分析工民建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)問題

梁占強(qiáng)

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了土木工程建設(shè)發(fā)展。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的部分是抗震設(shè)計(jì)，其穩(wěn)定性和安全性能夠更好地確保工程的質(zhì)量，因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究。在進(jìn)行土木工程設(shè)計(jì)的時(shí)候需要設(shè)計(jì)人員高度重視現(xiàn)場(chǎng)情況，從多個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而能夠進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能，更好的確保土木工程的建設(shè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)要點(diǎn)

地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生的破壞作用力較大，將會(huì)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，影響到社會(huì)正常生產(chǎn)生活。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震設(shè)計(jì)合理與否將直接到建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，但是縱觀當(dāng)前建筑抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來看，其中仍然存在一系列問題，還有待進(jìn)一步完善。由此，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)研究很有必要，有助于提升抗震設(shè)計(jì)水平，為推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展，為人們生命財(cái)產(chǎn)安全提供堅(jiān)實(shí)的保障。

1 工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的問題

1.1 工民建結(jié)構(gòu)規(guī)則性問題

現(xiàn)代工民建體形普遍較大，因此一旦遭受地震災(zāi)害，其受到的影響更加嚴(yán)重，但如果工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠形成規(guī)則性，那么就能夠適當(dāng)?shù)慕档偷卣馂?zāi)害對(duì)工民建的影響。而目前社會(huì)對(duì)于工民建設(shè)計(jì)的要求多種多樣，其中難免存在部分不規(guī)則的工民建，此類工民建通過分析可以證實(shí)，其在許多實(shí)際地震當(dāng)中受到的損害最為嚴(yán)重。工民建結(jié)構(gòu)不規(guī)則的主要表現(xiàn)為：工民建外部存在明顯凹凸、工民建沒有依照對(duì)稱原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，此類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然能夠滿足觀感上的需求，但顯然在地震災(zāi)害當(dāng)中，會(huì)受到更多的影響，出現(xiàn)坍塌、劇烈晃動(dòng)等現(xiàn)象，不利于人群撤離。

1.2 工民建平面布設(shè)問題

（1）工民建承重物的分布布設(shè)。工民建承重物主要是指承重柱，在現(xiàn)代大規(guī)模工民建的條件下，其相對(duì)較低的樓層規(guī)模會(huì)更大，此時(shí)就需要運(yùn)用大量的承重柱來進(jìn)行支撐，而因?yàn)橐?guī)模較大，承重柱的分布布設(shè)難度也會(huì)提高，所以在部分工民建結(jié)構(gòu)當(dāng)中，承重柱的布設(shè)會(huì)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象。

（2）電梯平面布設(shè)。電梯是現(xiàn)代工民建當(dāng)中常用設(shè)備，而電梯需要電梯井提供行動(dòng)空間，但在許多工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，其并沒有考慮到電梯井的抗側(cè)力剛度，此時(shí)如果遭受地震災(zāi)害，很容易從電梯井處導(dǎo)致工民建結(jié)構(gòu)的坍塌。

（3）墻體布設(shè)。墻體是任何形式工民建物都必須具備的工民建結(jié)構(gòu)，其同樣起到了承重作用，在地震災(zāi)害當(dāng)中的功能與承重柱相同，但在許多工民建當(dāng)中因不同的設(shè)計(jì)要求出現(xiàn)了不均勻墻體布設(shè)，使得整體工民建結(jié)構(gòu)的力學(xué)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不合理現(xiàn)象，降低了工民建整體的抗震性。此外，部分墻面的結(jié)構(gòu)剛度分布存在不足，同樣不利于工民建抗震性。

1.3 屋頂設(shè)計(jì)的問題

在現(xiàn)代大規(guī)模工民建的基礎(chǔ)上，當(dāng)其遭受地震災(zāi)害時(shí)，其不單地基基礎(chǔ)會(huì)受到劇烈影響，屋頂同時(shí)導(dǎo)致劇烈搖晃的重要因素。屋頂在工民建整體當(dāng)中，除了實(shí)現(xiàn)遮風(fēng)擋雨的功能外，還能夠向承重柱、承重墻施加應(yīng)力，使整體工民建結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性提升。而部分工民建當(dāng)中，其對(duì)于屋頂?shù)墓っ窠ù嬖谶^重或者過輕的現(xiàn)象，影響了相互應(yīng)力的作用。此外，還有部分設(shè)計(jì)當(dāng)中出現(xiàn)了屋頂重心偏移的現(xiàn)象，此類現(xiàn)象在地震內(nèi)，非常容易出現(xiàn)坍塌，需要嚴(yán)格進(jìn)行改善。

2 工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震措施

2.1 抗震設(shè)計(jì)以位移為基礎(chǔ)

抗震設(shè)計(jì)以位移為基礎(chǔ)能全面進(jìn)行抗震性能設(shè)計(jì)，提高工民建物的抗震能力，是符合現(xiàn)代工民建物抗震設(shè)計(jì)的需要。該方法是以位移為基本出發(fā)點(diǎn)，通常將位移控制運(yùn)用到工民建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，通過為位移譜的位移偏移計(jì)算出剪力的數(shù)值，進(jìn)行工民建物的結(jié)構(gòu)分析，如何進(jìn)行性能提升，通過具體的配筋進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，采用增加剛度的方法，將位移目標(biāo)進(jìn)行變化，提高工民建物的抗震能力，有效的考慮抗震性能中的位移偏移的重要性，有效提升其在設(shè)計(jì)理論的應(yīng)用過程，有效增加其使用方法，有效提高工民建物的抗震性能?？拐鹪O(shè)計(jì)以位移為基礎(chǔ)的方法是提高工民建物抗震性能的有效方式，符合現(xiàn)代工民建物提高性能的有效方法。

2.2 抗震場(chǎng)地選擇

在相同的設(shè)計(jì)條件下，場(chǎng)地的地質(zhì)條件對(duì)工民建抗震性能有著極大的影響，并且受到地震破壞程度差異明顯，所以做好抗震場(chǎng)地選擇工作十分重要。在選擇抗震場(chǎng)地時(shí)，盡可能避免地質(zhì)較差的場(chǎng)地，降低地震帶來的災(zāi)害。通常情況下，微風(fēng)化與中等風(fēng)化基巖、密實(shí)砂土層、含水量低的黏土都是較為有利的建設(shè)場(chǎng)地，而軟土、液化土、濕陷性黃土都是不利場(chǎng)地，需要正確辨別場(chǎng)地的影響因素。如果工程建設(shè)區(qū)域地質(zhì)不理想，則需要結(jié)合土質(zhì)采取加強(qiáng)措施，同時(shí)要對(duì)可能出現(xiàn)的不利條件進(jìn)行估算，并采取預(yù)先防護(hù)措施進(jìn)行加固處理。如果發(fā)生地震時(shí)可能出現(xiàn)斷裂的場(chǎng)地，需要重點(diǎn)加強(qiáng)地基，確?；A(chǔ)工程的安全。

2.3 工民建結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則與對(duì)稱性

根據(jù)抗震理念，對(duì)工民建立面、平面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)確保工民建結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。對(duì)于不規(guī)則工民建工程通常都是采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型;對(duì)于工程結(jié)構(gòu)中較為薄弱的環(huán)節(jié)，需要提高內(nèi)力系數(shù)，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)彈塑性變形進(jìn)行分析，薄弱部位需要采用針對(duì)性抗震設(shè)計(jì)。對(duì)稱性同樣是抗震設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)，需要工民建結(jié)構(gòu)對(duì)稱、質(zhì)量分布對(duì)稱、剛度對(duì)稱。通常最理想的方案是“三心重合”，三心即平面形心、質(zhì)量中心、剛度中心。結(jié)構(gòu)對(duì)稱也就是抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)對(duì)稱，該種對(duì)稱較為容易實(shí)現(xiàn)，主要保證主體結(jié)構(gòu)沿著主軸方向進(jìn)行剛度、強(qiáng)度設(shè)計(jì)，變形特征差異不大;保證沿抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)當(dāng)中的主軸線強(qiáng)度、剛度分布均勻;結(jié)構(gòu)整體具備一定的協(xié)調(diào)能力，確保剛度、強(qiáng)度能夠滿足扭矩性能，這樣即可在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，工民建結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形，避免主體結(jié)構(gòu)、構(gòu)件遭到破壞。

2.4 嚴(yán)格規(guī)范工民建物的高度和寬度

首先要嚴(yán)格控制工民建物的高度和寬度，在工民建施工之前，對(duì)于工民建設(shè)計(jì)超高或者高寬比不符合標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)予嚴(yán)格的把控，對(duì)于高度接近限高或者高寬比接近不合標(biāo)準(zhǔn)，為了加強(qiáng)工民建物的穩(wěn)定性和抗震能力應(yīng)該在其底部增加一層豎向構(gòu)件，一般情況下采用的豎向構(gòu)件采用混凝土柱或者混凝土墻等。其次在進(jìn)行工民建物抗震設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)候，采用的計(jì)算方法應(yīng)該使用經(jīng)過主管部門認(rèn)定的符合工民建力學(xué)模型的方法，對(duì)于計(jì)算結(jié)果，應(yīng)該滿足工民建物的實(shí)際要求和基本規(guī)定。

2.5 設(shè)置多重抗震防線

在地震災(zāi)害出現(xiàn)的時(shí)候，要是多了一道抗震的防線，也就給人們的逃生提供了多一分的希望，而且會(huì)為工民建結(jié)構(gòu)整體抗震性能的提升提供保障。在抗震設(shè)計(jì)中，采用多重防線的設(shè)置方式具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。應(yīng)該選擇具備優(yōu)秀延展性能的原材料對(duì)其中一道抗震防線進(jìn)行設(shè)置，再選擇其它的一些適合用做抗震設(shè)計(jì)的各種材料和部件設(shè)置更多的防線。對(duì)多重防線進(jìn)行設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)在于能夠有效的對(duì)地震所帶來的沖擊力進(jìn)行緩沖，降低地震形成的破壞，減少損失。

3 結(jié)束語

在工民建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震設(shè)計(jì)綜合水平直接影響著整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們必須要高度重視抗震設(shè)計(jì)。始終堅(jiān)持抗震設(shè)計(jì)的基本原則，嚴(yán)格把控抗震設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)，并采取有效措施不斷優(yōu)化和改善結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，讓工民建工程高質(zhì)量竣工。

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