稱結(jié)構(gòu)在地面平動(dòng)作用下只會(huì)發(fā)生平移振動(dòng)，各構(gòu)件的側(cè)移量相等，這樣就使得水平地震作用按構(gòu)件剛度分配，所以各構(gòu)件受力比較均勻，不會(huì)導(dǎo)致力的分布失衡。如果是非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，剛心會(huì)偏在一邊，質(zhì)心與剛心不重合，即便只是發(fā)生地面平動(dòng)也可能出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，最終會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)離剛心的構(gòu)件，側(cè)移量大，承擔(dān)過度的水平地震剪力，這就很容易發(fā)生嚴(yán)重破壞，甚至可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)因一側(cè)構(gòu)件失效而倒塌；二是對(duì)于豎向布置力求均勻。結(jié)構(gòu)豎向布置均勻，可以最大限度的使其豎向剛度、強(qiáng)度變化均勻，這樣可以有效的避免出現(xiàn)薄弱層，從建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)看，臨街的建筑物，往往會(huì)因?yàn)樯虡I(yè)的需要，底部幾層有大空間的設(shè)置，非臨街的建筑物，底部也可能門廳、餐廳或停車場，而出現(xiàn)大空間。在這種結(jié)構(gòu)中，上部的鋼筋混凝土抗震墻或豎向支撐或砌體墻體到此被中止，而下部須采取框架體系。也就是說，上部各層為全墻體系或框架一抗震墻體系，而底層或底部兩三層則為框架體系，整個(gè)結(jié)構(gòu)屬“框托墻”體系。地震經(jīng)驗(yàn)指出，這種體系很不利于抗震，因此，在實(shí)際的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該要保持結(jié)構(gòu)豎向布置的均勻，也就是說，同一樓層的框架柱，必須要具有大致相同的剛度、強(qiáng)度和延性，以此避免地震時(shí)，因受力大小懸殊而被各個(gè)擊破的危險(xiǎn)。

綜上所述，隨著我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和城市化進(jìn)程的不斷向前推進(jìn)，建設(shè)用地日趨緊張，促使建筑功能越來越多樣化，高層建筑得的發(fā)展也是大勢所趨，總之，在未來建筑施工中，一定要保證建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的高效和完善，今后在建筑設(shè)計(jì)施工中，需要遵循相關(guān)規(guī)范的要求，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，進(jìn)而保證建筑物具有可靠的抗震性能。