談?wù)劷ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)

王磊磊

摘要：眾所周知地震對(duì)建筑物的破壞性非常大。本文概述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)計(jì)的原則，進(jìn)而詳細(xì)論述了抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以期為建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作的實(shí)施開展和增強(qiáng)建筑物整體抗震性能提供合理的參考。

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

近年來(lái)的地震災(zāi)害頻率有所上升，地震對(duì)建筑物的破壞力極大，給人們帶來(lái)了巨大的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。因此客觀上要求建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的增強(qiáng)與改善。加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用的研究，有利于提升建筑工程的質(zhì)量，對(duì)維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定具有重要意義。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的原則

基于以往建筑抗震經(jīng)驗(yàn)，參照地震作用下的建筑的破壞規(guī)律與抗震理論，必須進(jìn)行抗震能力驗(yàn)算以保證抗震設(shè)計(jì)的安全性。目前，抗震驗(yàn)算所采用的破壞準(zhǔn)則主要有：強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則、延性破壞準(zhǔn)則、能量破壞準(zhǔn)則、基于低周疲勞特征的破壞準(zhǔn)則，以及用最大變形和滯回耗能來(lái)表達(dá)的雙重指標(biāo)破壞準(zhǔn)則等。各種破壞準(zhǔn)則均有它的適用范圍。其中，強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則對(duì)于非延性破壞是實(shí)用的、有效的;延性破壞準(zhǔn)則是目前國(guó)內(nèi)外的一些規(guī)范進(jìn)行延性抗震驗(yàn)算的主要形式;而能量破壞準(zhǔn)則，基于低周疲勞特征的破壞準(zhǔn)則以及雙重指標(biāo)破壞準(zhǔn)則還需進(jìn)一步研究才能用于抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算。

除了理論的抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算之外，建筑設(shè)計(jì)人員在實(shí)際進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還需依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的周邊環(huán)境和建筑地質(zhì)等進(jìn)行綜合考量分析。而且自然災(zāi)害高發(fā)區(qū)最好不作為建筑地點(diǎn)的考慮范圍內(nèi)，建筑地點(diǎn)應(yīng)地勢(shì)平坦，有效的降低地基震動(dòng)過(guò)程下陷的可能性，避免地震發(fā)生時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)帶來(lái)的破壞，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出具有針對(duì)性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而提升建筑的抗震性能。比如盡可能的提高縱面墻的強(qiáng)度;將墻體劃分為不同數(shù)量的小段，以此來(lái)提高建筑的延展性，進(jìn)而提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，降低地震災(zāi)害對(duì)其所造成的不利影響。

抗震結(jié)構(gòu)必須要用優(yōu)質(zhì)的混凝土材料。比如地基應(yīng)選天然地基或地樁地基，以此來(lái)提高建筑的抗震性能。同時(shí)在地基基礎(chǔ)設(shè)施建造時(shí)，需要對(duì)地基埋置深度進(jìn)行合理調(diào)控，確保建筑物穩(wěn)固性的提升。全面系統(tǒng)的監(jiān)督基礎(chǔ)凹槽的回填和地基土的夯實(shí)，確保回填土質(zhì)之間緊密性，確保房屋建筑地基具有較好的穩(wěn)定性。在抗震設(shè)計(jì)時(shí)首先必須要掌握建筑的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，并最大限度的提升結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。對(duì)連梁彎矩進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整處理，并在此基礎(chǔ)上對(duì)框支墻的局部位置進(jìn)行加厚處理，以此來(lái)提升節(jié)點(diǎn)區(qū)位置的抗變形能力，進(jìn)而提升建筑物的整體抗震性。最后，應(yīng)當(dāng)重視建筑的質(zhì)量和穩(wěn)固性，在實(shí)際施工過(guò)程中降低建筑周圍結(jié)構(gòu)的重量，比如降低墻體和屋頂?shù)馁|(zhì)量，選擇質(zhì)量較輕和強(qiáng)度較高的材料，以此來(lái)提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，避免地震發(fā)生時(shí)會(huì)對(duì)建筑物帶來(lái)較大的損傷和破壞。

二、 抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在建筑設(shè)計(jì)中，需要綜合分析影響建筑抗震設(shè)計(jì)的因素，并選擇最優(yōu)的建筑抗震設(shè)計(jì)方案，在方案具體的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中可從以下幾個(gè)方面來(lái)展開：

（一） 嚴(yán)格按照地震防范規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)

在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中不同的建筑類型有不同的抗震要求，在具體的建筑設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)不同建筑的抗震度要求，確保建筑的抗震設(shè)計(jì)和地震防范規(guī)范的要求相吻合，從而保證建筑整體的安全性，更好的追求建筑的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）建筑的高度寬度設(shè)計(jì)

建筑的高度寬度比會(huì)影響到地震對(duì)建筑的影響程度。地震必然會(huì)導(dǎo)致建筑的波動(dòng)，當(dāng)建筑物自身高度較高時(shí)，波動(dòng)會(huì)更加劇烈。當(dāng)建筑物寬度減少時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致這種波動(dòng)效應(yīng)加劇。因此在地震發(fā)生時(shí)，建筑物高度和寬度比與其損害程度呈正比。因此，設(shè)計(jì)人員在針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)戶型進(jìn)行合理控制，通過(guò)有效的降低建筑物的高寬比來(lái)降低地震帶來(lái)的損壞風(fēng)險(xiǎn)。

（三）建筑的架構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑架構(gòu)的整體平面呈現(xiàn)具有規(guī)則性和均勻性的建筑的抗震能力比較強(qiáng)。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)越復(fù)雜，越不規(guī)則的建筑的結(jié)構(gòu)剛度會(huì)越低，而建筑物結(jié)構(gòu)的剛度是直接影響到建筑物承重能力的元素，一旦建筑物的剛度降低，其就會(huì)出現(xiàn)瞬間坍塌現(xiàn)象。就建筑體型較為規(guī)則的建筑物而言，在受到地震災(zāi)害影響的過(guò)程當(dāng)中，該種建筑物的在布荷載受力點(diǎn)較為平均，整個(gè)結(jié)構(gòu)會(huì)隨著地震的震動(dòng)方向會(huì)晃動(dòng)，其建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)建以及建筑物的剛度受影響性相對(duì)較低，在這種情況下，其抗震性能就會(huì)變得較強(qiáng)。因此，必須要保證建筑物平面形狀和空間形狀的規(guī)則性和均勻性，可以將建筑設(shè)計(jì)成抗震能力較強(qiáng)的形狀如矩形，圓形和扇形等，空間呈外凸內(nèi)凹狀，同時(shí)還要保證側(cè)翼的對(duì)稱性，控制側(cè)翼的長(zhǎng)度。保證建筑物質(zhì)量以及剛度的均勻性，以此來(lái)提升建筑物的受力均勻性以及抗震能力，降低結(jié)構(gòu)錯(cuò)位的機(jī)率。

（四） 防震縫的設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，防震縫的設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)核心內(nèi)容。建筑設(shè)計(jì)人員需要在設(shè)計(jì)初期就合理設(shè)計(jì)好防震縫將建筑進(jìn)行均勻、獨(dú)立和規(guī)則分割。在進(jìn)行防震縫設(shè)計(jì)時(shí)，其兩側(cè)需要留有的抗震寬度，確保實(shí)現(xiàn)防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)的完全隔離，也可以根據(jù)建筑物的外形在防震縫兩側(cè)設(shè)計(jì)抗震墻。

（五） 抗震墻的設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，墻體是重要的承重結(jié)構(gòu)，對(duì)抗震設(shè)計(jì)具有重要決定作用。在進(jìn)行墻體設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)建筑的剛度來(lái)設(shè)計(jì)墻體的數(shù)量，合理對(duì)抗震墻的橫切面和縱切面進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理設(shè)計(jì)墻體厚度，進(jìn)一步增強(qiáng)建筑物的穩(wěn)固性和抗震性。當(dāng)建筑物位于地震頻發(fā)區(qū)時(shí)，則在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)需要通過(guò)適當(dāng)增加墻體的厚度來(lái)提高建筑物的穩(wěn)固性和安全性。不僅能夠提高建筑物的抗震性能，而且能夠?yàn)槿藗兲峁┮粋€(gè)安全的環(huán)境，減少地震發(fā)生時(shí)對(duì)人員帶來(lái)的傷害。

三、結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，地震是影響建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的嚴(yán)重災(zāi)害類型，由此可見(jiàn)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)研究的重要性和必要性是顯而易見(jiàn)的。雖然目前我國(guó)抗震設(shè)計(jì)理論與技術(shù)研發(fā)尚不夠成熟，但隨著近幾年來(lái)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方案的研究的廣泛開展，抗震技術(shù)在實(shí)踐中的不斷應(yīng)用，合理的設(shè)計(jì)方案將對(duì)于有效提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 袁兵，官小均.淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)施工的常見(jiàn)問(wèn)題[J].四川水泥，2017（3）：127.

[2] 趙宏偉.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系選型及抗震設(shè)計(jì)探討[J].山西科技，2012（5）：254.