建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)探析

余東飛

摘 要：當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí)，對(duì)城市的建筑物會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的破壞力，給城市造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在建筑工程設(shè)計(jì)的過程中要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，滿足人們使用要求的同時(shí)要具有良好的抗震性能。本文根據(jù)多年工作實(shí)踐，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路及存在的問題進(jìn)行分析，并提出抗震設(shè)計(jì)策略。

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

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的概念及設(shè)計(jì)思路

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)就是根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，綜合地震給建筑結(jié)構(gòu)帶來的破壞，以此來總結(jié)的一種設(shè)計(jì)方式。從地震的特性上來說，地震具有不穩(wěn)定性、不可操控性和嚴(yán)重危害性，那么，就要求我們保障建筑物的防震性能。而在現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)空間利用、建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)等因素都沒有顧及到，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在很多不確定性。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)主要是對(duì)施工中的抗震設(shè)計(jì)理論和長(zhǎng)期實(shí)踐的抗震經(jīng)驗(yàn)來概括的，而不是通過計(jì)算的方式得出結(jié)論。通過這種總結(jié)的方式，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的抗震性，減少災(zāi)難的發(fā)生概率。

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路。首先，要了解建筑結(jié)構(gòu)的布局情況是抗震設(shè)計(jì)的首要問題。在地震的沖擊下，建筑物承擔(dān)的壓力是不同的，存在著不均勻的情況，使室內(nèi)人員受到威脅。因此，合理的建筑結(jié)構(gòu)分布是降低地震災(zāi)害的有用的方法。承重墻和柱起到支撐建筑物的作用。然而，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，建筑物的橋梁就會(huì)呈現(xiàn)削弱的狀況，只有把地震路徑快速的引導(dǎo)進(jìn)這些地方，才能夠縮小地震破壞建筑物的范圍，降低地震帶來的破壞。其次，要加強(qiáng)建筑物的強(qiáng)度。我國現(xiàn)階段的建筑行業(yè)中，多使用鋼筋混凝土，因此，要根據(jù)場(chǎng)地將遭受的地震的等級(jí)情況，加強(qiáng)使用鋼筋混凝土是加強(qiáng)建筑物強(qiáng)度可行的辦法。

二、建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)存在的問題

（一）建筑抗震場(chǎng)地的選擇

在相同的施工工藝，由于施工地點(diǎn)的不同，所以建筑物在地震之中收到的破壞也就會(huì)產(chǎn)生不同的程度。因此，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行提高，第一就是要對(duì)建筑的場(chǎng)地進(jìn)行選擇，對(duì)于不好的抗震場(chǎng)地進(jìn)行盡量的避免，以此來降低地震的災(zāi)害。選擇較好的抗震場(chǎng)地，比如微風(fēng)化或者中等風(fēng)化的基巖，這種場(chǎng)地有密實(shí)的砂土層和無水黏土層，都屬于比較良好的抗震場(chǎng)地。對(duì)于不利的抗震場(chǎng)地需要盡量避開，比如液化土、軟弱土以及濕陷性黃土，還有非巖質(zhì)的陡坡和高聳的山丘以及河岸等明顯不均勻狀態(tài)的場(chǎng)地，都需要盡量避開。當(dāng)對(duì)于這些不利場(chǎng)地?zé)o法進(jìn)行避免的情況之下，就需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目拐鸺訌?qiáng)措施，根據(jù)土地的類別來設(shè)計(jì)抗震類別，而且采用適當(dāng)?shù)目拐鸺訌?qiáng)措施來對(duì)土地產(chǎn)生的不利影響進(jìn)行消除，增強(qiáng)地基和上部結(jié)構(gòu)的整體性和剛度。當(dāng)在建筑的地基的受力范圍內(nèi)存在有新近填土和軟弱黏土層時(shí)，需要顧及地震所產(chǎn)生的地基不均勻沉降和其它的不利影響，并且對(duì)于樁基和地基進(jìn)行加固，加強(qiáng)就出和上部結(jié)構(gòu)的處理。對(duì)于地震可能會(huì)造成崩塌或者地陷的施工場(chǎng)地，就需要采用地基穩(wěn)固措施，來對(duì)建筑的安全進(jìn)行有效的保障。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

對(duì)建筑的抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，要結(jié)合到抗震設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)內(nèi)容，持力層選擇恰當(dāng)，確?？箓?cè)力構(gòu)件的整體性與規(guī)律性，建筑的首個(gè)保護(hù)層建議使用大壓軸比混凝土。對(duì)承重結(jié)構(gòu)的空間分布進(jìn)行分析，避免構(gòu)件受力狀態(tài)過于復(fù)雜，承載力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的情況下，還要符合功能要求。豎向布置力應(yīng)該均勻并且連續(xù)，保障強(qiáng)度與剛度能夠均勻變化，避免薄弱層的存在，房屋的重心應(yīng)該盡可能降低。

（三）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的意識(shí)問題

在當(dāng)今的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員當(dāng)中，出現(xiàn)了個(gè)別專業(yè)設(shè)計(jì)能力不足以及素質(zhì)低下的工作人員，致使了建筑在結(jié)構(gòu)上缺乏抗震的性能，給建筑的安全保證留下了很多的隱患。另外，有一部分的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員對(duì)于抗震方面的意識(shí)不夠，在設(shè)計(jì)中僅僅強(qiáng)調(diào)建筑的外形結(jié)構(gòu)以及美觀，從而忽視了建筑的整體抗震效果，在一定程度上加大了建筑的抗震的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在設(shè)計(jì)人員的聘用以及工作意識(shí)方面，要進(jìn)行足夠的重視，要求設(shè)計(jì)人員從人們的安全以及建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能出發(fā)，設(shè)計(jì)出有足夠的抗震、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的建筑房屋。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)策略

（一）建筑結(jié)構(gòu)平立面體型的確定

建筑結(jié)構(gòu)的平立面布置對(duì)于建筑的抗震效能會(huì)產(chǎn)生很重要的影響，所以就需要合理的建筑結(jié)構(gòu)布局，來對(duì)建筑的穩(wěn)定性進(jìn)行保障，而且還可以對(duì)建筑的抗震能力進(jìn)行提升。在建筑的抗震設(shè)計(jì)之中，對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)平立面進(jìn)行合理的布置，并且采用符合標(biāo)準(zhǔn)的抗震規(guī)范設(shè)計(jì)，那么建筑物一定會(huì)擁有較強(qiáng)的抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)的平立面布置的合理，就是指在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的體型設(shè)計(jì)時(shí)，在對(duì)建筑的使用功能進(jìn)行保證的情況之下，還需要盡量的選擇具有平面規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)，這樣才可以對(duì)于建筑物的同一樓層具有同一剛度進(jìn)行，其次就是對(duì)建筑物的豎向凹凸進(jìn)行有效的減少，這樣可以保證建筑的豎向剛度具有高度的一致性，保持穩(wěn)定，這樣的合理平立面的布置，可以對(duì)建筑的抗震功能起到良好的促進(jìn)作用。在進(jìn)行建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)具有較為復(fù)雜的建筑進(jìn)行良好的抗震縫設(shè)計(jì)，抗震縫的兩側(cè)結(jié)構(gòu)是分開的，中間的間隙距離就是為了保證在地震的作用下，兩側(cè)的結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生互相碰撞?？拐鹂p一般在結(jié)構(gòu)變形的敏感部分進(jìn)行設(shè)置，如果抗震縫的設(shè)置不恰當(dāng)就會(huì)成為地震之中的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)于建筑的抗震能力起到非常大的不良影響。

（二）建筑結(jié)構(gòu)抗震材料的選擇

針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中抗震材料的選擇問題，主要分析其承重材料，對(duì)于材料的塑性以及剛度進(jìn)行充分的了解，同時(shí)，為了更好的確保建筑物的穩(wěn)定性以及抗震性，要結(jié)合建筑施工地區(qū)的地震發(fā)生的歷史資料，來選擇比較合適的抗震材料。選擇材料時(shí)，應(yīng)該從材料的高強(qiáng)、質(zhì)輕以及結(jié)構(gòu)之間的連接來著手，分析要達(dá)到建筑的抗震性能，所需要采用的建筑材料。

（三）建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算

根據(jù)地區(qū)的自然條件不同，來選擇不同的抗震級(jí)別的抗震設(shè)計(jì)，并且采用合理的抗震措施。根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類型在地震的沖擊之下的荷載力的作用來對(duì)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇，并且應(yīng)用計(jì)算軟件來進(jìn)行對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算模型的抗震作用力進(jìn)行較為清楚地計(jì)算，來保證所選用的抗震級(jí)別和抗震的措施。以此保證建筑的抗震設(shè)計(jì)可以具有科學(xué)性和合理性。

四、結(jié)束語

由于地震災(zāi)害造成的影響非常嚴(yán)重，因此在設(shè)計(jì)工作中將抗震性能作為一項(xiàng)重要指標(biāo)。不同建筑類型適用的抗震標(biāo)準(zhǔn)不同，并且抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存有差異，建筑物體抗震設(shè)計(jì)還需要考慮到地震所導(dǎo)致的其它危害對(duì)建筑物體產(chǎn)生的影響，確保建筑物體安全。

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（作者單位：北方-漢沙楊建筑工程設(shè)計(jì)有限公司深圳分公司）