抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

孫戰(zhàn)闖

摘? ? 要：從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐來(lái)說(shuō)，做好抗震設(shè)計(jì)，合理選擇建筑場(chǎng)地，做好地基與基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計(jì)等，對(duì)保證建筑性能有著積極的作用?，F(xiàn)針對(duì)抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，做了簡(jiǎn)單的論述，提出了抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用策略，共享給相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：抗震設(shè)計(jì);房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1? 引言

近幾年來(lái)我國(guó)地震頻發(fā)，地震不僅威脅到人們的生命安全，還使國(guó)家的經(jīng)濟(jì)遭受?chē)?yán)重?fù)p失。人們通過(guò)對(duì)地震情況的研究發(fā)現(xiàn)，地震和建筑物的共振使得建筑物倒塌，從而對(duì)人們?cè)斐蓚ΑＨ藗儧](méi)有能力從根本上對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行防護(hù)，但是可以從建筑物設(shè)計(jì)這一塊著手，減少地震中由于樓房倒塌而對(duì)人們?cè)斐傻亩蝹ΑＲ虼?，房屋牢固安全非常重要?/p>

2? 房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要以滿足實(shí)際需求為基本原則，同時(shí)要保證建筑具有不錯(cuò)的抗震性能，從建筑結(jié)構(gòu)和材料等方面入手做好把控，增強(qiáng)建筑物的抗震性能。需要注意的是，選擇抗震材料時(shí)要結(jié)合使用柔性材料和剛性材料。

3? 地震中倒塌的房屋的特點(diǎn)

3.1? 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)未符合標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)在民用建筑基本使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不僅可塑性高、取材方便、節(jié)約成本，而且實(shí)用度高、使用時(shí)間久、耐火。地震中出現(xiàn)被破壞的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 人為更改使梁過(guò)強(qiáng)、柱過(guò)弱，建筑物在地震中，柱端出現(xiàn)問(wèn)題，從而被破壞。

3.2? 裝配式樓蓋不規(guī)范

裝配式樓蓋一般用于多層建筑，能夠直接安裝完成，施工快，成本低。這樣的措施可以避免地震對(duì)墻體傷害時(shí)使樓板脫節(jié)，所以大部分建筑物都會(huì)預(yù)制空心樓板。但由于施工時(shí)未按照標(biāo)準(zhǔn)施工裝配整體式樓蓋，導(dǎo)致地震中樓板脫節(jié)塌落，威脅生命安全。

3.3? 框架結(jié)構(gòu)樓梯間和填充墻損壞

在發(fā)生災(zāi)害時(shí)，樓梯間本屬于逃生設(shè)施，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全都會(huì)有很大的幫助，是一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)。但是當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生以后，樓梯間的情況很糟糕，會(huì)被破壞甚至倒塌。填充墻被運(yùn)用在各種建筑里，以承載地震來(lái)臨時(shí)造成的破壞，用自身特點(diǎn)消耗損害。但填充墻也是經(jīng)常發(fā)生損壞的地方，裂開(kāi)甚至倒塌都會(huì)給人們帶來(lái)巨大傷害。

4? 抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

4.1? 結(jié)構(gòu)平面與豎向布局的抗震設(shè)計(jì)

一般來(lái)說(shuō)，為了避免地震對(duì)墻體傷害時(shí)使樓板脫節(jié)，所以大部分建筑物都會(huì)預(yù)制空心樓板，來(lái)增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能 ，在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí)要保證高層平面以及豎向位置的合理性和科學(xué)性。在具體設(shè)計(jì)中做好以下要點(diǎn)的把控：第一，確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體性。 在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，使用填充墻、樓梯等構(gòu)件時(shí)，要和主體構(gòu)件牢固連接，避免這些構(gòu)件在地震中倒塌。高層建筑設(shè)計(jì)中，尤其要注意結(jié)構(gòu)側(cè)移度。開(kāi)展平面設(shè)計(jì)時(shí)，合理設(shè)置抗震縫，分割建筑物，保證結(jié)構(gòu)平面形狀簡(jiǎn)單、規(guī)則，質(zhì)量、剛度和承載力分布均勻的同時(shí)保證建筑的美觀性和使用功能的實(shí)現(xiàn)。

4.2? 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)

開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要做好計(jì)算環(huán)節(jié)的把控，計(jì)算要點(diǎn)如下：第一，彈性以及非線性分析計(jì)算，優(yōu)選結(jié)構(gòu)整體計(jì)算模型，正確選擇構(gòu)件計(jì)算參數(shù)和節(jié)點(diǎn)計(jì)算參數(shù)。第二，開(kāi)展水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的計(jì)算，必須要明確不落地柱、建筑墻體的轉(zhuǎn)換梁等相鄰層計(jì)算層數(shù)，同時(shí)要明確層高，合理劃分轉(zhuǎn)換厚板有限元類(lèi)型。第三，開(kāi)展剪力墻抗震計(jì)算時(shí)，通過(guò)合理選擇計(jì)算模型以及計(jì)算參數(shù)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算結(jié)果的合理把控。對(duì)于應(yīng)用了滑動(dòng)支座的建筑結(jié)構(gòu)，以大震為條件進(jìn)行抗震計(jì)算分析時(shí)，選擇的計(jì)算模型需要考慮支座兩側(cè)結(jié)構(gòu)的相互作用以及影響。具體來(lái)說(shuō)，要結(jié)合計(jì)算的實(shí)際來(lái)選擇模型以及參數(shù)。

4.3? 地震作用下的建筑結(jié)構(gòu)變形分析

《抗規(guī)》和《高規(guī)》都是對(duì)高層建筑變形提出明確要求的規(guī)定，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑。受到地震作用的影響，若建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大變形，很容易喪失承載力最終受損。按照《高規(guī)》的要求，若為A級(jí)高度的建筑，建筑樓層豎向構(gòu)件的水平為位移，以及建筑層間的位移，不可以大于此樓層均值的1.2倍，并且不能大于此樓層均值的1.5倍。同時(shí)結(jié)構(gòu)樓層之間的最大位移和層高之比要小于1/1000（剪力墻結(jié)構(gòu)）。實(shí)際上，X向和Y向地震作用下，建筑物轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)的樓層位移，其增速具有規(guī)律性，能夠使用近似直線來(lái)表示。除此之外，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)部分的樓層位移，其也具有規(guī)律性，不過(guò)存在突變的情況，轉(zhuǎn)換層下部過(guò)渡到上部時(shí)，樓層位移曲線的斜率大小會(huì)出現(xiàn)減少的情況。

5? 抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)

5.1? 地基部分的抗震設(shè)計(jì)

房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的開(kāi)展，技術(shù)要求很高，在推動(dòng)建筑行業(yè)整體持續(xù)化發(fā)展方面有著積極的作用。完善的地基設(shè)計(jì)，能夠起到增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震性的作用。建筑工程施工作業(yè)階段，在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，使用填充墻、樓梯等構(gòu)件時(shí)，要和主體構(gòu)件牢固連接，避免這些構(gòu)件在地震中倒塌。高層建筑設(shè)計(jì)中，尤其要注意結(jié)構(gòu)側(cè)移度。進(jìn)行建筑基礎(chǔ)埋設(shè)時(shí)，要合理增加埋設(shè)的深度，避免弱化建筑物的嵌固作用。除此之外，若地基埋設(shè)深度不夠，當(dāng)出現(xiàn)地震情況時(shí)，受到大振幅的影響，很容易產(chǎn)生坍塌危險(xiǎn)。因此，開(kāi)展建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要將位移作為抗震設(shè)計(jì)基點(diǎn)，做好結(jié)構(gòu)定量分析，避免地震發(fā)生時(shí)地表能量散發(fā)，同時(shí)避免引發(fā)共振問(wèn)題。

5.2? 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)

從房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際來(lái)說(shuō)，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置，多選擇在建筑主體結(jié)構(gòu)上。具體設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)關(guān)注非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，比如女兒墻和內(nèi)隔墻等，基于構(gòu)件的整體出發(fā)，做好構(gòu)件連接以及錨固。一般來(lái)說(shuō)，填充墻的局部高度大小，對(duì)主體結(jié)構(gòu)有著很大的影響，極易使得結(jié)構(gòu)短柱產(chǎn)生脆性破壞，因此要做好把控。除此之外，在設(shè)計(jì)填充墻和內(nèi)隔墻等時(shí)，要減少其對(duì)主體結(jié)構(gòu)自震周期的影響，合理調(diào)整其剛度，保證地震發(fā)生時(shí)內(nèi)力分布均勻，進(jìn)而減少地震作用的影響。對(duì)于頂棚和貼面等，采取柔性連接的方式，結(jié)合運(yùn)用剛性連接手段，避免地震環(huán)境下出現(xiàn)構(gòu)件破壞以及脫落等問(wèn)題。

5.3? 設(shè)置多層抗震防線

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，涉及到諸多方面的內(nèi)容，比如建筑場(chǎng)地的選擇以及空間布置等，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要從實(shí)際出發(fā)合理設(shè)計(jì)。除此之外，要充分利用防線設(shè)置法，來(lái)增強(qiáng)建筑物的抗震能力。設(shè)計(jì)框架式建筑結(jié)構(gòu)，通過(guò)采用強(qiáng)柱與弱梁的結(jié)構(gòu)，若為雙重抗側(cè)力建筑結(jié)構(gòu)體系，首道放線設(shè)置為框架，之后為墻體，結(jié)合樓層剪力和地震傾覆力相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行雙重抗側(cè)力體系的設(shè)計(jì)，能夠獲得不錯(cuò)的抗震效果，能夠避免抗震效應(yīng)失效的發(fā)生。

5.4? 合理運(yùn)用抗震技術(shù)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，可以采用以下新抗震技術(shù)：第一，隔震技術(shù)。技術(shù)原理為增加房屋建筑結(jié)構(gòu)的自振周期，進(jìn)而減弱地震作用。這需要在施工作業(yè)中，做好嚴(yán)格的把控，將建筑結(jié)構(gòu)底部和上層進(jìn)行合理分割，使用隔震裝置，必須要保證裝置的穩(wěn)定性，進(jìn)而確保使用效果。第二，消能減震技術(shù)。比如利用阻尼元件設(shè)備，加大對(duì)重要部位的保護(hù)力度。

6? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震設(shè)計(jì)的應(yīng)用，要做好設(shè)計(jì)要點(diǎn)的把控?？偨Y(jié)了以下應(yīng)用策略：強(qiáng)化地基部分的抗震設(shè)計(jì);做好非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì);設(shè)置多層抗震防線等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄧鈞天.淺談抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 江西建材，2018（14）.

[2] 周洪.芻議抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用[J]，山東工業(yè)技術(shù)，2015（8）.

[3] 馮太陽(yáng).淺談抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 民營(yíng)科技，2018（10）.

[4] 邢彬彬.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系的選型及抗震設(shè)計(jì)探討[J]. 住宅與房地產(chǎn)，2018（12）.

[5] 王璐.橋梁抗震設(shè)計(jì)與減隔震設(shè)計(jì)的比較[J].價(jià)值工程，2018（7）.

[6] 劉志強(qiáng).高層建筑工程的抗震設(shè)計(jì)分析[J].價(jià)值工程，2016（30）.