建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的分析探討

馬立偉

摘要：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中地震是一種隨機(jī)的地理現(xiàn)象，具有很強(qiáng)的復(fù)雜性和不確定性，要準(zhǔn)確的預(yù)測地震的參數(shù)比較困難。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要針對地震發(fā)生的強(qiáng)度進(jìn)行抗震設(shè)計的預(yù)防工作?？拐鹪O(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有重要意義，直接關(guān)系到人們的生命財產(chǎn)安全。本文主要針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行分析與探討，對設(shè)計工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu) 抗震設(shè)計 分析探討

前言：結(jié)構(gòu)設(shè)計就是對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型的假設(shè)以及受力狀況進(jìn)行理論分析以及數(shù)據(jù)計算得出詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)果，然后再依照數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要針對地震的破壞機(jī)理以及試驗對結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的匹配，要依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則和設(shè)計思想對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行總體的布局，并確定建筑結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計過程。

一、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的意義

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計在房屋建筑設(shè)計中具有十分重要的意義，抗震設(shè)計要結(jié)合數(shù)據(jù)以及設(shè)計理論進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算。對于在實際施工中無法計算的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，要依照實際的經(jīng)驗或者依據(jù)計算機(jī)的數(shù)據(jù)計算來實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的掌握。依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的演化來制定建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的具體方案操作。同時，還不能過度的依賴計算機(jī)以及軟件計算，還要依據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計習(xí)慣，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行經(jīng)驗沿襲。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，抗震設(shè)計的設(shè)計原則和設(shè)計理念是對地震災(zāi)害的預(yù)防和不確定性的控制。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中建筑物所遭遇的地震以及抗震的參數(shù)，從結(jié)構(gòu)分析方面要充分考慮到結(jié)構(gòu)空間的作用以及建筑結(jié)構(gòu)，建筑材料的彈性以及建筑結(jié)構(gòu)的阻尼變化等各項因素。同時，工程抗震不能完全依賴于數(shù)據(jù)的計算，要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)中整體結(jié)構(gòu)對地震能量的分散作用，避免出現(xiàn)敏感結(jié)構(gòu)部位產(chǎn)生抗震能力減弱的問題，要對各種抗震設(shè)計方法進(jìn)行實驗與測試。

為了實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)有足夠的抗震能力，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師要從宏觀上控制抗震的性能，具體設(shè)計環(huán)節(jié)包括，要采取措施保證地基的穩(wěn)定性，避免地基發(fā)生變形等直接的危害。

二、抗震結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

對于建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計結(jié)構(gòu)單元要設(shè)置性質(zhì)不同的地基上，應(yīng)采用不同的基礎(chǔ)形式。要最大限度的發(fā)揮地基的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)作用，對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)范，對稱以及質(zhì)量的變化，要做到受力均勻、對稱，防止地震對建筑結(jié)構(gòu)造成影響，從而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力的變化。

在建筑結(jié)構(gòu)制定過程中，要優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，要對抗震構(gòu)件力求均勻、對稱，使抗震措施避免結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)受力不均，造成結(jié)構(gòu)的損害。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，各種構(gòu)建要有可靠的連接，要采取必要的措施。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，從而獲得建筑結(jié)構(gòu)良好的抗震性能。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要盡量減輕房屋結(jié)構(gòu)的自重，減少建筑結(jié)構(gòu)對地基的壓力，從而降低向建筑物傳輸?shù)牡卣鹆ψ饔谩?/p>

三、建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)抗震抗震設(shè)計中的運用

（一）場地的選擇

針對不同的地質(zhì)條件，建筑結(jié)構(gòu)工程師要依據(jù)地質(zhì)工程的勘察結(jié)果進(jìn)行場地的選擇，對建筑物的場地要分析地質(zhì)地震結(jié)構(gòu)，防止建筑物建設(shè)在地震常發(fā)生的位置。避免建筑物建設(shè)在抗震不利的地段。

（二）抗震結(jié)構(gòu)的地基處理

在建筑物的地基處理中，首先，對土質(zhì)進(jìn)行分析進(jìn)行土質(zhì)置換，做好建筑物的基坑處理。其次，嚴(yán)格按照工程需要，做好樁基的建設(shè)，構(gòu)建穩(wěn)定的建筑物的基坑結(jié)構(gòu)。建好地圈梁的承上啟下的建筑結(jié)構(gòu)職能，能有效的增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

（三）建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的優(yōu)化

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思想，就是要運用結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念，設(shè)計思路進(jìn)行拓寬，把傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)計算理論結(jié)合抗震以及混凝土和鋼筋的結(jié)構(gòu)相結(jié)合，進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

在實際的抗震設(shè)計過程中配置鋼筋和水泥的強(qiáng)度，進(jìn)行建筑梁柱的基礎(chǔ)性設(shè)計，要制定結(jié)構(gòu)的尺寸;混凝土的等級以及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛性，使建筑結(jié)構(gòu)更能承受地震力，使結(jié)構(gòu)剛性和韌度能有效地對地震作用，進(jìn)行地震力的分散。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際應(yīng)用中，隔震消能的具體操作通常是在結(jié)構(gòu)和主體之間設(shè)置柔性的隔震層，加強(qiáng)消能支撐對建筑結(jié)構(gòu)的震動加大阻尼作用，降低地震對建筑物產(chǎn)生的位移作用，降低地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞作用。

在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，結(jié)構(gòu)工程師要確保建筑物的合理的剛性是十分重要的，同時建筑的剛性還不能過于強(qiáng)大，還有保持建筑物的韌性。在地震時，建筑結(jié)構(gòu)所能承受的地震力，就能有效的避免建筑材料的浪費，要保證建筑物的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，要對框架結(jié)構(gòu)設(shè)計成雙向梁柱接地體系，要允許框架梁搭在另一空間量上，能夠加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)對垂直地震的破壞強(qiáng)度，降低垂直地震作用對建筑結(jié)構(gòu)的破壞。

在建筑結(jié)構(gòu)中，雨棚和陽臺是抗震結(jié)構(gòu)的弱點環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)設(shè)計中用充分考慮到陽臺和雨棚的抗扭能力。合理布置梁和柱的鋼筋混凝土配比。優(yōu)化抗震設(shè)計在雨棚和陽臺部位中的構(gòu)建應(yīng)用，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要防止節(jié)點破壞先于構(gòu)件，優(yōu)化強(qiáng)節(jié)弱感的設(shè)計方式，要結(jié)構(gòu)柱的抗彎能力高于梁的抗彎能力。加強(qiáng)剪力墻的抗震能力，加強(qiáng)借住結(jié)構(gòu)的承載力。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師要調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的核載效應(yīng)。要強(qiáng)制構(gòu)建措施達(dá)到抗震的要求，要根據(jù)抗震結(jié)構(gòu)所需要的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，要依據(jù)國家對建筑抗震設(shè)計規(guī)范進(jìn)行詳細(xì)的應(yīng)用。

結(jié)束語：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須堅持“小震不壞，中震可修，大震不倒”，多道抗震防線等設(shè)計原則。以保障房屋建筑在遭遇設(shè)防地震影響時，不至于產(chǎn)生災(zāi)難性后果;在遭遇罕遇地震影響時不至于倒塌。2008年汶川地震表明，嚴(yán)格按照現(xiàn)行抗震規(guī)范進(jìn)行設(shè)計、施工和使用的房屋建筑，均達(dá)到了規(guī)范規(guī)定的設(shè)防目標(biāo)，在遭遇到高于地震區(qū)劃圖一度的地震作用下，沒有出現(xiàn)倒塌破壞一實現(xiàn)了生命安全的目標(biāo)。