建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計分析

王成鋼

（山西省第二建筑設(shè)計院 山西長治 046000）

1 抗震設(shè)計面臨的問題

1.1 建筑高度的問題

隨著人口的大量增加，我國的建筑物大多以高層建筑為主，對于高層建筑的鋼筋混凝土有著一定的標準要求。但是有些開發(fā)商為了追求利益全然不顧設(shè)計標準，超過設(shè)計標準加建樓層，一旦發(fā)生地震，這些建筑物的抵抗力就會大大的降低，地震帶來的震蕩可能會使建筑物變形，甚至是出現(xiàn)倒塌的現(xiàn)象，即便是經(jīng)過地震沒有很大的影響，其基本的抗震能力也會進一步降低。

1.2 建筑位置問題

我國是人口大國，而且人口的數(shù)量仍舊在不斷的增加，但是我國可實際應用的土地面積是有限的，相關(guān)開發(fā)商可能不會考慮建筑的地點是否適合建造房屋，對地理位置不能夠進行合理的選擇。建筑的地點需要具備開闊的基本性能，地理位置要平坦，土體要堅實，河流附近和山坡邊緣都不是合適的建筑地帶，在選擇地址的時候應該考察泥石流發(fā)生的可能性和其他自然災害發(fā)生的可能性，盡量避免在類似的地帶建造房屋，對于地震活躍的地帶和大陸板塊的銜接地帶都應該盡可能避免建造房屋，這樣可以減少地震災害帶來的影響。

1.3 建筑材料問題

建筑的選材關(guān)系到建筑的質(zhì)量，對于地震頻發(fā)的地區(qū)，其建筑材料的選擇更加有嚴格的要求，在我國的建筑過程中，其建筑結(jié)構(gòu)主要由鋼筋和混凝土組成，一旦發(fā)生側(cè)移就會帶動更大程度的位移，建筑結(jié)構(gòu)中的鋼框架一旦發(fā)生位移就會造成建筑結(jié)構(gòu)的負載增加，相應的抗震性能就會減弱，應該選擇適合的建筑材料。

2 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計原則

2.1 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的目標

抗震設(shè)計時，要保證發(fā)生小地震時安全，不會給住宅造成毀壞；當發(fā)生中級地震時，住宅所受的損壞不大，不會為居民帶來安全威脅，并且住宅所損壞的結(jié)構(gòu)可以修復并繼續(xù)使用；當出現(xiàn)大地震時，不會倒塌，可以給人們空間、時間及時逃離。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計目標總得來講就是：小震安全可靠、中震損壞可修、大震高樓不倒。

2.2 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的原則

結(jié)構(gòu)設(shè)計時要考慮幾個方面的因素，以達到優(yōu)化結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的目的。①住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計要具備一定的剛性和彈塑性，在地震力影響住宅時不會因為剛性過硬或者彈塑性過大，使得其的結(jié)構(gòu)發(fā)生無法修復的形變。②由于強震都伴隨著不同程度的余震，這時就不允許住宅結(jié)構(gòu)過度追求抗震能力，這會導致住宅剛性過大，而無法承受余震帶來的壓力，這就要求在抗震設(shè)計時既要抗住強震的破壞力，又要承受得了余震的多次侵擾。③為了避免剛性太小，導致住宅結(jié)構(gòu)在余震攻擊下變形過大而無法修復，所以要求建筑具備延性良好的分體系，防止住宅在強震中集體崩塌。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的措施

建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的強弱與周邊環(huán)境有著直接的關(guān)系，抗震能力弱的建筑會直接威脅到建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)及周邊行人的生命財產(chǎn)安全，同時對周邊建筑和設(shè)施也會有一定的影響，因此，切實有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力是一件刻不容緩的事情。經(jīng)過多年的實踐，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力主要通過以下方式：在建筑設(shè)計過程中謹慎選擇建筑抗震結(jié)構(gòu)、合理的布局減少地震帶來的能量、建筑中設(shè)置多重抗震防線，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能滿足要求。

3.1 謹慎選擇建筑抗震結(jié)構(gòu)

謹慎的選擇建筑抗震結(jié)構(gòu)能夠有效的提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，選擇強度較優(yōu)、剛度較高的建筑結(jié)構(gòu)主體，能夠有效的降低建筑結(jié)構(gòu)的變形，同時能夠確保建筑物的安全性。針對建筑中容易出現(xiàn)安全隱患的部位進行必須的措施，防止安全性問題的出現(xiàn)。

3.2 合理的布局減少地震帶來的能量

在對建筑結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計中對建筑采取以位移為基點的結(jié)構(gòu)設(shè)計和定量分析能有效的減少地震災害的能量輸入，增加建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果。在建筑進行施工中其地基要盡量的選擇在比較堅硬的場地，同時要盡量的避開地震活躍范圍，減少地震余震對建筑物造成的共振，減少地震對建筑物造成的破壞。

3.3 在建筑中設(shè)置多重抗震防線

在對建筑物進行抗震設(shè)計時要設(shè)置多重抗震防線，這樣可以在最大限度上降低地震對建筑物造成的傷害。在對建筑進行設(shè)計時，可以將延展性好的構(gòu)件加入到建筑物的抗震體系中，可以將其視為第一道防線，同時可以將一些其他的建筑構(gòu)件作為第二、第三道防線，這樣在地震發(fā)生時，第一道防線遭到破壞后，可以利用其他的防線進行抵抗地震的后續(xù)沖擊力，以保證人們的生命財產(chǎn)安全。

3.4 常見結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計

3.4.1 防震縫的設(shè)計

在預防地震的基礎(chǔ)原則上展開抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，對于一些沒有符合標準要求的建筑，應該在一定的地點設(shè)置相關(guān)的防震縫，利用防震縫可以有效的分解建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出獨立的單元，縫隙的兩側(cè)應該預留出合適的寬度，這樣可以使得防震縫同上層建筑物分開，當?shù)卣鸢l(fā)生時，防震縫可以很好的減緩地震帶來的波動程度，建筑的某一單元受到損害不會影響到其他部分。

3.4.2 墻體的設(shè)計

在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，一旦發(fā)生地震，受到影響最大的就是建筑物的墻體，墻體經(jīng)過地震的侵襲很容易產(chǎn)生裂縫，嚴重就會產(chǎn)生倒塌的現(xiàn)象，因此，墻體的設(shè)計是至關(guān)重要，應該對墻體結(jié)構(gòu)展開單獨的設(shè)計，墻體的縱向設(shè)計和橫向設(shè)計應該符合抗震性能的基本要求。在總體設(shè)計和規(guī)劃的過程中，應該進行細致化的設(shè)計，其中，墻體的橫向設(shè)計應該以均勻為基礎(chǔ)，當?shù)卣饋硪u時，墻體不會發(fā)生橫向位移。對于墻體的縱向設(shè)計而言，當強大的地震來襲時，墻體不會發(fā)生豎向的裂痕，縱向設(shè)計同橫向設(shè)計的結(jié)合可以有效的減少地震帶來的傷害，而且，能夠有足夠的承載力。一般情況下，建筑的強度主要受墻體數(shù)量的影響，假如墻體量沒有達到要求，建筑的結(jié)構(gòu)空間就會產(chǎn)生隔斷，建筑的強度自然無法得到保障，相應的，建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力也就相對的減小，因此，墻體的設(shè)計和分布對于抗震設(shè)計而言具有關(guān)鍵性的作用。

3.4.3 屋頂?shù)脑O(shè)計

對于現(xiàn)代房屋而言，其建設(shè)的質(zhì)量越好，建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也就越強，當發(fā)生地震時，其受到的影響也就越小，人們受到的生命財產(chǎn)損失也就越小，為了能夠增強建筑的穩(wěn)定性，應該在整體的設(shè)計中減輕結(jié)構(gòu)的重量，例如屋頂?shù)慕ㄔO(shè)可以既能符合標準，同時能夠減輕重量，適當?shù)臏p輕屋頂?shù)闹亓靠梢詼p小整體建筑的重量。

3.5 推廣使用隔震和消能減震設(shè)計

現(xiàn)今，在高層建筑的抗震設(shè)計中，多采用的是傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)體系，也就是延性結(jié)構(gòu)體系，主要是控制建筑結(jié)構(gòu)的剛度，如果發(fā)生地震，就會使建筑的構(gòu)件進入非彈性的狀態(tài)中，使其具有較大的延性，進而有助于地震作用下的能量消耗，盡可能的減小地震效應，避免建筑物的倒塌。此外，通過采用相關(guān)的隔震措施，如軟墊隔震、擺動隔震以及滑移隔震等，可以改變高層建筑的動力特性，進而減少所受到的地震能量的作用，同時通過采用高延性構(gòu)件，也可以增加高層建筑結(jié)構(gòu)的耗能能力，有助于減輕地震效應。

4 結(jié)束語

通過文章進行分析可以得知，在我國地震災害不斷發(fā)生的情況下，為了能夠盡可能的減少地震災害對人們生命財產(chǎn)安全帶來的危害，我們在實際的建筑設(shè)計的過程中必須對建筑結(jié)構(gòu)工程中的抗震設(shè)計做到高度重視。不斷的總結(jié)建筑結(jié)構(gòu)的實踐經(jīng)驗，并積極的探索總結(jié)得到的經(jīng)驗、技術(shù)，爭取全面的提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。

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