建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)的問(wèn)題分析

趙永華

山西省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 山西 太原 030013

正文：

地震是由地球內(nèi)部的變動(dòng)引起的劇烈性地殼變動(dòng)和地面震動(dòng)，一旦發(fā)生地震，地震區(qū)域內(nèi)必然會(huì)對(duì)所有建筑物造成不同程度的危害。因此，加強(qiáng)基于性能抗震設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)頗為重要。從微觀視角來(lái)分析，建筑結(jié)構(gòu)的性能抗震設(shè)計(jì)分為三種，分別是抗震端設(shè)計(jì)、框支層設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。本文將簡(jiǎn)單介紹建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)方案，論述建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)的問(wèn)題，并從分層淺談解決對(duì)策。

一、建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)方案

就目前而言，建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)主要包括三項(xiàng)內(nèi)容，即抗震端設(shè)計(jì)、框支層設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。其中，抗震端設(shè)計(jì)有四大要點(diǎn)：第一，在抗震端設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意保持建筑物框架墻和抗震端的高度一致性，避免兩者誤差過(guò)大。第二，科學(xué)劃分抗震端的主次位置，全面加固抗震端的重點(diǎn)位置。第三，施工方應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有設(shè)計(jì)參數(shù)及建筑抗震性能需求等對(duì)抗震端的強(qiáng)度進(jìn)行檢查，若檢查發(fā)現(xiàn)抗震端存在缺陷，那么就應(yīng)迅速根據(jù)檢查結(jié)果做出改進(jìn)，避免抗震端在質(zhì)量上達(dá)不到要求而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)抗震性能被削弱。

在框支層設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：首先，應(yīng)對(duì)框支層對(duì)建筑抗變形能力的影響進(jìn)行考量，進(jìn)而在此基礎(chǔ)之上根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的不同確定框支層的強(qiáng)度和剛度，且其他結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度不能高于框支層。其次，為了保障框支層的強(qiáng)度，底部樓板之間的距離不能大于24m，建筑結(jié)構(gòu)中的重點(diǎn)位置應(yīng)采取加固措施，提升建筑整體的抗震能力。例如，建筑連梁的設(shè)計(jì)應(yīng)以動(dòng)態(tài)調(diào)整的方式來(lái)保障這一結(jié)構(gòu)涉及到的各項(xiàng)參數(shù)都能在科學(xué)性及合理性上滿足要求。

對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)方應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)情況以及建筑施工質(zhì)量要求等綜合的來(lái)進(jìn)行選擇，保障建筑結(jié)構(gòu)能最大程度的與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及地理特點(diǎn)等結(jié)合起來(lái)。在這一過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以利用合適的連梁跨度來(lái)將墻體結(jié)構(gòu)劃分為均勻的小段，進(jìn)而達(dá)到提升建筑墻體伸展性的目的。在這樣的設(shè)計(jì)模式之下，建筑自身的抗震性能自然可以得到更好的保障。

二、建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)的問(wèn)題

（一）建筑體型設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑體型設(shè)計(jì)問(wèn)題是建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題，如果建筑體型設(shè)計(jì)缺乏合理性，必然會(huì)加劇地震對(duì)建筑物的損毀度。從地震波的規(guī)律以及地震對(duì)建筑物的破壞程度來(lái)分析，地震波先是上下晃動(dòng)緊接著會(huì)左右搖動(dòng)，如果建筑體型不規(guī)則，就會(huì)在地震波的作用下發(fā)生錯(cuò)位，甚至全面坍塌。相比之下，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜的建筑越容易在地震中產(chǎn)生錯(cuò)位，受到的破壞更加嚴(yán)重。此外，部分不對(duì)稱的建筑也會(huì)在地震中因?yàn)槭芰Σ痪鶆蚨艿絼?chuàng)傷，甚至倒塌。由此可見(jiàn)，確保建筑體型的科學(xué)性與合理性頗為重要。

（二）平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題主要包括防震柱、屋梁、樓板設(shè)計(jì)、平面墻和樓層之間的布局以及高層建筑電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。舉例來(lái)說(shuō)，若平面設(shè)計(jì)中存在墻體受力不均勻，結(jié)構(gòu)布置不周到和剛度不足問(wèn)題，一旦發(fā)生地震，這種建筑必然會(huì)受到嚴(yán)重破壞。

（三）建筑點(diǎn)筆問(wèn)題

建筑點(diǎn)筆問(wèn)題主要涉及到了建筑屋頂和構(gòu)配件質(zhì)量管理，前者是指如果屋頂過(guò)重或者使用材料不達(dá)標(biāo)，一旦發(fā)生地震，屋頂就會(huì)斷裂和坍塌。后者主要是指樓板、剪力墻、樓梯、防震柱子等構(gòu)配件質(zhì)量不合格或者在施工期間未能做好保管工作，進(jìn)而降低了構(gòu)配件的抗震性能。

三、解決對(duì)策

（一）完善建筑結(jié)構(gòu)體型

增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，必須完善建筑結(jié)構(gòu)體型，確保結(jié)構(gòu)層的受力均勻性，避免建筑結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜。此外，施工技術(shù)人員應(yīng)從以下幾方面入手來(lái)保障建筑結(jié)構(gòu)體型能滿足抗震性能需求：1、混凝土坐漿應(yīng)能在施工質(zhì)量上滿足抗震要求。施工人員應(yīng)能對(duì)坐漿厚度進(jìn)行控制，若厚度超出現(xiàn)有施工標(biāo)準(zhǔn)，那么就會(huì)出現(xiàn)墊塊偏移問(wèn)題，反之，厚度低于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)則有可能導(dǎo)致結(jié)合面產(chǎn)生空隙，顯然，這兩種問(wèn)題都會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。2、施工方應(yīng)對(duì)坐漿材料的質(zhì)量進(jìn)行控制。為了在這一方面達(dá)到要求，施工方應(yīng)首先對(duì)各項(xiàng)材料的配合比及其對(duì)應(yīng)的攪拌頻率等進(jìn)行計(jì)算，在此基礎(chǔ)之上完成后續(xù)施工工序，因?yàn)樽鴿{材料質(zhì)量不佳所導(dǎo)致的問(wèn)題自然能得到很好的預(yù)防。3、施工方應(yīng)對(duì)混凝土澆筑時(shí)間進(jìn)行選擇。一般情況下，由于溫度過(guò)高，在夏季進(jìn)行澆筑時(shí)混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性也更高，而為了預(yù)防這樣的狀況出現(xiàn)，施工方應(yīng)盡量避免在夏季澆筑。若無(wú)法對(duì)澆筑時(shí)間進(jìn)行選擇，那么則應(yīng)通過(guò)澆水、覆蓋等方式來(lái)避免高溫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。

（二）保障建筑平面結(jié)構(gòu)的抗震性能

結(jié)合上文中的內(nèi)容，此類結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)和施工工作涉及到了多方面內(nèi)容，而由于不同平面結(jié)構(gòu)在建筑整體結(jié)構(gòu)中所起到的作用不同，設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中所需要注意的問(wèn)題自然也存在一定差異。對(duì)于屋梁的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)方應(yīng)保障屋梁的彎度結(jié)構(gòu)、走向等能在合理性上滿足要求。對(duì)于建筑平面墻來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)方應(yīng)將重點(diǎn)放在墻體的布置上，并通過(guò)墊層的設(shè)置來(lái)保障其性能。最后，在對(duì)高層建筑電梯結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)方應(yīng)能結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況以及建筑后續(xù)應(yīng)用情況等確定電梯所在區(qū)域以及承重能力等參數(shù)。

（三）對(duì)建筑點(diǎn)筆設(shè)計(jì)做出改進(jìn)

1、建筑屋頂設(shè)計(jì)。在這一過(guò)程中，設(shè)計(jì)方應(yīng)避免屋頂過(guò)高或過(guò)重的問(wèn)題出現(xiàn)，此類狀況將直接對(duì)建筑整體的抗震性能產(chǎn)生影響。2、建筑構(gòu)配件質(zhì)量管理。首先應(yīng)從采購(gòu)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，盡量選擇資質(zhì)齊全、生產(chǎn)質(zhì)量有保障的廠家來(lái)進(jìn)行采購(gòu)，并根據(jù)不同構(gòu)配件特點(diǎn)選擇不同的運(yùn)輸方式，避免運(yùn)輸過(guò)程中因?yàn)榕鲎不蝾嶔?dǎo)致構(gòu)配件損壞。其次，在建筑構(gòu)配件進(jìn)場(chǎng)之后，施工方應(yīng)組織專人做好針對(duì)這些材料的保存和管理工作，避免因?yàn)楸４姝h(huán)境不佳導(dǎo)致構(gòu)配件因?yàn)槌睗?、陰雨天氣等產(chǎn)生質(zhì)量上的問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法，提高建筑抗震效果，施工技術(shù)人員須注意完善建筑結(jié)構(gòu)體型，確保結(jié)構(gòu)層的受力均勻性；加固建筑平面結(jié)構(gòu)，做好平面設(shè)計(jì)工作；全面優(yōu)化建筑點(diǎn)筆設(shè)計(jì)，保持建筑的平衡狀態(tài)。