建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計探析

董秀麗

[摘要]地震屬于常見的自然災(zāi)害，會嚴(yán)重威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全。建筑物作為人們生產(chǎn)和生活的主要場所，一定要做好抗震設(shè)計方案。

[關(guān)鍵詞]建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；杭震設(shè)計；原則；問題；措施 文章編號：2095-4085（2018）06-0042-02

為了促進建筑行業(yè)能夠健康、可持續(xù)發(fā)展，必須提高建筑質(zhì)量的安全性和穩(wěn)定性，這就需要做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計。在具體的設(shè)計過程中，一定要讓設(shè)計人員意識到抗震設(shè)計的重要性，全面分析建筑物周圍發(fā)生地震災(zāi)害的情況，并且應(yīng)用科學(xué)的結(jié)構(gòu)體系，確?？拐鹪O(shè)計方案的科學(xué)有效性。

1 建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計要求

在進行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，設(shè)計人員需要充分掌握抗震的具體要求，不斷提升設(shè)計質(zhì)量和效率。在設(shè)計過程中，一定要確保建筑物在遭遇小級別地震時可以保持穩(wěn)固狀態(tài)，在遭遇中級別地震時，通過維修能夠繼續(xù)使用，在遭遇嚴(yán)重地震災(zāi)害時可以保持不傾倒?fàn)顟B(tài)。另外，設(shè)計人員還需要全面分析其他因素的影響情況，確?？拐鹪O(shè)計方案的科學(xué)有效性，保證建筑各項結(jié)構(gòu)體系處于良好狀態(tài)，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。在具體設(shè)計時，要使結(jié)構(gòu)設(shè)計的剛度和強度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。同時，設(shè)計入員還要掌握建筑結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)件連接點之間的受力狀況，制定科學(xué)合理的減震方法，并且要不斷的改進和完善建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，不斷增強抗震質(zhì)量，防止建筑物在遭遇到地震時受到破壞，出現(xiàn)崩塌，造成嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。此外，設(shè)計人員要積極學(xué)習(xí)建筑抗震設(shè)計相關(guān)的物理學(xué)知識，還需要了解施工中用到的相關(guān)設(shè)備的運行原理，這樣在設(shè)計過程中就可以進行合理的調(diào)整和配合，確保波動力在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果。

2 建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的工作原則

設(shè)計人員需要利用建筑相關(guān)知識和基本常識來完成建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計工作，主要內(nèi)容有選擇建筑結(jié)構(gòu)材料和編制設(shè)計方案等。其中，抗震概念設(shè)計非常重要，需要利用設(shè)計方案來提高建筑物的抗震性能，這樣能夠在遇到地震災(zāi)害時，確保建筑物內(nèi)人員和財產(chǎn)的安全。要想確保建筑物的抗震性能，一定要遵守建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計原則。具體包括以下幾個方面。

第一，在規(guī)劃建筑物之前，相關(guān)部門需要了解所選場地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，挑選抗震能力較高的區(qū)域來建設(shè)。

第二，在建設(shè)施工中，為了提高建筑的抗震性和安全性，施工單位可以根據(jù)實際的施工情況，合理安放防震設(shè)施，而且盡量使用抗震性能高的建筑材料。

第三，要正確連接建筑節(jié)點與抗震節(jié)點，確保建筑結(jié)構(gòu)保持統(tǒng)一，并且符合施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

第四，根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)材質(zhì)性能規(guī)定，合理利用抗震防線來提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

第五，安全的建筑結(jié)構(gòu)需要具備良好的承載力、延展性以及抗側(cè)移剛度，因此，需要采取科學(xué)有效的措施來提高建筑結(jié)構(gòu)的承載力和延展性，不斷增強建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

3 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計存在的主要問題

3.1 選擇的建筑抗震場地不恰當(dāng)

在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，抗震場地會影響整體抗震設(shè)計方案的質(zhì)量，因此，一定要科學(xué)的選擇建筑抗震場地。如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，就會增加建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，如果地質(zhì)構(gòu)造以砂土層或者軟土層為主，那么就不符合抗震要求。然而，在實際建設(shè)中，有時候必須在此條件下來施工，那么就要對地質(zhì)環(huán)境進行改良，采取科學(xué)合理的措施來對地基進行加固和防護處理，確保滿足抗震要求。

3.2 選擇的建筑結(jié)構(gòu)體系不合理

在抗震設(shè)計過程中，需要選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系，制定科學(xué)合理的設(shè)計方案。在實際工作中，經(jīng)常會遇到以下幾方面的問題。

第一，在設(shè)計過程中，會出現(xiàn)個別結(jié)構(gòu)設(shè)計不到位的情況，這樣就會影響整體抗震性能。為了有效避免這種情況的發(fā)生，一定要做好整體抗震設(shè)計規(guī)劃，確保建筑的各個結(jié)構(gòu)完好。

第二，在設(shè)計過程中，工作人員對發(fā)生地震災(zāi)害時導(dǎo)致的傳遞路徑不能準(zhǔn)確把握，而且也欠缺建筑結(jié)構(gòu)豎向設(shè)計垂直度和荷載條件等方面的知識，這就容易出現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)對豎向構(gòu)件帶來的垂直重力荷載不全面，降低了建筑結(jié)構(gòu)的抗震質(zhì)量。

第三，有的設(shè)計人員自身的專業(yè)知識和技能有限，不能全面掌握建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的剛度和強度，這樣就會出現(xiàn)不均勻分配的情況，影響抗震質(zhì)量。

3.3 平面布置缺乏規(guī)則性

建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能和平面布置有很大的聯(lián)系，目前由于功能及美觀的要求，建筑平面及立面的規(guī)則性很難保證，進而影響建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。設(shè)計人員應(yīng)進行必要的多方案對比，與建筑師協(xié)調(diào)方案，在滿足建筑使用功能及外觀時兼顧結(jié)構(gòu)方案的合理性及經(jīng)濟性，以求最優(yōu)建筑方案。然而，在實際的工作中，一些設(shè)計人員采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案，或沒有采取一定的計算及構(gòu)造措施，在發(fā)生地震災(zāi)害時，產(chǎn)生不利影響。

3.4 忽視建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計規(guī)范

最近幾年，我國發(fā)生了很多不同級別的地震災(zāi)害，給人們造成不同程度的損傷，究其原因，主要是因為建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能比較差，導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的原因一部分來源于設(shè)計人員的工作態(tài)度不端正，在制定設(shè)計總方案時忽視了抗震設(shè)計內(nèi)容，造成抗震設(shè)計方案的不合理。為了避免出現(xiàn)這種悲劇，設(shè)計人員在工作中，一定要根據(jù)抗震規(guī)范的各項要求來設(shè)計，并且充分考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特征和氣候環(huán)境，準(zhǔn)確判斷抗震級別，制定科學(xué)有效的抗震構(gòu)造方案。

4 提高建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計的措施

4.1 因地制宜，選擇合適的建筑場地

在抗震設(shè)計過程中，建筑場地的位置非常關(guān)鍵，選擇合適的建筑場地可以有效避免建筑后期施工過程中出現(xiàn)的一些不利因素，降低施工人員的工作壓力。在選擇建筑場地時，需要注意以下幾個方面。

第一，需要充分調(diào)查該區(qū)域內(nèi)歷年發(fā)生地震的情況，找到地震斷裂帶的大致范圍，杜絕選擇此區(qū)域。

第二，優(yōu)先選擇路面平坦的區(qū)域，這樣不僅方便施工，而且一旦發(fā)生地震，也會降低對建筑結(jié)構(gòu)和周圍事物的破壞力度。

第三，在施工過程中遇到軟土地基，需要采用硬化或置換等方式來處理軟土，避免建筑物出現(xiàn)塌陷事故。

4.2 選擇合適的建筑材料

為了提高建筑物的抗震效果，在抗震設(shè)計過程中，需要選擇合適的建筑材料。在選擇建筑材料時，一定要全面了解各類建筑材料的各項參數(shù)，并詳細(xì)分析抗震性能。在選擇非結(jié)構(gòu)建筑材料時，要盡量挑選質(zhì)地比較輕的材料，這樣在滿足強度要求的條件下可以降低結(jié)構(gòu)的自身重量，一旦發(fā)生地震，也可以起到減震的效果。

4.3 選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系

在抗震設(shè)計過程中，一定要重視抗震結(jié)構(gòu)體系的選擇，科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案可以增加建筑物的安全性能，還可以為建設(shè)單位節(jié)約大量成本。一個合格的建筑結(jié)構(gòu)體系必須包含清晰的計算簡圖以及明確的地震作用傳遞途徑。同時，建筑結(jié)構(gòu)還要設(shè)立多道抗震防線，這樣即便一些結(jié)構(gòu)部件在地震的影響下被破壞，也不會使整個建筑物喪失對重力荷載的承重能力以及抗震能力，這樣就能有效增加建筑物的安全性能。另外，建筑結(jié)構(gòu)體系需要有一定的承重能力，這樣可以具備變形能力以及消耗地震能量的能力。此外，建筑基礎(chǔ)的深度需要達(dá)到設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

4.4 合理設(shè)置抗震等級

在抗震設(shè)計過程中，需要全面分析建筑物的抗震等級。通過綜合分析建筑物的使用類型以及建筑物的抗震烈度等來得到建筑物的抗震等級。同時，應(yīng)根據(jù)建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)確定其抗震類別，尤其一些重點設(shè)防類工程，如常見的學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院、大型商場等須根據(jù)此分類標(biāo)準(zhǔn)采取相應(yīng)的抗震措施。

4.5 設(shè)立多道抗震防線，增加安全系數(shù)

在抗震設(shè)計過程中，可以根據(jù)實際情況適當(dāng)增加抗震防線的數(shù)量，這樣建筑物就有了多重抗震防線。在實際工作中，如果使用的是純框架結(jié)構(gòu)，要先選擇“強柱弱梁”型結(jié)構(gòu)，如果是雙重抗側(cè)力體系，框架擔(dān)當(dāng)?shù)谝坏婪谰€，墻體或者支撐擔(dān)當(dāng)?shù)诙婪谰€。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循規(guī)范中對框架承受地震傾覆力矩及樓層剪力的規(guī)定，這是對雙重抗側(cè)力體系的保證。同時結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)避免結(jié)構(gòu)剛度偏心過大，不利于抗震。

5 對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的展望

隨著我國城市化進程的不斷加快，城市的人口密度越來越大，為了解決人們的住房問題，高層建筑成為了發(fā)展趨勢。為了確保高層建筑的抗震性能，現(xiàn)階段世界各國普遍采取控制結(jié)構(gòu)剛度的辦法，通過消耗地震能量來降低地震的強度，確保建筑物保持不傾倒?fàn)顟B(tài)。此外，原來的抗震結(jié)構(gòu)理論和體系沒有隔震消能以及減震的效果，已經(jīng)達(dá)不到目前人們對抗震性能的要求，因此，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計未來的發(fā)展方向需要向著這方面努力。

6 結(jié)語

隨著我國科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們越來越重視建筑物的使用性能和安全性能，尤其是最近幾年，各地頻繁發(fā)生地震災(zāi)害，人們更加重視建筑的抗震能力。因此，為了滿足人們的需求，更為了保護人們的生命健康和財產(chǎn)安全，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)部門和人員一定要重視抗震設(shè)計，全面分析抗震設(shè)計過程中遇到的各類問題，采取科學(xué)合理的措施來有效解決，確保建筑物具有良好的抗震性能。

參考文獻：

[1]李想.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計探討[J].江西建材，2017，（02）：38-39.

[2]程道苫.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計探討[J].江西建材，2017，（11），27+31.

[3]靳永恒，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計分析[J].山西建筑，2017，4320：44-45.

[4]卜濤，羅小虎，韓永光.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計分析[J].門窗，2017，（09）：113-114.

[5]李晶晶，顏秉星.建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計探討[J].智能城市，2017，301：106.

[6]雷雨潤.建筑結(jié)構(gòu)中抗震概念設(shè)計的應(yīng)用[J].建設(shè)科技，2017，（08）：80.