研究土木建筑工程設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

蒙建國

摘 要：近年來，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，我國的各類工程建設(shè)數(shù)量也在不斷增加。眾所周知，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，土木工程的結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，所以必須高度重視土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)。又由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)具有較強(qiáng)系統(tǒng)性的工作，故而應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，合理選擇抗震設(shè)計(jì)的方案，從而保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，保護(hù)居民的生命安全。本文就土木建筑工程設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)展開探討。

關(guān)鍵詞：土木建筑工程；地震；建筑物；抗震防線

1 土木建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循的原則

具體來說，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循的原則主要體現(xiàn)在以下方面：（1）結(jié)構(gòu)體型簡單的原則，即在抗震設(shè)計(jì)中要做到結(jié)構(gòu)簡單明了，以確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。我們要確保建筑結(jié)構(gòu)只要通過簡單的力學(xué)計(jì)算便可以分析清楚其受力情況，在此基礎(chǔ)上才能夠進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)精度并提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。再者，在保證建筑物抗震性能的前提下盡可能降低其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，也有助于在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)減少對(duì)建筑物造成的破壞。所以可以提升建筑物的抗震性能。（2）加強(qiáng)抵抗性。為了增強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，應(yīng)以工程結(jié)構(gòu)體系來抵抗外力作用，尤其是地震作用的負(fù)面影響。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)予以科學(xué)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中要以工程的抵抗力為切入點(diǎn)，在土木工程建設(shè)和設(shè)計(jì)階段首先構(gòu)建理想狀態(tài)下的抵抗力，這樣才能夠在發(fā)生地震的狀態(tài)下使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。這也充分展現(xiàn)了結(jié)構(gòu)最佳的抗震能力。再者，為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中也可嚴(yán)格控制抵抗力，從而確保力學(xué)體系的平衡性及合理性。（3）科學(xué)、合理的原則。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需要突出科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)原則，即參照建筑物的整體結(jié)構(gòu)并著眼于整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而避免由于設(shè)計(jì)缺陷而造成的建筑結(jié)構(gòu)受損。實(shí)際工作中，工作人員要著眼于全局考慮這方面的設(shè)計(jì)問題，盡可能保證建筑結(jié)構(gòu)中每一個(gè)構(gòu)件都能夠銜接穩(wěn)定。在樓蓋、柱體、梁體設(shè)置中，尤其需要重視上述問題，以提高工程結(jié)構(gòu)的剛度。地震災(zāi)害是對(duì)人類生產(chǎn)生活威脅最大的自然災(zāi)害，它會(huì)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。新形勢下，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了國內(nèi)建筑設(shè)計(jì)企業(yè)、建筑研究所重點(diǎn)關(guān)注的問題，這預(yù)示著在國內(nèi)房價(jià)一路飆升的今天，人們?cè)陉P(guān)注建筑物居住舒適性、功能性的前提下也對(duì)其安全性提出了新要求。中國歷史上曾發(fā)生過多次地震災(zāi)害，無論是唐山大地震還是汶川大地震，均對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大的傷害。綜上，我們需要從優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手，進(jìn)一步提高建筑物的抗震性能，眼下，針對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)有關(guān)單位和企業(yè)提出了“小震不破壞建筑結(jié)構(gòu)、中震可加固、大震震不倒”的設(shè)計(jì)理念，相關(guān)工作的推進(jìn)落實(shí)均應(yīng)以此為出發(fā)點(diǎn)展開。

2 土木建筑工程抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 合理選擇建筑抗震場地

抗震場地的選擇是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中非常重要的一部分內(nèi)容，若建筑物的地表性質(zhì)不穩(wěn)定，那么位于該類地域之上的建筑物的抗震性能也將會(huì)受到影響。如果地震發(fā)生，加之建筑物地表性質(zhì)不穩(wěn)定，便會(huì)大幅度降低建筑物的抗震性能。具體來說，建筑設(shè)計(jì)與建設(shè)單位應(yīng)選擇開闊、平坦而且地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的地段作為建筑物的建設(shè)場所，還應(yīng)當(dāng)通過必要的技術(shù)檢驗(yàn)確定土壤硬度和密度能否達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)載荷的要求，從而保障建筑物的承載力和穩(wěn)定性。此外，選擇抗震場地時(shí)需盡可能避免河岸邊緣、采空區(qū)、地震斷裂帶以及山岳軟土地段，這類區(qū)域的土質(zhì)凝結(jié)度均無法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。建筑物場地經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地基承載能力不足的問題，所以需通過相應(yīng)的技術(shù)處理方法對(duì)地基進(jìn)行加固處理，保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.2 適當(dāng)提升建筑物抗震設(shè)計(jì)等級(jí)

如果土木建筑工程抗震設(shè)計(jì)等級(jí)不合理，會(huì)降低其抗震性能，因此，為了進(jìn)一步提升土木建筑工程抗震性能，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要適當(dāng)提升建筑物抗震設(shè)計(jì)等級(jí)，防止工程形體出現(xiàn)扭曲、變形、凸出等現(xiàn)象。例如，在該高層建筑工程項(xiàng)目中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行全面分析，結(jié)合工程項(xiàng)目的剛度，準(zhǔn)確計(jì)算工程結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)位移，對(duì)于高層土木建筑工程項(xiàng)目，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員還要不斷規(guī)則化建筑形體，遵守相關(guān)規(guī)范，對(duì)建筑剛度進(jìn)行合理判斷，保證建筑物的扭轉(zhuǎn)位移在1.2到1.5之間。剪力墻與簡體連梁要符合以下要求：第一，當(dāng)跨高比不大于2時(shí)，需要配置交叉暗撐；當(dāng)跨高比不大于1時(shí)，可以配置交叉暗撐。地震發(fā)生的主要原因是地殼運(yùn)行，地殼運(yùn)行和地質(zhì)結(jié)構(gòu)聯(lián)系緊密，為了保證工程項(xiàng)目內(nèi)部構(gòu)造物結(jié)構(gòu)更加合理，設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真分析該地區(qū)的地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，并根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，準(zhǔn)確判斷出地殼運(yùn)行的走勢特點(diǎn)，分析地震走向，保證建筑工程結(jié)構(gòu)布局與地震走向處于垂直狀態(tài)，有效減小地震對(duì)土木建筑工程項(xiàng)目產(chǎn)生的影響。

2.3 結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)

為了提高土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量，需將結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容，結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)可有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系的可靠性，保證結(jié)構(gòu)傳力體系的科學(xué)性與合理性，防止其由于地震力的作用而受到十分嚴(yán)重的威脅。在結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)工作中，為了加強(qiáng)選型設(shè)計(jì)的有效性，可以選擇一些結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的體系，同時(shí)仔細(xì)分析結(jié)構(gòu)體系的平面和立面，以此提升結(jié)構(gòu)體系的可靠性和安全性，確保其在傳力方面具有良好的性能，并減少由于結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)中的不足而引發(fā)的設(shè)計(jì)質(zhì)量問題。

2.4 妥善設(shè)置抗震防線

抗震防線的科學(xué)設(shè)置，能夠保障土木建筑工程結(jié)構(gòu)更為完整，進(jìn)一步提升其抗震性能，具體的設(shè)計(jì)原理如下：在發(fā)生地震的條件下，保證延伸性能比較好的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠發(fā)揮出良好的抗震作用。在抵抗地震的過程當(dāng)中，只有第一道抗震防線受到破壞之后，其他的抗震防線才能夠受到破壞。故在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要盡可能多的設(shè)置抗震防線。另外，還要嚴(yán)格控制土木建筑工程材料質(zhì)量，不僅能夠提高工程項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)的抗震性能，而且能夠有效降低工程結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生概率。在選擇土木建筑工程施工材料時(shí)，盡量采用抗震效果較好的施工材料，并引進(jìn)新型施工工藝進(jìn)行施工，不斷減少地震事故的發(fā)生。

3 在土木建筑結(jié)構(gòu)整體抗震設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

（1）要不斷優(yōu)化和完善抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系，這是提升抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。（2）通過設(shè)置相應(yīng)的消能隔震結(jié)構(gòu)，來降低地震能量的沖擊力。并通過多道防震防線的設(shè)置，來減少強(qiáng)震過后余震發(fā)生時(shí)造成的破壞，從而降低地震對(duì)建筑物的損壞程度。同時(shí)還要確保剛度適當(dāng)和具有較高的延伸性，這樣才能提升抗震結(jié)構(gòu)的性能，最大程度上降低地震災(zāi)害。（3）對(duì)于框架的抗震墻結(jié)構(gòu)，可通過在多層和高層建筑的豎向和橫向布置適當(dāng)?shù)目拐饓?，來降低地震帶來的破壞力?/p>

4 結(jié)語

綜上，通過選擇合理的建筑工程體系、適當(dāng)提升土木建筑物抗震設(shè)計(jì)等級(jí)、加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)分配的設(shè)計(jì)、妥善設(shè)置抗震防線等等，能夠保證土木建筑工程的抗震性能得到明顯提升，減少建筑工程結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員而言，要大力學(xué)習(xí)先進(jìn)的抗震設(shè)計(jì)知識(shí)，并認(rèn)真遵守相關(guān)規(guī)范，保證土木建筑工程的抗震性能得到全面提升。

參考文獻(xiàn)

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