結(jié)構(gòu)工程中的抗震設(shè)計分析

王蕾 王九江

【摘 ?要】隨著社會的不斷進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對建筑結(jié)構(gòu)工程的性能也提出了越來越高的要求，尤其是抗震性能。建筑結(jié)構(gòu)工程的抗震設(shè)計在減弱地震能量方面發(fā)揮著極其重要的作用?？拐鹪O(shè)計重于泰山，建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的核心目標(biāo)就是使地震給建筑物所造成的破壞降低到最小化，為國民的生命財產(chǎn)安全提供有效的保障。因此，對建筑結(jié)構(gòu)工程的抗震設(shè)計進(jìn)行探討具有至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;抗震設(shè)計;作用;措施

近年來，國內(nèi)地震災(zāi)害的發(fā)生越來越頻繁，嚴(yán)重威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。在震災(zāi)害中損傷較為嚴(yán)重的一類物體就是房屋建筑，據(jù)相關(guān)研究指出，房屋建筑抗震性能的好壞與地震中人們的生命安全密切相關(guān)，如果房屋建筑的抗震性能較差，則必定無法承受地震所帶來的沖擊，必定會造成房屋倒塌、增加傷亡人數(shù)。因此，本文簡述了建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的作用以及加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的措施進(jìn)行了論述。

1建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的基本要求

面對地震災(zāi)害時，人類無法控制只能夠?qū)ζ溥M(jìn)行力所能及的防護(hù)，因此建筑結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求必須體現(xiàn)實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和安全，建筑結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計需要滿足上述的基本要求?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）對建筑的抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”的要求，“三水準(zhǔn)”即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。當(dāng)遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時，結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此，要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算，要求建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時，結(jié)構(gòu)屈服進(jìn)入非彈性變形階段，建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。

2現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計存在的問題

2.1 對抗震設(shè)計的重視度不夠

近年來，我國地震頻發(fā)，每一次發(fā)生地震都會對相關(guān)地區(qū)造成不可估量的損失，而對建筑工程造成的傷害是無法挽回的，盡管如此，企業(yè)和政府對結(jié)構(gòu)工程中的抗震設(shè)計依然不夠重視。企業(yè)在設(shè)計方案時，考慮的往往是預(yù)算，成本，利潤，是否熱銷等情況，政府考慮的是稅收等經(jīng)濟(jì)方面的事情，而工程的安全性被考慮的較少。在這種情況下，企業(yè)將預(yù)算更多地用在提高工程的外觀和裝飾上，而不是用在提高工程的實(shí)用性和安全性能上。這樣會造成工程外表華麗但是實(shí)際上并不能抗震的結(jié)果。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理

建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計對工程整體的性能都有著十分關(guān)鍵的作用。在進(jìn)行設(shè)計時，如果沒有科學(xué)的依據(jù)和對工程整體進(jìn)行分析，會造成結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理的情況，這樣的建筑工程十分容易出現(xiàn)問題，哪怕只是輕微的地震都可能使建筑受到不小的傷害，在地震頻發(fā)地區(qū)更是如此。不同的地形地貌和當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境都會對建筑工程提出不同的要求。如果建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計不能滿足這些要求，不僅僅是抗震性能底下，更會大大的減少建筑的使用壽命。由此可見結(jié)構(gòu)工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計人員態(tài)度問題

隨著建筑工程數(shù)量的增加，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的工作量也會大大增加，但是時間不會增加，所以一些設(shè)計人員就會減少一些工程的工作量，以此來節(jié)約時間。長此以往，就會使大量的建筑工程的質(zhì)量下降，在地震時無法達(dá)到抗震效果，即使是一些輕度地震，也可能會使房屋倒塌。還有一些負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計的人員，他們一部分是剛剛畢業(yè);一部分是從別的行業(yè)轉(zhuǎn)過來，沒有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，不能根據(jù)實(shí)際情況和科學(xué)依據(jù)來設(shè)計建筑工程的結(jié)構(gòu)，這樣也會導(dǎo)致建筑工程容易受到傷害。還有一些設(shè)計人員，不去學(xué)習(xí)新的知識，在做任何分析時都依靠經(jīng)驗(yàn)，這是一種很不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龇?，因?yàn)槊總€問題都有自己的實(shí)際環(huán)境，環(huán)境的一點(diǎn)點(diǎn)改變都會對應(yīng)對措施造成很大的影響。

3加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的措施

3.1 科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)體系

為了保證建筑物的整體協(xié)調(diào)，需要科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)體系。通常建筑結(jié)構(gòu)工程抗震概念設(shè)計，需要讓建筑結(jié)構(gòu)體系同時滿足這兩大條件：①穩(wěn)定;②合適。對于科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)工程體系而言啟不僅可以有效滿足變形的要求，同時還可以有效抵抗沖擊力的要求。建筑物要具備一定的剛度這樣才能對自身的荷載起到一定的承受作用從而有效避免變形的出現(xiàn)此外在發(fā)生地震時才有可能對巨大的地震力起到有效緩沖作用而達(dá)到有效避免局部受損的良好效果。因此在選擇建筑物結(jié)構(gòu)體系時，既要注意建筑物傳力途徑的明確性，同時又要注意受力計算的明確性盡可能在建筑結(jié)構(gòu)工程體系中不使用轉(zhuǎn)換層這樣在發(fā)生地震時可以有效避免建筑物傾斜或局部受損等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2 加強(qiáng)軸壓比和短柱的合理設(shè)計

抗震設(shè)計需要減小柱的軸壓比，增大柱的截面尺寸。減小柱軸壓比的主要目的是為了使柱子處于大偏心受壓狀態(tài)，避免縱向受力鋼筋未達(dá)到受拉屈服而混凝土卻被壓碎的情況發(fā)生。由于柱的剛性強(qiáng)度比較高，使得整體結(jié)構(gòu)的延性就差，當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時，結(jié)構(gòu)吸收地震能量和耗散能量就少，使得結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生破壞。所以在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計時，通常采用強(qiáng)柱弱梁設(shè)計方法，且梁具有很好的延性，可以發(fā)生適量的變形，就會減少柱子進(jìn)入屈服強(qiáng)度的可能性，且在設(shè)計時可以適當(dāng)增大軸壓比。此外，許多高層建筑底層的柱子長細(xì)比小于4，但不能依據(jù)長細(xì)比小于4則判斷是短柱。因?yàn)槎讨拇_定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。

3.3 規(guī)范建筑形體及構(gòu)件的布置規(guī)則

主要類型有：扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)，具體可以體現(xiàn)到對結(jié)構(gòu)分析軟件的計算結(jié)果的分析判斷，如扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，體現(xiàn)在：位移比不宜大于1.2且不應(yīng)大于1.5，周期比對于A級高度建筑不應(yīng)大于0.90豎向剛度不規(guī)則的主要類型有：側(cè)向剛度不規(guī)則、抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變等。如設(shè)計結(jié)果不滿足，設(shè)計人員應(yīng)對模型重新進(jìn)行分析，調(diào)整梁柱布置及截面，盡量做到結(jié)構(gòu)規(guī)則。

3.4科學(xué)合理地布局，減少地震能量

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計時，為了讓建筑物受到的傷害更小，就要對結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行更加合理和科學(xué)的預(yù)測和分析，減少外力對結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)造成的損傷，從結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的布局上提升抗震效果，就是要適當(dāng)減少地震的能量，大幅度降低地震對結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的傷害。因此，為了提升建筑物的抗震能力，要減少地震對建筑的破壞，通過科學(xué)的布局，實(shí)現(xiàn)建筑物的抗震作用，真正發(fā)揮出結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的抗震價值，促進(jìn)我國結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展。

4結(jié)束語

在結(jié)構(gòu)工程中，安全是一個永不過時的話題，對安全威脅最大的各種因素中，莫過于地震。地震因?yàn)橥话l(fā)性和不可預(yù)測性對人們的生活構(gòu)成了極大的危害，在結(jié)構(gòu)工程中努力提高抗震設(shè)計十分必要。在我國現(xiàn)階段的結(jié)構(gòu)工程中，雖然抗震設(shè)計還存在著一些問題，但是相信在大家的共同努力之下，這些問題可以很好的解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾品珣.對結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)分析[J].建材與裝飾，2017