抗震概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

【摘要】抗震概念設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要內(nèi)容，分析當(dāng)前我國建筑工程中存在的問題，加大研究力度，準(zhǔn)確把握抗震概念設(shè)計的要點，總結(jié)以往的工作經(jīng)驗，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，切實提高建筑物的抗震性，引進(jìn)國外先進(jìn)的施工技術(shù)，結(jié)合我國實際地質(zhì)情況和施工技術(shù)對其進(jìn)行改進(jìn)，盡可能將地震危害降到最低，保證民眾的生命財產(chǎn)安全，推動人類社會不斷向前邁進(jìn)。本文分析了抗震概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗震概念設(shè)計；實踐；分析

對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，要遵守抗震設(shè)計規(guī)范，從抗震概念設(shè)計應(yīng)用入手，結(jié)合工程實際情況，提出定量控制要求。值得注意的是，開展高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，要在概念清晰且技術(shù)可靠的基礎(chǔ)上，合理的設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)，以確保建筑的抗震性能。通常情況下，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，需要從概念設(shè)計、抗震計算、抗震措施等方面加以把控，以確保設(shè)計的合理性。

1、抗震概念設(shè)計的應(yīng)用原則

地震是一種突然間的地殼運(yùn)動，很容易對建筑物產(chǎn)生影響，有時會發(fā)生位移甚至?xí)茐慕ㄖY(jié)構(gòu)致使建筑物坍塌，復(fù)雜性、不可預(yù)見性、不確定性及其危害性是其最大的特點，據(jù)統(tǒng)計全球每年7級以上地震發(fā)生次數(shù)超過20次，6級以上地震超過100次，上海作為我國重要的發(fā)達(dá)城市集聚了眾多人口，據(jù)歷史記載在過去的300多年時間里最大的一次地震只有4.8級，但當(dāng)?shù)亟ㄖ袠I(yè)在進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時仍積極進(jìn)行防震處理，以期為民眾提供一個安全舒適的生活環(huán)境。在進(jìn)行地震概念設(shè)計時需要根據(jù)建筑地的實際情況建筑物的結(jié)構(gòu)特點選擇最佳的方位，選擇適宜的建材，當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜，在實際施工時涉及多種原材料，根據(jù)結(jié)構(gòu)與材料性能設(shè)置抗震防線，保證建筑結(jié)構(gòu)的連貫性，提高其抗震性能及延展性，在進(jìn)行抗震設(shè)計前一定要組織專業(yè)設(shè)計人員和施工人員根據(jù)實地考察的情況設(shè)計切實可行的方案，對于工程中可能出現(xiàn)的難點進(jìn)行優(yōu)化處理，事先可以就設(shè)計方案進(jìn)行模擬，以便及時發(fā)現(xiàn)問題及早對其進(jìn)行解決，便于日后順利施工。

2、抗震概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

2.1建筑工程地點的最優(yōu)選擇

對于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計來講，其最終目的在于提升建筑工程的抗震功能，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定，那么其設(shè)計首要考慮因素為建筑工程的場地。具體來講，建筑設(shè)計師需要同業(yè)主方、施工單位等合作方共同參與研究合適的場地，對于建筑工程來講，平坦、開闊性的場所是最為適合的場所，其能夠保證建筑工程的安全穩(wěn)定，也能夠最大程度的發(fā)揮建筑的抗震功能。其次，對于施工場地的土地也需要有一定的要求，即土地及土地結(jié)構(gòu)的密度和硬性需要較為均勻以及優(yōu)秀，保證后期施工的順利開展以及建筑項目的安穩(wěn)落成，對于土地包含軟土、液化土、河岸區(qū)域等場所，場地的選擇應(yīng)當(dāng)盡量避免上述幾個地方，避免區(qū)域內(nèi)發(fā)生地震災(zāi)害時，由于土地的問題導(dǎo)致項目不能繼續(xù)施工、塌方或倒塌的現(xiàn)象發(fā)生。第三，建筑場所的選擇還需要考慮其他自然災(zāi)害的情況，如泥石流、山體滑坡等，上述自然災(zāi)害發(fā)生較為頻繁的區(qū)域也應(yīng)避免選擇，除此之外，處于地震帶以及斷裂帶的明顯區(qū)域，一定不要考慮將其作為建筑場所。

2.2抗震構(gòu)架體的選取

依托選取剛度大、強(qiáng)度好的建筑物構(gòu)架實施方案，其在相當(dāng)程度上可減小建筑物發(fā)生變形情況的幾率，由此可充分達(dá)到建筑主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。在選取抗震的結(jié)構(gòu)類型時必須關(guān)注如下若干內(nèi)容：建筑工程設(shè)計者必須對抗震型構(gòu)架實施整體、系統(tǒng)的技術(shù)評估，而且還不能忽視非結(jié)構(gòu)性物件的抑制震動能力，尤其是要關(guān)注非結(jié)構(gòu)性物件的本身強(qiáng)度性能、剛度性能等指標(biāo)；建筑物體的抗震性構(gòu)架一定要具備充分的負(fù)荷功能、較佳的耐變型功能以及充分的緩沖、減蝕地震動量的特性，鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的可塑性內(nèi)應(yīng)力重新分布性能較佳，可以大幅度的吸蝕和減弱地震動能；抗震結(jié)構(gòu)必須具有明確的計算簡圖與地震作用傳遞途徑，樓屋蓋梁系布置過程中應(yīng)該盡可能的選擇垂直重力荷載，這樣能夠以最短的路徑將地震荷載傳遞到柱、墻等豎向構(gòu)件上，在進(jìn)行轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)該盡可能的保證其能夠?qū)ι喜拷Y(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳來的垂直重力荷載進(jìn)行一次或者兩次轉(zhuǎn)換。真挑剔抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系由支撐結(jié)構(gòu)、剪力墻、框架結(jié)構(gòu)等組成。

2.3抗震參數(shù)計算和統(tǒng)計工作

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的參數(shù)計算和統(tǒng)計，是規(guī)劃抗震設(shè)計方案的數(shù)值參考，其合理性、準(zhǔn)確性能夠有效保證抗震設(shè)計方案的合理性。因此，建筑設(shè)計師在具體的方案設(shè)計過程中，需要針對建筑的合理有效承受力范圍進(jìn)行明確的計算和規(guī)范，在此基礎(chǔ)上針對性的設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)模型，通過多次的模擬檢測試驗來驗證建筑結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，保證所統(tǒng)計和計算的參數(shù)是具有較為實用的參考價值，從而保證建筑設(shè)計方案的科學(xué)合理。

2.4設(shè)置多道抗震防線

設(shè)置多道抗震防線能讓一個結(jié)構(gòu)的抗震體系有一定安全冗余度，如框架—抗震墻體系是由延性框架和抗震墻兩個系統(tǒng)組成。從概念設(shè)計角度出發(fā)，應(yīng)優(yōu)先選擇重力荷載較小的豎向支撐或填充墻，或者選用軸壓比較小的抗震墻、筒體此類的大剛度、抗水平地震力強(qiáng)的構(gòu)件作為第一道抗震防線的抗側(cè)力構(gòu)件。不宜采用軸壓比大的框架柱兼作第一道防線的抗側(cè)力構(gòu)件，以免框架柱受到地震力破壞后失去豎向承載力，產(chǎn)生倒塌。例如，在框架—抗震墻結(jié)構(gòu)體系中，設(shè)計時不但要考慮小震和中震情況下結(jié)構(gòu)基本完好，還要考慮在大震情況下，當(dāng)連梁失去作用，按單片墻肢計算，結(jié)構(gòu)仍有承載能力而不倒，還有要求計算時框架柱承擔(dān)的剪力不小于總剪力的20%，這樣即使抗震墻破壞后框架柱仍具有一定的承載能力，可以保證結(jié)構(gòu)“大震不倒”。不同的地區(qū)有不同的地質(zhì)特點，地震發(fā)生的等級與建筑類型各有不同，把握好抗震防線數(shù)量，合理利用結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震，有利于建筑結(jié)構(gòu)抗震性達(dá)標(biāo)。

結(jié)語：

綜上所述，建筑抗震性作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點項目，在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中有不可替代的作用和地位，為了保證建筑結(jié)構(gòu)抗震性能夠在建筑結(jié)構(gòu)中和實際生活中充分發(fā)揮其價值，必須重點關(guān)注結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計質(zhì)量和選用科學(xué)性的保證以及技術(shù)的優(yōu)化，在保證其結(jié)構(gòu)合理安全性的前提下追求其經(jīng)濟(jì)。在建筑物的抗震設(shè)計過程中需要與建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計相協(xié)調(diào)，保證建筑物安全性的同時，節(jié)約建筑成本，提高建筑物建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曹國生.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震概念設(shè)計的把握及分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013.

[2] 李佳麗.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點探析[J].建材與裝飾，2017.

作者簡介：

尹義文（身份證號碼：3715211984121066

11）。