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

張含宇

摘 要：我國(guó)是一個(gè)地震頻發(fā)的國(guó)家，地震給我們帶來(lái)的各方面的損失不可估量，汶川地震和玉樹(shù)地震后，人們對(duì)建筑的抗震性投入了越來(lái)越多的關(guān)注度。調(diào)查表明，地震之所以能夠引起重大災(zāi)害，其主要原因是建筑物的倒塌和破壞所帶來(lái)的一系列不良后果。因此抗震設(shè)計(jì)成為了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的首要考慮因素。要做好建筑工程項(xiàng)目的抗震設(shè)計(jì)，保證建筑構(gòu)件以及連接點(diǎn)處質(zhì)量，科學(xué)使用各種基礎(chǔ)性抗震措施，才能提升建筑的整體安全性以及抗震性能。本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。

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

1 引言

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是否充分考慮抗震問(wèn)題、是否合理的運(yùn)用了相關(guān)的抗震措施事關(guān)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。近年來(lái)，盡管我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，但是由于各種自然災(zāi)害問(wèn)題的頻出，尤其是地震問(wèn)題，造成我國(guó)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全受到一定的威脅。隨著建筑結(jié)構(gòu)逐漸朝著高大化與復(fù)雜化方向發(fā)展，在這種大環(huán)境下，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的探討與研究，并不斷豐富抗震設(shè)計(jì)方法，有效將抗震設(shè)計(jì)方法融入到建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，提升建筑的抗震性能，保證建筑的穩(wěn)固程度，對(duì)切實(shí)保證建筑的抗震安全具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 抗震設(shè)計(jì)的基本情況

建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)需要我們結(jié)合建筑工程抗震理論和工程抗震的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，從“概念設(shè)計(jì)”的角度來(lái)看待建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力及反應(yīng)，不僅要考慮到建筑結(jié)構(gòu)整體布局的原則，也要考慮到每個(gè)細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)主要包含了三方面的內(nèi)容，即概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算和構(gòu)造措施。只有在概念設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上輔以必要的計(jì)算，才能使結(jié)構(gòu)具有較高的抗震能力確立建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)必須綜合考慮各項(xiàng)影響因素，按建筑物的重要程度將結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)劃分為基本設(shè)防目標(biāo)、重要設(shè)防目標(biāo)、特別設(shè)防目標(biāo)等。目前，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題有：（1）設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)抗震關(guān)系的認(rèn)識(shí)不足（2）部分建筑高度過(guò)高（3）設(shè)計(jì)中沒(méi)有對(duì)抗震倒塌的承載力計(jì)算等。

3 抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中所需注意的問(wèn)題

3.1 場(chǎng)地選取

在抗震概念設(shè)計(jì)中，選擇有利的抗震地形至關(guān)重要。有利的建筑抗震場(chǎng)地將很大程度上提升建筑的抗震等級(jí)與抗震能力。確定對(duì)抗震有利的地段需對(duì)地形、地質(zhì)等狀況進(jìn)行詳細(xì)的勘察對(duì)比，做出綜合評(píng)價(jià)，選擇密實(shí)均勻的堅(jiān)硬土地段，盡可能的避免一些軟弱土層與砂土層地段。若難以避免，應(yīng)對(duì)軟弱地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，通過(guò)加固地基的方式來(lái)提升建筑抗震等級(jí)。在建筑選址時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際所需，掌握工程地質(zhì)和地震地質(zhì)等資料，并對(duì)抗震危險(xiǎn)、不利和有利地段進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)為提升建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的根本前提，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有著非常重要的影響。設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)盡量保證平面與空間形狀的規(guī)則與簡(jiǎn)潔。在對(duì)建筑體系的布置時(shí)，應(yīng)使建筑結(jié)構(gòu)的剛度與質(zhì)量能較為均勻的分布，防止在地震時(shí)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)反應(yīng)而導(dǎo)致抗震效果的不佳。

設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先明確地震荷載作用的傳遞路徑。應(yīng)保證每個(gè)建筑結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度與剛度在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。合理匹配建筑結(jié)構(gòu)的剛度、承載力和延性?？梢赃x擇結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件和某些構(gòu)件中的關(guān)鍵部位，來(lái)提高他們的延性，已達(dá)到我們預(yù)期的效果。

3.3 建筑物平面布置

建筑物平面布置的規(guī)則性可以有效的提升建筑的整體效率，更好的實(shí)現(xiàn)建筑物抗震的性能。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能選用規(guī)則布置的方式，如此能使得荷載得以均勻分布，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的抗震設(shè)計(jì)要求。應(yīng)盡可能地使平面和空間的形狀簡(jiǎn)潔規(guī)則；就平面形狀而言，矩形、圓形、扇形、方形等形狀對(duì)抗震來(lái)說(shuō)都是較好的體型。在布置上則應(yīng)盡可能使建筑的質(zhì)量和剛度比較均勻的分布，避免產(chǎn)生因體型不對(duì)稱(chēng)而導(dǎo)致的質(zhì)量和剛度不對(duì)稱(chēng)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。

4 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)措施

針對(duì)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，相應(yīng)的指出了改進(jìn)措施。當(dāng)前，建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算的方法主要有反應(yīng)譜法和靜力彈塑性法。在我國(guó)和其它許多國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中，都采用反應(yīng)譜理論來(lái)確定地震荷載。建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算結(jié)果分析的主要內(nèi)容有結(jié)構(gòu)的位移、扭轉(zhuǎn)系數(shù)、層間的剛度、剪重比系數(shù)以及自振周期等。

4.1 抗震結(jié)構(gòu)的慎重選擇

在開(kāi)展建筑工程項(xiàng)目平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要注重均衡性。在保證建筑使用功能的前提下，盡可能的簡(jiǎn)化建筑結(jié)構(gòu)。通過(guò)選擇一些荷載均勻分布的結(jié)構(gòu)體系，盡可能減小應(yīng)力集中區(qū)域，同時(shí)選取一些強(qiáng)度等級(jí)較高、剛度較好的主體結(jié)構(gòu)，能最大程度上提升建筑物的抗震能力。要提高結(jié)構(gòu)的延性，還要采取強(qiáng)剪弱彎的措施。要采取措施來(lái)增大梁柱和柱端的組合剪力值，保證任何構(gòu)件在強(qiáng)震發(fā)生時(shí)都不會(huì)損壞其剪力。

4.2 合理布局以減小地震的能量

進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使用位移為基點(diǎn)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，并采用相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量的分析，以有效的減小地震能量的輸入，從而有效提升建筑物的抗震能力。

4.3 設(shè)置多道抗震防線(xiàn)

建筑結(jié)構(gòu)抗震倒塌設(shè)計(jì)中單一的抗震防線(xiàn)是不可行的，宜采取多重抗震防線(xiàn)的方式來(lái)降低地震侵害所帶來(lái)的影響?？梢赃x用一些延展性較好的構(gòu)建作為第1道抗震防線(xiàn)；之后設(shè)置第2道抗震防線(xiàn)、第3道抗震防線(xiàn)，對(duì)地震進(jìn)行層層設(shè)防，這樣在一定程度上能夠減小地震對(duì)建筑物的破壞，從而為建筑的安全起到保駕護(hù)航的作用。

4.4 嚴(yán)格控制建筑的高度

在抗震倒塌設(shè)計(jì)中要嚴(yán)格把控建筑的高度，設(shè)計(jì)前應(yīng)對(duì)建筑的周邊環(huán)境等因素進(jìn)行分析，從而確定建筑的高度。

4.5 保證建筑構(gòu)件以及連接點(diǎn)處質(zhì)量

要保證建筑中各個(gè)結(jié)構(gòu)以及與連接處的質(zhì)量，防止玻璃幕墻等在受到地震所用下出現(xiàn)變形情況，或者是在受到地震影響之后可以及時(shí)由建筑物脫離。在對(duì)玻璃隔斷或者是在內(nèi)隔墻等構(gòu)件展開(kāi)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要保證連接點(diǎn)的質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)方法上不應(yīng)局限于以前單一傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方法，應(yīng)嘗試創(chuàng)新性抗震設(shè)計(jì)理念，使我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)不斷向前發(fā)展，最大限度的保障建筑物在地震作用下的結(jié)構(gòu)完整性。 我們應(yīng)該充分重視建筑的抗震設(shè)計(jì)，更應(yīng)發(fā)揮其應(yīng)有的作用，最大限度的減少建筑在地震時(shí)的損壞，最大限度的減少地震所帶來(lái)的損失。

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