建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)探究

戴月平

摘 要：本文概述了建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)含，介紹了建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本原則與核心要素，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入分析，以供參考。

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

1 前言

地震具備的破壞性質(zhì)將會(huì)給人們的日常生活和生產(chǎn)形成非常嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致重大的生命財(cái)產(chǎn)損失。近些年來，我們國家經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地震等自然災(zāi)害，給廣大人民的安全形成了嚴(yán)重的威脅，所以將抗震設(shè)計(jì)融入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中已經(jīng)逐漸受到了整個(gè)社會(huì)范圍內(nèi)的普遍關(guān)注。

2 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的概念

基于地震災(zāi)害的極強(qiáng)破壞性，我對于建筑工程的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要從整體局面考慮，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體抗震設(shè)計(jì)。具體到工程設(shè)計(jì)中，需要相關(guān)設(shè)計(jì)單位和施工單位結(jié)合實(shí)際情況，綜合考量，考量建筑整體的抗震性能，考量每個(gè)單元之間的具體鏈接方式，從簡到繁，有邏輯的科學(xué)設(shè)計(jì)。其中結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的核心觀點(diǎn)就是采取怎樣的構(gòu)件連接方式，如何設(shè)置抗震防線，從而形成縝密有序邏輯交圈的抗震系統(tǒng)。由此出發(fā)選擇不同剛性，不同延展性能的構(gòu)件，進(jìn)行不同的組合連接，探討各種組合方式下的抗震效果。

3 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本原則與核心要素

3.1 基本原則

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)性原則。在建筑工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)連續(xù)性原則是最基本的，也是保證“小震不壞，大震不倒”前提，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大體分為水平構(gòu)件設(shè)計(jì)和豎向構(gòu)件的而設(shè)計(jì)，這兩個(gè)維度構(gòu)件布置的連續(xù)性以及連接的連續(xù)性是保證建筑抗震性能的基本前提。一旦某處構(gòu)件不連續(xù)，則會(huì)引起該處的構(gòu)件剛度突變，造成局部應(yīng)力集中，局部構(gòu)件就會(huì)受損嚴(yán)重，災(zāi)害出現(xiàn)的時(shí)候最易破壞，從而引起整體破壞。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑平面和豎向的規(guī)則性都起到了重要的作用，平面的不規(guī)則會(huì)引起建筑的扭轉(zhuǎn)不利，豎向的不規(guī)則則會(huì)引起荷載傳導(dǎo)的不利。房屋頂部突出的部分對于豎向應(yīng)力的傳導(dǎo)很不利，因此要格外注意，嚴(yán)格控制突出高度，因?yàn)橥怀鲞^多的話，振動(dòng)時(shí)該部位會(huì)出現(xiàn)鞭梢效應(yīng)，局部應(yīng)力成倍放大，破壞極大。

（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置的簡潔性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和應(yīng)力的關(guān)系就好比是電路中的電流和導(dǎo)線的關(guān)系，力的傳導(dǎo)喜歡選擇簡單直接的構(gòu)件，結(jié)構(gòu)體系中的水平和豎向荷載傳導(dǎo)往往會(huì)選擇明確簡潔的傳導(dǎo)體系。構(gòu)件布置的越簡潔，傳導(dǎo)就越明確，這樣結(jié)構(gòu)整體的內(nèi)力和變形分析結(jié)構(gòu)和實(shí)際應(yīng)用中的結(jié)果就越一致，更加利于控制，在設(shè)計(jì)階段便可以對不可控的振動(dòng)進(jìn)行有效的改善和控制，十分有利于提高建筑的抗震性能。

（3）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性原則。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還要遵循的一條基本原則就是構(gòu)件布置的規(guī)則性，一方面可以緩解振動(dòng)給建筑造成的破壞；另一方面規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置有利于保證建筑外觀的美觀，保證建筑藝術(shù)方面的視覺效果。因?yàn)樵诘卣鸢l(fā)生之時(shí)，勻稱規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，在受到應(yīng)力變化的時(shí)候，變形和振動(dòng)也是一直的，受力均勻往往不會(huì)造突變。如果構(gòu)件布置不規(guī)則，結(jié)構(gòu)整體不勻稱，受到外力的時(shí)候，應(yīng)力傳導(dǎo)會(huì)不對稱，不均勻，局部變會(huì)出現(xiàn)偏差。但是基于建筑設(shè)計(jì)的不確定性，在對于外觀不規(guī)則的建筑方案，可以通過設(shè)計(jì)抗震縫，將其分切成各個(gè)規(guī)則的單元，從而保證每個(gè)單元的結(jié)構(gòu)規(guī)則，保證整體的抗震性能。

3.2 核心要素

建筑設(shè)計(jì)師在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要將抗震設(shè)計(jì)列入設(shè)計(jì)基本內(nèi)容之一，作為至關(guān)重要的設(shè)計(jì)對象，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行具體的抗震設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)需要堅(jiān)持承上啟下的原則，具體來講，設(shè)計(jì)師需要根據(jù)以往的建筑設(shè)計(jì)來總結(jié)歸納經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，即對于以往處于地震災(zāi)害的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行重新的觀摩，對于建筑工程倒塌的設(shè)計(jì)以及具體關(guān)于抗震設(shè)計(jì)的規(guī)劃方案，務(wù)必要總結(jié)其合理和不合理的地方，吸取成果和教訓(xùn)。其次，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)師需要保證其自我學(xué)習(xí)和更新的能力，即及時(shí)學(xué)習(xí)和掌握先進(jìn)的抗震設(shè)計(jì)理念、抗震標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)則等內(nèi)容。第三，結(jié)合上述兩點(diǎn)內(nèi)容，和項(xiàng)目業(yè)主方仔細(xì)溝通設(shè)計(jì)要求，仔細(xì)分析當(dāng)?shù)氐卣馂?zāi)害對于建筑工程結(jié)構(gòu)的影響，得出有效的相關(guān)數(shù)據(jù)，完善具體的抗震參數(shù)設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)，從而建立有效的、全面的以及針對性的抗震設(shè)計(jì)方案，保證抗震設(shè)計(jì)方案能夠?qū)嵤?，從而確保建筑結(jié)構(gòu)能夠在地震災(zāi)害中穩(wěn)定和安全。

4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)分析

4.1 加強(qiáng)建筑施工場地的優(yōu)化選擇

建筑施工場地的安全性是保證建筑物質(zhì)量的前提。在選擇施工場地時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工場地的周圍環(huán)境、施工難度進(jìn)行全面分析，從而保證建筑施工過程順利進(jìn)行。不同建筑物結(jié)構(gòu)類型對施工場地的要求也不同，我國有關(guān)條例將施工場地的按照安全等級分為四類，其中丙類施工場地屬于普通類型，進(jìn)行一般的建筑工程施工時(shí)普遍會(huì)選擇該類型，而甲類施工場地要求建筑物的安全系數(shù)較高，能抵御地震的較大破壞。比如居民區(qū)、大型商場等建筑工程的施工場地就應(yīng)該選擇地震不經(jīng)常發(fā)生的地區(qū)，這類場所屬于經(jīng)常有大量人流走動(dòng)，并且在地震發(fā)生時(shí)，由于人流較大，不能夠及時(shí)遠(yuǎn)離地震波及區(qū)域，所以應(yīng)該保證這類建筑物具備一定的安全性，在進(jìn)行該類建筑物的抗震方案設(shè)計(jì)時(shí)要求較為嚴(yán)格，并且需要經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)?？偟膩碚f，施工場地的選擇是建筑物具有良好抗震性能的前提，根據(jù)該地區(qū)地震發(fā)生的概率和發(fā)生的等級能有效的判斷出不同類型建筑物結(jié)構(gòu)適合的施工場地，從而保證建筑物的良好質(zhì)量，促進(jìn)建筑行業(yè)穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。

4.2 多重抗震防線的設(shè)置

在目前的建筑中，面對地震災(zāi)害頻發(fā)的情況，多重抗震功能是十分重要的。多重抗震防線的設(shè)置，通常是指在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況來對建筑進(jìn)行多重抗震設(shè)計(jì)，特別是在建筑的組成構(gòu)件上。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)選擇延展性、剛度較好的構(gòu)件作為抗震的“第一道防線”，同時(shí)設(shè)置第二道以及第三道防線，加強(qiáng)抗震性能，形成良好的抗震防線體系。在上述情況下，當(dāng)?shù)谝坏婪谰€被地震破壞后，還會(huì)有第二道、第三道防線發(fā)揮實(shí)際作用，為人們的生命安全、財(cái)產(chǎn)安全提供保證。此外，多重抗震防線的設(shè)置對設(shè)計(jì)人員的綜合能力要求非常高，因此，設(shè)計(jì)人員需要提高自身對抗震設(shè)計(jì)的重視程度，并在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格要求自己，學(xué)習(xí)更多專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，以便在抗震設(shè)計(jì)中發(fā)揮更多效用。

4.3 建筑結(jié)構(gòu)性能參數(shù)衡算工作

建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)對于提高建筑的整體抗震性能具有至關(guān)重要的影響，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該對建筑結(jié)構(gòu)需要承受的作用力進(jìn)行明確、清晰的計(jì)算，同時(shí)完成對不同建筑結(jié)構(gòu)類型在地震沖擊力作用下需要具備的荷載作用承受參數(shù)的計(jì)算工作，模擬地震災(zāi)害發(fā)生過程中的建筑結(jié)構(gòu)抗震模型，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)的各參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，能夠顯著的提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。

4.4 重視建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)技術(shù)的革新

在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)的過程中，需要充分考慮到建筑物的施工地點(diǎn)以及建筑結(jié)構(gòu)、地震災(zāi)害發(fā)生的等級等因素。此外，其具體的使用的抗震設(shè)計(jì)技術(shù)，也需要不斷地進(jìn)行現(xiàn)代化的革新，以此促進(jìn)建筑物抗震能力的不斷提高。地震災(zāi)害在發(fā)生時(shí)，將會(huì)給建筑物帶來較大的應(yīng)力，因此對于房屋的質(zhì)量，會(huì)造成極大的影響，造成了極大的安全隱患。因此需要對其抗震設(shè)計(jì)技術(shù)，基于國內(nèi)外的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，加強(qiáng)改進(jìn)。

5 結(jié)束語

總之，地震災(zāi)害會(huì)給人們的日常工作和生活形成嚴(yán)重的損害，對其加以有效的防范就能夠?yàn)槿藗兊纳?cái)產(chǎn)安全提供良好的保障。相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該積極探索，對國外的一些先進(jìn)技術(shù)和理念加以借鑒，與我國建筑行業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況相結(jié)合，繼而創(chuàng)建出一套符合我國國情的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)體系，為我國建筑業(yè)健康的發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

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