高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能處理措施分析與設(shè)計

文/韓金玲 哈爾濱市市政工程設(shè)計院 黑龍江哈爾濱 150070

地震災(zāi)害會嚴(yán)重威脅到建筑安全與人們的生命財產(chǎn)安全，因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，就需要做好結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作，以便有效應(yīng)對地震災(zāi)害，避免有建筑倒塌問題出現(xiàn)，保證人們的生命財產(chǎn)安全。目前來講，還有諸多的問題存在于高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，需要采取針對性的優(yōu)化措施，不斷提升高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計水平。

1、我國高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的缺陷分析

在諸多因素的綜合作用下，我國很容易出現(xiàn)地震災(zāi)害。雖然經(jīng)過不斷創(chuàng)新與發(fā)展，我國將高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計方案給構(gòu)建起來。但相較于國外抗震技術(shù)，還存在著較大的差距。以美國為例，抗震規(guī)定十分完善，其規(guī)定：在高烈度地區(qū)應(yīng)采用高延性等級。我國僅僅將“三個水準(zhǔn)”的目標(biāo)提了出來，即為“小震不壞、中震可修、大震不倒”，無法有效適用所有的高層建筑結(jié)構(gòu)。依據(jù)一個目標(biāo)來要求所有的高層建筑，那么就無法有效提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震水平。因此，在未來發(fā)展中，需要緊密結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)實際情況，對抗震性能設(shè)計方案針對性選擇，促使高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到保證。

2、現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計存在的問題分析

2.1 沒有正確認(rèn)識抗震設(shè)計

進(jìn)入新時期后，建筑行業(yè)發(fā)展迅速。建筑設(shè)計過程中，部分人員對建筑物的實用性十分重視，在很大程度上忽略了建筑的抗震設(shè)計。即便認(rèn)識到抗震設(shè)計的意義，也沒有積極采取相應(yīng)的完善措施。因此，為了促使建筑結(jié)構(gòu)的抗震水平得到提升，首先就需要對建筑設(shè)計人員的抗震設(shè)計意識進(jìn)行強(qiáng)化。

2.2 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠科學(xué)

雖然部分建筑設(shè)計人員對抗震設(shè)計十分關(guān)注和重視，但在諸多因素的綜合作用，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計與實際情況和要求不相符合，與建筑設(shè)計出現(xiàn)了偏離，這樣很容易浪費(fèi)大量資源，同時無法實現(xiàn)預(yù)期的抗震效果。相關(guān)人員需要明確認(rèn)識到，抗震設(shè)計工作的開展，主要是為了促使建筑物的整體安全性得到提升。因此，就需要將建筑物結(jié)構(gòu)的實際情況、地理位置等一系列因素充分納入考慮范圍，對建筑設(shè)計方案合理制定，促使建筑物抗震性能得到全面提升。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震的影響因素

3.1 建筑抗震場地

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，建筑抗震場地會在較大程度上影響到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。如果出現(xiàn)了地震災(zāi)害，將會有較大的變化出現(xiàn)于地表位置。如果建筑處于土質(zhì)疏松、較軟土層的位置，那么地震災(zāi)害的破壞力就會顯著增加，影響到建筑的安全性。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)體系

建筑物的安全性也會受到建筑結(jié)構(gòu)體系的影響，因此，在具體設(shè)計實踐中，就需要充分考慮這些方面的內(nèi)容：第一，對整體與局部之間的關(guān)系科學(xué)處理，保證建筑結(jié)構(gòu)的余度與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范所符合，這樣即便地震災(zāi)害破壞到了建筑結(jié)構(gòu)的局部，建筑結(jié)構(gòu)整體抗震性能也不會受到影響。第二，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要均衡處理建筑結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度和剛度。如果剛度、強(qiáng)度沒有得到合理分配，那么部分建筑結(jié)構(gòu)部件的剛度就會與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不相符合，進(jìn)而對建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能造成影響。

4、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的有效措施

4.1 合理選擇建筑場地

相關(guān)人員在抗震設(shè)計實踐中，首先要合理選擇建筑場地，因為建筑物的抗震性能會直接受到建筑場地的影響。一旦出現(xiàn)了地震災(zāi)害，地質(zhì)活動都會隨之發(fā)生。因此，高層建筑一般要在平坦開闊、地質(zhì)條件良好的場地構(gòu)建，避免構(gòu)建于地質(zhì)活躍地帶。要深入分析建筑地區(qū)的土質(zhì)狀況，不宜建設(shè)在軟弱粘性土、液化土或嚴(yán)重不均勻土層較厚的場地，保證其具有較高的地基承載能力，以便促使建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到全面提升。

4.2 合理進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效果，會對建筑物整體穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。在具體設(shè)計實踐中，需要從這些方面著手：第一，對建筑結(jié)構(gòu)的載重范圍合理設(shè)計。為了促使建筑物的穩(wěn)定性、安全性得到保證，抗震設(shè)計實踐中，就需要對建筑贅余度嚴(yán)格控制，避免有變形問題出現(xiàn)于建筑構(gòu)件中，促使建筑物的穩(wěn)定性得到保證。第二，要對建筑平立面設(shè)計充分重視。相關(guān)工作人員需要對各項數(shù)據(jù)深入把關(guān)，盡量避免不規(guī)則的建筑形體，通過科學(xué)系統(tǒng)的分析數(shù)據(jù)，對建筑布局平立面有效優(yōu)化。第三，對建筑結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度嚴(yán)格控制。建筑材料的強(qiáng)度也會影響到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。如果建筑材料不具備足夠的強(qiáng)度，那么就容易有突變現(xiàn)象發(fā)生于建筑結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致建筑物的抗震能力大大降低。

4.3 合理設(shè)置多重抗震防線

抗震防線的布置，能夠促使地震災(zāi)害的危害性得到降低，人們逃生獲救的幾率得到提升。因此，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計實踐中，就需要結(jié)合實際情況，設(shè)置多重抗震防線。首先，將延展性較高的材料運(yùn)用過來，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。其次，選用合理的構(gòu)件及節(jié)點設(shè)計，以滿足抗震設(shè)計要求。實踐研究表明，通過多重防線的設(shè)置，可以促使地震的沖擊力得到環(huán)節(jié)，地震災(zāi)害帶來的破壞和損失也可以得到最大程度的降低。

4.4 科學(xué)合理的布局

通過科學(xué)布局，對地震能量進(jìn)行降低，也可以促使地震災(zāi)害帶來的危害得到有效控制。一般來講，會將結(jié)構(gòu)設(shè)計和定量分析方法運(yùn)用過來。為了促使地震災(zāi)害發(fā)生過程中建筑物的結(jié)構(gòu)變形能力與破壞要求所適應(yīng)，就可以將設(shè)計定量的分析方法運(yùn)用過來，對建筑下層的位移延性比有效控制。

4.5 合理選擇抗震設(shè)計方法

目前，底部剪力法被廣泛運(yùn)用于高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，本種方法主要是將地質(zhì)反應(yīng)譜理論運(yùn)用過來，以工程結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力等同于等效單質(zhì)點的水平地質(zhì)作用力，來對結(jié)構(gòu)的總地震作用力進(jìn)行確定。如果高層建筑結(jié)構(gòu)具有較為復(fù)雜的體系，那么就需要將振型分解反應(yīng)譜法運(yùn)用過來，其依據(jù)振型疊加原理，對地震總作用力進(jìn)行計算和獲取。如果建筑結(jié)構(gòu)擁有不規(guī)則的空間，則需要將彈性時程的分析方法運(yùn)用過來。

結(jié)語：

綜上所述，在地理位置、地震板塊活動等因素的綜合作用下，我國很容易出現(xiàn)地震災(zāi)害，在較大程度上危害到人們的生命財產(chǎn)安全，對建筑設(shè)計的抗震性能也提出了較高要求。針對這種情況，相關(guān)人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，除了對實用性、經(jīng)濟(jì)性充分重視之外，還需要采取科學(xué)的措施，不斷提升建筑抗震設(shè)計水平，以便促使建筑物能夠有效應(yīng)對地震災(zāi)害帶來的不利影響，推動我國建筑行業(yè)的整體發(fā)展。