建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題探討

于哲權(quán)

摘 要：地震是我國(guó)頻發(fā)的自然災(zāi)害類型，因此對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)防設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和探討，可以有效地強(qiáng)化建筑的抗震性，提升建筑建設(shè)質(zhì)量的同時(shí)，也能為人們的生活帶來安全保障。因此，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該有效融合抗震元素，提升各結(jié)構(gòu)部件的固性，設(shè)置數(shù)量充足的抗震防線等，進(jìn)而有效地提升建筑結(jié)構(gòu)的整體性能。該文主要研究建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu) 抗震設(shè)防 設(shè)計(jì) 相關(guān)問題

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）02（b）-0083-02

當(dāng)前，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于在管理方面出現(xiàn)了紕漏，忽視了抗震設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的重要性以及監(jiān)理等方面也存在一定問題，使得抗震設(shè)防理念和相關(guān)技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)嚴(yán)重脫節(jié)，不僅不利于建筑工程質(zhì)量的提升，甚至也在一定程度上加大了建筑結(jié)構(gòu)的隱患，為居住者帶來了一定的威脅。因此，需要建筑設(shè)計(jì)人員在充分考慮抗震條件，有效應(yīng)用抗震設(shè)防技術(shù)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定和維護(hù)，有效地提升建筑工程的建設(shè)質(zhì)量。

1 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)中存在的問題

1.1 在管理中存在問題

通過研究相關(guān)抗震法律條例可以了解，當(dāng)前很多地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)，都要求提升設(shè)防和抗震等級(jí)，這也在一定程度上為抗震設(shè)防的管理提高了難度。但是當(dāng)前，整個(gè)社會(huì)的發(fā)展形式就是重救災(zāi)、輕防災(zāi)，因此很多建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)抗震設(shè)防技術(shù)并不十分了解，缺乏必要的抗震指標(biāo)體系，再加上部分地區(qū)也并沒有根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對(duì)地形和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注內(nèi)核分類，導(dǎo)致在實(shí)際施工的過程中，缺乏必要的抗震設(shè)防機(jī)制，綜合管理制度的落實(shí)也不夠到位。除此之外，抗震主管部門在進(jìn)行質(zhì)量管理和招標(biāo)投標(biāo)過程中，配合不夠密切，對(duì)抗震設(shè)防的審查力度不高，建筑質(zhì)量雖然合格，但是在抗震能力方面還存在嚴(yán)重不足。

1.2 忽視了抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性

很多建筑抗震的實(shí)踐結(jié)果表明，一個(gè)處在地震區(qū)的建筑物，在沒有經(jīng)過良好的抗震布局總體設(shè)計(jì)的情況下，就盲目地進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算來確定抗震標(biāo)準(zhǔn)，是很難對(duì)抗震結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分類的，同時(shí)也難以取得較為顯著的抗震效果。一旦發(fā)生重大地震災(zāi)情，建筑結(jié)構(gòu)必然會(huì)受到損傷，嚴(yán)重威脅居住者的人身安全。

1.3 建筑結(jié)構(gòu)施工和監(jiān)理方面存在問題

影響建筑結(jié)構(gòu)抗震質(zhì)量的因素有很多，除了施工隊(duì)伍技術(shù)能力不過關(guān)、施工管理水平不足等問題之外，部分施工單位為了能夠贏得短期的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)抗震設(shè)計(jì)的監(jiān)督也不夠到位。很多施工人員在實(shí)際的施工過程中，存在偷工減料的情況，所采取的抗震材料質(zhì)量不過關(guān)，抗震設(shè)計(jì)方法不合理以及抗震意識(shí)淡薄等問題，都嚴(yán)重影響了抗震設(shè)防在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。具體來講，集中表現(xiàn)為建筑結(jié)構(gòu)中磚砌體的組砌方法不合理，墻體與墻體結(jié)構(gòu)之間存在連接性不足的問題，以及框架節(jié)點(diǎn)所采取的施工技術(shù)不合理等，這些技術(shù)上的問題都嚴(yán)重影響了建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防功能的發(fā)揮。

2 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的基本原則

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過程中，除了要求設(shè)計(jì)者有效認(rèn)識(shí)到抗震設(shè)計(jì)的重要性之外，還需要與具體的施工內(nèi)容和計(jì)劃進(jìn)行有機(jī)融合，在尊重施工標(biāo)準(zhǔn)和流程的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)有效的施工技術(shù)和施工方法，提升建筑設(shè)計(jì)抗震施工方案的可行性和科學(xué)性。具體來講有以下幾點(diǎn)。

首先，技術(shù)人員必須要保障建筑結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的性能。在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行維護(hù)的過程中，應(yīng)該確保建筑結(jié)構(gòu)匯總各部件具有穩(wěn)定的承載能力，根據(jù)實(shí)際的施工需要對(duì)墻底結(jié)構(gòu)、墻柱彎度等進(jìn)行測(cè)試和維護(hù)。如果設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中存在不合理的情況，就可能無法發(fā)揮部件的正常功能和屬性，需要更為有效的措施對(duì)抗震能力進(jìn)行檢測(cè)。需要注意的是，建筑構(gòu)建中部分屬相結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，盡量不要出現(xiàn)在抗震設(shè)防的設(shè)計(jì)中。

其次，盡可能多地設(shè)置抗震防線。在建筑結(jié)構(gòu)中，想要提升其抗震設(shè)防能力，就需要利用延展性較大的組合設(shè)計(jì)流程，對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行有效連接。其中，剪力墻和延性框架共同組成了框剪結(jié)構(gòu)，多肢或雙肢又組成了剪力墻體系。一旦發(fā)生地震，或者是地震之后的余震，在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的過程中就需要設(shè)置多條防線，一旦建筑在地震中遭到破壞，這些抗震防線會(huì)在一定程度上防止建筑物的倒塌。其工作原理就是抗震結(jié)構(gòu)體系可以有效延展內(nèi)部和外部冗余結(jié)構(gòu)，進(jìn)而吸附大量的地震能量，進(jìn)而提升建筑整體的穩(wěn)定性。

最后，有效處理建筑結(jié)構(gòu)中構(gòu)建強(qiáng)弱的關(guān)系。技術(shù)人員在對(duì)建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該有效處理建筑結(jié)構(gòu)中構(gòu)件強(qiáng)弱之間的關(guān)系。尤其在完善統(tǒng)一樓層內(nèi)主要耗能構(gòu)件之后，對(duì)其他結(jié)構(gòu)構(gòu)建需要進(jìn)行彈性測(cè)試，保證這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠屈服較長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)期，進(jìn)而保障統(tǒng)一樓層的平衡。除此之外，還需要對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)弱的平衡測(cè)試，在實(shí)際施工中有效避免以大代小或者改變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)固件的工程措施。

3 建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的整體思路

3.1 采取合理科學(xué)的抗震設(shè)計(jì)方式

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)防的設(shè)計(jì)過程中，技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到地集合場(chǎng)地等基本情況，對(duì)建筑物的抗震能力影響。因此，應(yīng)該在綜合考察建筑物周邊地理環(huán)境的基礎(chǔ)上，選擇穩(wěn)定的場(chǎng)地以及低級(jí)條件完好的位置。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，有效控制結(jié)構(gòu)剛度，在發(fā)生地震的過程中可以使墻體和柱體的結(jié)構(gòu)處于非彈性的狀態(tài)，從而提升地震中建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。同時(shí)還需要利用抗震措施和內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造措施，利用建筑巖性優(yōu)勢(shì)以及承載力規(guī)范設(shè)計(jì)等內(nèi)容，提升抗震設(shè)防設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的地震彈性進(jìn)行反應(yīng)和測(cè)試。除此之外，技術(shù)人員還需要構(gòu)建有效的建筑結(jié)構(gòu)體系，逐漸提升建筑結(jié)構(gòu)對(duì)地震的承載能力和吸收消耗地震能量的能力。

3.2 制定明確的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)

由于地震的發(fā)生本身就具有極強(qiáng)的不確定性，建筑設(shè)計(jì)人員也不能對(duì)地震的發(fā)生時(shí)間和地理位置進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的設(shè)計(jì)中，要求技術(shù)人員綜合考慮影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的主要因素，其中包括建筑場(chǎng)地、建筑抗震防線的設(shè)置等。在有效考慮以上這些因素的基礎(chǔ)上，制定科學(xué)的測(cè)算目標(biāo)，使建筑結(jié)構(gòu)可以有效滿足抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，技術(shù)人員還應(yīng)該以抗震設(shè)計(jì)的整體思路為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部系統(tǒng)的過程中，根據(jù)當(dāng)?shù)氐卣鹎闆r對(duì)建筑物的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制和加固。例如，更正加固法和外加構(gòu)件設(shè)計(jì)法等，使整體建筑結(jié)構(gòu)可以有效承載較大地震的侵蝕[1]。

3.3 有效強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)

在對(duì)抗震建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化的過程中，技術(shù)人員同時(shí)也應(yīng)該重視對(duì)建筑薄弱層的有效監(jiān)理和控制。在設(shè)計(jì)的過程中就需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的承載力進(jìn)行有效的測(cè)驗(yàn)，其中包括構(gòu)件的剛度、彈性和彎曲度等，進(jìn)而有效預(yù)防裂縫情況的出現(xiàn)。在有效增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)薄弱部分的同時(shí)，技術(shù)人員能夠明確掌握建筑構(gòu)架的實(shí)際承載力，這些對(duì)于后續(xù)的施工和抗震設(shè)計(jì)來講，具有極大的引導(dǎo)意義。

3.4 在抗震設(shè)計(jì)中以結(jié)構(gòu)性為主要原則

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建設(shè)當(dāng)中，抗震設(shè)防設(shè)計(jì)優(yōu)化涉及到方方面面，因此在開展實(shí)際的工作中，不僅應(yīng)該注重抗震設(shè)計(jì)的主要流程，還應(yīng)該將抗震設(shè)防主要工藝應(yīng)用到實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，根據(jù)工程建設(shè)的具體要求，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中包括對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的有效敲定和落實(shí)、對(duì)建筑材料的購(gòu)進(jìn)、對(duì)技術(shù)的監(jiān)理核對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理等。在完成相關(guān)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)施工之后，技術(shù)人員還應(yīng)該重視對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性功能進(jìn)行測(cè)評(píng)的環(huán)節(jié)，進(jìn)而有效提升建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載力。

4 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)中應(yīng)該采取的有效措施

4.1 工程抗震設(shè)計(jì)

就目前來講，技術(shù)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防技術(shù)進(jìn)行分析的過程中，應(yīng)該采取我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)較為成熟的抗震設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容與方案中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和修正。在進(jìn)行技術(shù)加工的過程中，我國(guó)將地震的降低系數(shù)統(tǒng)一設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)的2.86，以該系數(shù)來驗(yàn)證建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防能力是否在標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算之中[2]。

4.2 對(duì)建筑平面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的平面進(jìn)行抗震設(shè)防設(shè)計(jì)中，如果其鋼筋和墻體的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，一旦發(fā)生地震，建筑結(jié)構(gòu)的表面就會(huì)受力不均，進(jìn)而使整個(gè)建筑出現(xiàn)集體變形的情況，不僅嚴(yán)重影響建筑后續(xù)的修復(fù)和更新工作，對(duì)于居住者的生命安全來說也會(huì)造成一定的威脅。因此，需要技術(shù)人員對(duì)建筑平面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，用平面組合設(shè)計(jì)和單個(gè)組合設(shè)計(jì)的形式，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型的不同，選擇最佳的組合標(biāo)準(zhǔn)。例如，在采取集中式的設(shè)計(jì)過程中，可以以客廳作為中間的媒介來優(yōu)化組合其他各個(gè)房間。這種設(shè)計(jì)模式比較適用于展覽館和商場(chǎng)的設(shè)計(jì)，因?yàn)槠淇臻g的跨度較大，因此可以更好地提升建筑結(jié)構(gòu)的承載力性能。

4.3 合理進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的造型設(shè)計(jì)

技術(shù)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的造型進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅要重視造型控制的質(zhì)量，同時(shí)也應(yīng)該有效提升造型設(shè)計(jì)的美感。在保障建筑物對(duì)稱和規(guī)則的情況下，運(yùn)用抗震設(shè)防技術(shù)加強(qiáng)建筑物的抗震能力。首先，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)之前應(yīng)該到施工現(xiàn)場(chǎng)和場(chǎng)地進(jìn)行仔細(xì)考察，根據(jù)施工的實(shí)際情況進(jìn)行具體的圖紙方案設(shè)定等。其次，在對(duì)造型進(jìn)行規(guī)劃的過程中，要始終堅(jiān)持對(duì)稱性的原則，防止由于建筑結(jié)構(gòu)受外力的侵蝕而出現(xiàn)伸縮和變形的情況。

4.4 建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的樓梯間進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于樓梯間是豎向排列的，因此技術(shù)人員應(yīng)該考慮到疏散人流的重要性，謹(jǐn)慎檢測(cè)并計(jì)算樓梯結(jié)構(gòu)和各部件的抗震能力，防止樓梯間設(shè)計(jì)中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不嚴(yán)謹(jǐn)或大小不規(guī)則的情況。其次，在對(duì)階梯板進(jìn)行厚度測(cè)算的過程中，也應(yīng)該保證其剛度，保證結(jié)構(gòu)中鋼筋的強(qiáng)度和剛度能夠有效承載墻體的彎曲。

5 結(jié)語

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了要提升建筑整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量之外，還需要對(duì)其抗震設(shè)防能力進(jìn)行檢測(cè)，在對(duì)建筑的平面和各部件進(jìn)行有效測(cè)算的基礎(chǔ)上，提升建筑整體的抗震和承載能力，制定科學(xué)有效的抗震設(shè)防目標(biāo)，有效強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性能需要的同時(shí)，保障人們的生命安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 任兵.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題探討[J].綠色環(huán)保建材，2018（12）：80，83.

[2] 劉光紳，吳建奇.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)中的若干問題探討[J].山西建筑，2010，36（3）：76-77.