建筑抗震結(jié)構(gòu)實(shí)際有效方法論述

張宇

（河北大地建設(shè)科技有限公司 050021）

優(yōu)良的建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最主要的性能體現(xiàn)在建筑的抗震性能上。采用有效的建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)?？拐鹪O(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，必須綜合建筑設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相互配合，才能更好地完成建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的目的。

1 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求

建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是對(duì)建筑的抗震結(jié)構(gòu)采取針對(duì)性的措施，達(dá)到建筑物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生抗震的效果和目的。建筑抗震指標(biāo)主要通過(guò)采用國(guó)家地震局頒布的地震烈度表相對(duì)照，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采取有效方法，來(lái)應(yīng)對(duì)不同頻率和強(qiáng)度的地震對(duì)建筑物造成的影響。在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中，我國(guó)目前的抗震目標(biāo)，主要是“小震不壞，中震可修，大震不倒”。

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)：

（1）低烈度的地震情況下，所設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到抗震的目的。建筑物在低烈度地震前。不被損壞，也不用修理，能繼續(xù)使用。

（2）在中烈度的地震情況下，所設(shè)計(jì)的建筑抗震結(jié)構(gòu)有輕微的損傷。但是可以通過(guò)修理能達(dá)到建筑物正常使用的目的。

（3）當(dāng)遇到高烈度的地震情況，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的建筑物不倒塌是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求。雖然建筑可能會(huì)受到嚴(yán)重的破壞，但是由于抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的處理，建筑物能夠達(dá)到不倒的目的，減少人員、物質(zhì)的損失。

2 建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效實(shí)現(xiàn)方法

不同的工程地質(zhì)條件，面對(duì)地震的破壞的情況下呈現(xiàn)的建筑損失，往往會(huì)有明顯的不同。所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要趨利避害對(duì)建筑物的場(chǎng)地的選擇要進(jìn)行科學(xué)的評(píng)測(cè)。盡可能地降低地震災(zāi)害給建筑物帶來(lái)的巨大破壞作用。選擇有利的地質(zhì)條件進(jìn)行建筑物的建設(shè)。

同時(shí)對(duì)于不能選擇建設(shè)場(chǎng)地的建筑物的抗震設(shè)計(jì)，就要按照建筑物的場(chǎng)地以及地質(zhì)條件，對(duì)地基進(jìn)行抗震強(qiáng)度的處理。加強(qiáng)地基的處理，采用地基液化，加強(qiáng)地基上部結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，消除造成地基液化沉陷的現(xiàn)象。從而達(dá)到建筑物抗震的目的。

2.1 建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選型原則

在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑平立面的高度、質(zhì)量分布要做到均勻?qū)ΨQ(chēng)。對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是重要原則，建筑結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)能夠?qū)Φ卣鸬淖饔昧ζ鸬脚まD(zhuǎn)作用。并且建筑結(jié)構(gòu)各部位受力均勻，能有效地達(dá)到抗震的效果。

2.2 在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要力求建筑選型的簡(jiǎn)單規(guī)則，避免建筑結(jié)構(gòu)凹角結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)抗震能力有重要的影響。所以在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，盡可能的避免凹結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，同時(shí)還要注意房屋平面結(jié)構(gòu)的總長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，減少影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的消極因素。

3 增強(qiáng)建筑物的剛性與整體性

房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是由縱向、橫向承重構(gòu)件和樓蓋兒組成的具有一定剛性的空間結(jié)構(gòu)體系。在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)空間的整體性以及結(jié)構(gòu)的剛度，是整體建筑的結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性。現(xiàn)在主要采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有整體性好，水平高度較大的優(yōu)點(diǎn)，是理想的抗震結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠消除建筑結(jié)構(gòu)中的滑聚、散落現(xiàn)象，能有效地提高房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度，通常在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)牟课辉鲈O(shè)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱，同時(shí)在構(gòu)造柱位置配置鋼筋，能有效達(dá)到建筑抗震結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。從而提高建筑防護(hù)的抗震性能。

4 保證建筑抗震結(jié)構(gòu)的抗震延展性能力

建筑結(jié)構(gòu)的延展性是建筑結(jié)構(gòu)防止地震作用力的變形的有效措施。所以在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑結(jié)構(gòu)的延展性以及結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的加強(qiáng)具有重要意義。在普遍采用的混凝土結(jié)構(gòu)中，建筑結(jié)構(gòu)在地震引起的作用力的反應(yīng)過(guò)程中必須要有較強(qiáng)的延展性，這種建筑結(jié)構(gòu)的塑性變形能夠體現(xiàn)在建筑構(gòu)件的延展性形成。

（1）在實(shí)際操作中，建筑抗震結(jié)構(gòu)要選擇一個(gè)塑性變形較強(qiáng)的設(shè)計(jì)方案。通常在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用“柱張柱弱梁”的模式。在實(shí)際抗震效果中這種方式能夠有效的降低地震對(duì)建筑帶來(lái)的側(cè)力、彎矩等影響，從而達(dá)到建筑抗震設(shè)計(jì)的目的。

（2）在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要還是通過(guò)人為地增大各種建筑構(gòu)件的抗剪能力。通常所說(shuō)的強(qiáng)剪弱彎，這種模式能夠在發(fā)生強(qiáng)烈地震的情況下，在結(jié)構(gòu)延展性沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)之前強(qiáng)剪弱彎的模式，能夠有效地消除地震的作用力。

（3）在抗震結(jié)構(gòu)重要的構(gòu)造柱部位，通過(guò)箍筋加密，限制軸壓比等措施，提高構(gòu)造住重要部位的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力和塑性耗能能力。

5 運(yùn)用合理的建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算

建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)各環(huán)節(jié)的構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算、分析。用具體數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證抗震結(jié)構(gòu)的合理性，并且在實(shí)際應(yīng)用中要建立起正確的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)建筑抗震結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)分析。同時(shí)要符合建筑抗震結(jié)構(gòu)相關(guān)的國(guó)家技術(shù)規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前我們采用結(jié)構(gòu)計(jì)算理論剪摩理論和主拉應(yīng)力理論它們有各自的適用范圍：磚砌體一般采用主拉應(yīng)力理論，而砌塊結(jié)構(gòu)可采用剪摩理論。對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)計(jì)算控制的主要計(jì)算結(jié)果有結(jié)構(gòu)的自振周期、位移、平動(dòng)及扭轉(zhuǎn)系數(shù)、層間剛度比、剪重比、有效質(zhì)量系數(shù)等。另外，地下室水平位移嵌固位置，轉(zhuǎn)換層剛度是否滿足要求等，都要求有層剛度作為依據(jù)?？傊?，高層結(jié)構(gòu)計(jì)算很難一次完成，應(yīng)根據(jù)試算結(jié)果，按上述要求多次調(diào)整，才能得到較為合理的計(jì)算結(jié)果，以保證建筑物的安全。

[1]翁啟鋒.建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)分析[J].科技資訊，2010（21）.

[2]劉程彥.建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)探討[J].四川建材，2010（01）.