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

張錦暉 胡振

摘 要：地震的發(fā)生不具有確定性，目前人類對于未知的災(zāi)害還沒有非常確定的把握，想要預(yù)測地震的發(fā)生還需要許多的條件和科技的因素。在目前的技術(shù)水平之下還很難做到，而在建筑的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的方面，還沒有辦法對建筑結(jié)構(gòu)的空間方面的作用進(jìn)行充分的考慮。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)材料的本身還具有很大的不確定因素，本文就建筑的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了一定的分析和比較。

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

1 前言

在自然災(zāi)害的范疇內(nèi)，地震屬于危害性較大的一種。近年來，地震災(zāi)害頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅到人民群眾的財(cái)產(chǎn)和生命安全，特別是人民的生活環(huán)境受到了破壞。因此，在地震學(xué)、建筑、地理系統(tǒng)等領(lǐng)域，提高建筑抗震能力是當(dāng)務(wù)之急。我國建筑結(jié)構(gòu)抗震能力已大大提高，根據(jù)國內(nèi)地理環(huán)境因素的變化，設(shè)計(jì)了更安全、抗震性能較強(qiáng)的建筑、許多建筑單位和設(shè)計(jì)問題。

2 建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力直接關(guān)系到人的生命財(cái)產(chǎn)安全。住房建設(shè)是人們工作、學(xué)習(xí)和生活的場所。隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑物的人口密度和財(cái)產(chǎn)越來越大，使得地震造成的損失越來越大。中國有很多類型的地震，而且發(fā)生的頻率相對較高。為了保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震能力是當(dāng)務(wù)之急。此外，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能也直接關(guān)系到建筑施工企業(yè)的發(fā)展。一方面，近年來頻繁發(fā)生的地震災(zāi)害使人們對建筑物抗震性能要求更高，抗震能力強(qiáng)的建筑將成為未來建筑市場的發(fā)展趨勢。換句話說，提高建筑抗震性能是建筑企業(yè)在未來市場的必要條件之一。另一方面，加強(qiáng)建筑抗震能力是建筑企業(yè)社會(huì)責(zé)任的體現(xiàn)。防震工作需要中國人民的共同努力，建筑行業(yè)應(yīng)該帶頭。

（1）要盡最大的可能性安排許多的抗震的防線，使得多個(gè)延展性比較好的分體也可以形成完整的抗震的結(jié)構(gòu)和體系，配合這樣一個(gè)可延展性的結(jié)構(gòu)，也可以使這樣的框架形成一個(gè)良好的結(jié)構(gòu)。經(jīng)過一連串的地震之后，將會(huì)有余震。如果只設(shè)計(jì)第一道防線，那么余震可能會(huì)給建筑帶來更大的風(fēng)險(xiǎn)，并可能導(dǎo)致大樓倒塌。如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，建筑抗震性能可以大大提高。

（2）采取相應(yīng)措施加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的抗震能力。判斷的基本因素是組件的承載能力弱的部分地震發(fā)生的過程中，并沒有特定的組件安全儲(chǔ)備力量，所以在設(shè)計(jì)過程中，還需要地板實(shí)際承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性比熊在一個(gè)統(tǒng)一的趨勢。此外，我們不應(yīng)過分關(guān)注地方力量與承載能力之間的協(xié)調(diào)程度。從整體抗震性能的意義上，增強(qiáng)了較明顯的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果，同時(shí)也具有變形的能力。

3 抗震設(shè)防的目標(biāo)

目前，我國抗震設(shè)防為“三水準(zhǔn)”目標(biāo)，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”，具體含義為：在抗震設(shè)防烈度地震區(qū)域以下，建筑物沒有損壞或不需要維修，從抗震結(jié)構(gòu)的角度來看，仍可在正常狀態(tài)下使用，可視為彈性系統(tǒng)，使用彈性響應(yīng)譜分析；地震時(shí)受到地震設(shè)防烈度的影響。在地震作用非彈性階段的結(jié)構(gòu)中，一般修復(fù)或不修復(fù)可能會(huì)損壞建筑物，但在修復(fù)范圍內(nèi)控制非彈性變形或結(jié)構(gòu)破壞；當(dāng)受到高于局部抗震設(shè)防烈度地震時(shí)，建筑物不會(huì)倒塌或嚴(yán)重?fù)p害危及生命安全，舞臺(tái)結(jié)構(gòu)有較大的非彈性變形，但人員可以逃生。

4 建筑結(jié)構(gòu)中關(guān)于抗震設(shè)計(jì)需要考慮的因素

考慮到建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，必須重視地震場地的選擇、建筑結(jié)構(gòu)體系的合理構(gòu)造以及建筑物的布局規(guī)則。

4.1 合理選擇建筑抗震場地

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對于抗震設(shè)計(jì)的考慮上，必須注重建筑抗震場地的選擇。為建筑施工選擇合理的地震場地將大大提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致地球表面不同位置的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，地質(zhì)構(gòu)造和地點(diǎn)的性質(zhì)不同，地震災(zāi)害的程度也會(huì)有所不同。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生嚴(yán)重地面震動(dòng)時(shí)，如果場地選擇不適當(dāng)，對建筑物結(jié)構(gòu)的破壞將更加嚴(yán)重，從而導(dǎo)致建筑物倒塌。在建筑工地的選擇，以避免軟土地層，砂層很容易液化地面結(jié)構(gòu)，當(dāng)這些都不利于地震位置是很難避免的，我們必須考慮通過人工修改的形式地基加固，確保建筑抗震的基礎(chǔ)水平可以改善。

4.2 嚴(yán)格規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建

在考慮建筑結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和安全方面，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：

（1）地震結(jié)構(gòu)選擇，避免忽略整體泛化的結(jié)構(gòu)組成部分，對特殊結(jié)構(gòu)的考慮，對建筑物抗震性能的整體把握。為了保證建筑結(jié)構(gòu)具有一定的冗余性，在構(gòu)建局部損傷時(shí)，整體結(jié)構(gòu)的變化不具有穩(wěn)定性和抗震性能。

（2）根據(jù)地震傳播路徑，準(zhǔn)確設(shè)計(jì)方案。從重力垂直角度設(shè)計(jì)垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在壓縮應(yīng)力平衡問題下，結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，考慮垂直重力荷載下的垂直超結(jié)構(gòu)分量，確保轉(zhuǎn)換層中荷載的轉(zhuǎn)換。

（3）設(shè)計(jì)應(yīng)注意保證建筑結(jié)構(gòu)體系在合理水平上的強(qiáng)度和剛度，符合建筑整體設(shè)計(jì)要求。為了避免局部位置的剛度，很難支持建筑面積結(jié)構(gòu)的支撐，并實(shí)現(xiàn)剛度和強(qiáng)度的合理分配。

4.3 確保建筑物的平面規(guī)則性布置

在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的實(shí)際分析中，必須充分考慮建筑物布局的規(guī)律，這是抗震設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的因素。通過盡可能地保持建筑設(shè)計(jì)的規(guī)則，我們就能更好地了解建筑的構(gòu)造。對于不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)對策。

5 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議

建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能與建筑物和周圍環(huán)境的使用者有著非常直接的安全關(guān)系。如果建筑物的抗震性能較差，在低水平地震的情況下，可能會(huì)導(dǎo)致建筑物的變形等問題，影響周圍的環(huán)境設(shè)施、人命和財(cái)產(chǎn)安全。在建筑抗震能力提高的基礎(chǔ)上，主要從以下幾個(gè)方面考慮：準(zhǔn)確的地震結(jié)構(gòu)選擇，減少地震能量通過合理布局，盡可能設(shè)置多條地震線。

5.1 進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確選擇

抗震結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確定位能夠有效的提升建筑物的整體抗震性能，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使建筑結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度和較高的剛度，最大限度地避免了建筑結(jié)構(gòu)變形的可能性。確保建筑物整體結(jié)構(gòu)的性能。設(shè)計(jì)人員在地震分析、地震和非抗震結(jié)構(gòu)必須考慮到結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵部分的短柱等更容易安全問題采取合理的措施以確保地震，整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

5.2 優(yōu)化布局盡量減少地震能量

在地震設(shè)計(jì)中，通過對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和定量點(diǎn)位移加固方法的分析，能有效地減少地震災(zāi)害的輸入能量，整體效果是達(dá)到建筑物的抗震性能。在定量分析與設(shè)計(jì)中，通過構(gòu)件多次重復(fù)計(jì)算總承載力的計(jì)算，采用合理的措施來控制建筑的位移延性比，使建筑在面對地震災(zāi)害時(shí)，其結(jié)構(gòu)變形最小。建筑地基的選擇，盡可能地為硬地基，盡可能避免建筑物在地震周期中處于更積極的位置，減少地震能量在建筑中的運(yùn)輸，從而減少地震破壞的程度。

5.3 抗震防線的多重設(shè)置

抗震防線可以實(shí)現(xiàn)抗震效果的最大化。在設(shè)計(jì)中，我們可以用良好的性能來討論擴(kuò)展建筑結(jié)構(gòu)，并將人們引入抗震防御線系統(tǒng)。此外，一些建筑構(gòu)件被用作兩到三道防線。通過建立多條地震線，可以有效地減少地震后的沖擊力，從而保障人民的財(cái)產(chǎn)和生命安全。

6 結(jié)論

總之，地震一旦發(fā)生，就會(huì)對人們的生活和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成巨大的威脅。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)抗震性能的設(shè)計(jì)是十分重要的?？紤]到抗震設(shè)計(jì)的具體設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)人員必須通過多角分析方法，通過合理的抗震設(shè)計(jì)，加強(qiáng)地震角度的創(chuàng)新，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。同時(shí)，在建筑施工過程中，施工隊(duì)伍應(yīng)加強(qiáng)建筑抗彎能力建設(shè)，保護(hù)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)國家建筑行業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展。

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