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

陳立君

摘要：建筑物的抗震性能是其質(zhì)量的可靠保證，應(yīng)當(dāng)受到設(shè)計(jì)師以及相關(guān)人員的關(guān)注和重視?；究拐鹦阅苄枰灤┯诮ㄖO(shè)計(jì)的全過程，需要從方法和材質(zhì)，以及結(jié)構(gòu)等多方面進(jìn)行優(yōu)化，從而保證建筑物能夠在地震災(zāi)害中減少可能發(fā)生的損傷，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)。本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

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

前言

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)與其整體質(zhì)量息息相關(guān)，盡管對地震無法給予有效控制，但可采取應(yīng)對措施，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)抗震性的提升，進(jìn)而最大限度的減少其對建筑所造成的損害。所以，在未來的應(yīng)用實(shí)踐中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，需將抗震性要素考慮在內(nèi)，優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)布局及設(shè)計(jì)，最終促進(jìn)建筑在整體質(zhì)量方面的提升。

1、抗震設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的重要性

地震災(zāi)害是危害最大的自然災(zāi)害之一，同時(shí)也是對建筑工程結(jié)構(gòu)傷害最大的危害，如何提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能已經(jīng)成為困擾眾多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的難題。隨著全球化、城市化發(fā)展進(jìn)程的加快，許多國家、城市高層建筑的數(shù)量不斷的增加，城市人口密度也在不斷的增加，過多的人和財(cái)富都集中在一個(gè)區(qū)域，一旦該區(qū)域發(fā)生地震災(zāi)害，其造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失是不可估量的。地震是一種自然災(zāi)害，現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)手段并不能夠完全準(zhǔn)確的預(yù)測地震災(zāi)害的方法，并且也沒有相應(yīng)有效的防止對策。針對地震這種不確定、危害性的大自然災(zāi)害，世界各國的地震工程界都進(jìn)行了深刻的反思——如何利用現(xiàn)有的抗震思想和技術(shù)降低地震給建筑帶來的損失。目前，全球90%以上的國家進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)堅(jiān)持的原則為“小震不破壞建筑結(jié)構(gòu)、中震建筑可加固、大震建筑不倒”，該抗震原則的廣泛推廣和應(yīng)用，在很大程度上提高了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是，在小、中地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)建筑部分結(jié)構(gòu)功能喪失的現(xiàn)象，由于建筑內(nèi)的技術(shù)裝備、裝飾等費(fèi)用超過建筑結(jié)構(gòu)本身的費(fèi)用，其造成的經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的，由此可見加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的措施

2.1建筑結(jié)構(gòu)平立面體型的確定

在抗震設(shè)計(jì)中，如果該建筑的結(jié)構(gòu)平立面布置合理，并且該建筑結(jié)構(gòu)的布置符合建筑抗震規(guī)范要求，那么此建筑物勢必會(huì)具備優(yōu)秀的抗震能力。所謂的建筑結(jié)構(gòu)平立面布置合理指的就是在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)體型過程中，在保證使用功能的前提下，盡量選擇建筑物平面規(guī)則、對稱布置，這樣才能保證該建筑同一樓層間平面剛度變化一致，其次盡量考慮建筑物豎向凹凸少，使得建筑豎向剛度變化上保持穩(wěn)定，避免不同樓層之間抗震時(shí)剛度不穩(wěn)的現(xiàn)象，這樣合理的平立面布置對建筑抗震有利。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物而言，良好的抗震縫的設(shè)計(jì)也非常重要，抗震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)完全分開，中間間隙距離保證在地震作用下兩側(cè)結(jié)構(gòu)不發(fā)生碰撞。抗震縫一般設(shè)置在結(jié)構(gòu)變形的敏感部位。若抗震縫設(shè)置不當(dāng)在地震發(fā)生時(shí)就會(huì)變成薄弱環(huán)節(jié)，不利該建筑物的抗震。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)抗震材料的選擇

從抗震角度考慮，作為建筑材料應(yīng)輕質(zhì)、高強(qiáng)；構(gòu)件間的連接應(yīng)有良好的整體性、延性，且能發(fā)揮材料的全強(qiáng)度。按照此原則，鋼結(jié)構(gòu)是最符合抗震材料要求的，多次地震災(zāi)害實(shí)例表明鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能好，但鋼材的造價(jià)及維護(hù)費(fèi)用較高?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好，造價(jià)低廉，有較大的抗側(cè)移剛度，經(jīng)設(shè)計(jì)可保證結(jié)構(gòu)具有一定的延性。但該材料也存在難以克服的弱點(diǎn)： 當(dāng)?shù)卣鸪掷m(xù)較長時(shí)間時(shí)，在反復(fù)的地震荷載作用下，構(gòu)件剛度因裂縫的開展而遞減，將混凝土擠碎。裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工方便，但它的抗震弱點(diǎn)在于框架節(jié)點(diǎn)等構(gòu)件接頭強(qiáng)度及變形能力均低于構(gòu)件本身強(qiáng)度而形成薄弱環(huán)節(jié)； 同時(shí)預(yù)制構(gòu)件裝配時(shí)會(huì)產(chǎn)生次應(yīng)力，整個(gè)結(jié)構(gòu)缺乏連續(xù)性和整體性； 故這類結(jié)構(gòu)不宜在高烈度地區(qū)采用。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了達(dá)到提高建筑抗震性能的目的，必須科學(xué)合理選擇適合該建筑的建材。

2.3 建筑場地的選擇

選擇合適的建筑場地也是能提升建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的。盡量選擇土地成分及土地結(jié)構(gòu)具有良好密度和硬性的場地，并且該場地土質(zhì)成分均勻性良好，這樣的場地作為建筑結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)場地，才能保證建筑場地范圍內(nèi)的土地能更好地、均勻地承受上部建筑結(jié)構(gòu)的荷載。設(shè)計(jì)人員在建筑場地選擇中應(yīng)該避開軟土、液化土、采空區(qū)以及河岸邊緣等相關(guān)地段，避免因?yàn)樯鲜龅刭|(zhì)范圍中土體的密實(shí)度、堅(jiān)硬度以及凝結(jié)度等相關(guān)性能的低劣而導(dǎo)致建筑物在應(yīng)對地震災(zāi)害的過程中出現(xiàn)土體承重荷載能力不夠的現(xiàn)象；對于一些容易發(fā)生滑坡、地陷以及泥石流等山體事故的危險(xiǎn)地段，也應(yīng)盡量避開選擇其作為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)場地；同時(shí)盡量避免建筑場地選擇在地震斷裂帶上，這樣才能避免降低上部建筑結(jié)構(gòu)對地震災(zāi)害作用力的抵抗性能。

2.4 設(shè)置多道抗震防線

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量的多設(shè)置抗震防線，這樣在發(fā)生地震時(shí)，建筑的多道防線能夠有效的對地震應(yīng)力進(jìn)行交換的分散抵抗，從而具有較好的抗震效果。如果僅僅依靠單一的抗震防線是無法實(shí)現(xiàn)對建筑的有效保護(hù)的，一旦遇到大型的地震，將會(huì)導(dǎo)致建筑的構(gòu)建嚴(yán)重破壞，甚至導(dǎo)致建筑的倒塌，造成嚴(yán)重的生命、財(cái)產(chǎn)損失。而如果設(shè)置多道防線，能夠有效的對建筑進(jìn)行控制，在地震來臨時(shí)依靠多道防線來進(jìn)行有效的預(yù)防，確保了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，避免了建筑的損毀。

2.5加強(qiáng)薄弱部位的抗震能力

在進(jìn)行建筑抗震概念設(shè)計(jì)的過程中，一定要重視建筑薄弱部位的抗震能力設(shè)計(jì)，在建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，建筑構(gòu)件的承載能力直接影響著薄弱部位的承載能力，因此要想有效的提高建筑薄弱部位的抗震能力，首先應(yīng)當(dāng)對建筑的構(gòu)件承載能力進(jìn)行進(jìn)一步的分析與計(jì)算。此外，在進(jìn)行薄弱部位的抗震能力設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意，不能過分的重視局部的強(qiáng)度和承載力，以免破壞建筑整體的協(xié)調(diào)。應(yīng)當(dāng)以整體的提高抗震性能的手段對建筑抗震性能進(jìn)行加強(qiáng)，這樣的強(qiáng)化效果比較明顯。

3、 結(jié)語：

總之，地震災(zāi)害的影響較大，對國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)穩(wěn)定帶來巨大迫害。為此，加強(qiáng)建筑住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗震處理十分必要，是提高住宅建筑穩(wěn)定性、功能完善性、合理性的關(guān)鍵舉措。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王勝榮. 建筑抗震設(shè)計(jì)問題分析[J]. 駕駛園. 2016（12）

[2] 周慶杰. 建筑抗震設(shè)計(jì)策略研究[J]. 電子制作. 2015（06）

[3] 孫作芹. 分析建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的作用[J]. 黑龍江科技信息. 2015（10）

[4] 吳衛(wèi)華，張?jiān)聘?，郭兆儒，趙麗敏. 關(guān)于建筑抗震設(shè)計(jì)中細(xì)節(jié)的問題分析[J]. 四川水泥. 2015（07）