建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)分析

文/張健、李煥 煙臺(tái)金邦冶金工程咨詢有限公司 山東煙臺(tái) 264002

地震災(zāi)害會(huì)給人們的日常工作和生活形成嚴(yán)重的損害，對(duì)其加以有效的防范就能夠?yàn)槿藗兊纳?cái)產(chǎn)安全提供良好的保障。相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該積極探索，對(duì)國(guó)外的一些先進(jìn)技術(shù)和理念加以借鑒，與我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況相結(jié)合，繼而創(chuàng)建出一套符合我國(guó)國(guó)情的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)體系，為我國(guó)建筑業(yè)健康的發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。

1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的概念

基于地震災(zāi)害的極強(qiáng)破壞性，我對(duì)于建筑工程的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要從整體局面考慮，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體抗震設(shè)計(jì)。具體到工程設(shè)計(jì)中，需要相關(guān)設(shè)計(jì)單位和施工單位結(jié)合實(shí)際情況，綜合考量，考量建筑整體的抗震性能，考量每個(gè)單元之間的具體鏈接方式，從簡(jiǎn)到繁，有邏輯的科學(xué)設(shè)計(jì)。其中結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的核心觀點(diǎn)就是采取怎樣的構(gòu)件連接方式，如何設(shè)置抗震防線，從而形成縝密有序邏輯交圈的抗震系統(tǒng)。由此出發(fā)選擇不同剛性，不同延展性能的構(gòu)件，進(jìn)行不同的組合連接，探討各種組合方式下的抗震效果。

2、抗震設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性

地震災(zāi)害的發(fā)生是不可控制的，其危害往往很大。地震發(fā)生時(shí)，地面產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)它達(dá)到一定強(qiáng)度甚至裂縫時(shí)，會(huì)對(duì)地面上的建筑物和道路造成嚴(yán)重的破壞。唐山大地震和汶川大地震都造成了嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，甚至摧毀了整個(gè)城市，我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到地震造成的損失。在城市化不斷發(fā)展的當(dāng)下，高層建筑不斷增多，人口密度和城市發(fā)展不斷變化。一旦地震發(fā)生在該地區(qū)，必將產(chǎn)生巨大的影響。在世界上，地震災(zāi)害的預(yù)測(cè)仍處于不完全準(zhǔn)確的階段。雖然一些方法已經(jīng)被用來(lái)預(yù)測(cè)地震，但它沒(méi)有相應(yīng)的效果，而且預(yù)防策略也不能成功應(yīng)用。如何利用現(xiàn)代先進(jìn)手段來(lái)減少地震對(duì)建筑物的影響，是我們思考的一個(gè)重要問(wèn)題。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 合理選擇建筑抗震場(chǎng)地

一個(gè)建筑項(xiàng)目在建設(shè)前期，首先需要做的一項(xiàng)工作就是選擇修建地址。建筑的修建地址并不是隨意選擇的，而要充分考慮到多方面因素，其中抗震性能就是所需考慮的最關(guān)鍵的因素之一。建筑應(yīng)要修建在對(duì)建筑抗震有利的地段上，才能夠提高其抗震性能，有效減輕地震災(zāi)害所帶來(lái)的損害。同時(shí)，建筑抗震場(chǎng)地選擇也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。地震運(yùn)動(dòng)并非普通的地表錯(cuò)位，其一旦發(fā)生，對(duì)建筑物及建筑場(chǎng)地均會(huì)產(chǎn)生很大的破壞，加之受地層劇烈震動(dòng)的影響，建筑結(jié)構(gòu)本身就會(huì)產(chǎn)生一定的損害，所以更加凸顯出了選擇一個(gè)具有較好抗震性能的建筑場(chǎng)地的重要性。那么，什么樣的場(chǎng)地才具有較好的抗震性能呢？一般來(lái)說(shuō)，那些土層較硬、砂土不易被液化的土地的抗震性能較好，反之土層松軟或砂土易被液化的土地則抗震性能較差，因此應(yīng)盡量將建筑選址在前者，而若在選址時(shí)難以避免后者，則需要先根據(jù)建筑的預(yù)期抗震性能對(duì)土地進(jìn)行一定的改造，使其滿足抗震場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn)，才能夠再在上面修建建筑。

3.2 做好建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常專業(yè)的工作。在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須合理、科學(xué)，以保證抗震設(shè)計(jì)的完整性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者必須能夠設(shè)計(jì)出具有精確參數(shù)的更安全的抗震設(shè)計(jì)，并結(jié)合相關(guān)的材料參數(shù)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)的承載力。通過(guò)對(duì)現(xiàn)代仿真系統(tǒng)的使用，對(duì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震沖擊力模擬，了解了地震災(zāi)害可能造成的結(jié)構(gòu)損失，并根據(jù)所獲得的參數(shù)的結(jié)果編制了有效的應(yīng)急系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)參數(shù)各方面的綜合分析，確保建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的合理性和準(zhǔn)確性，提高地震效果。

3.3 多重抗震防線的設(shè)置

我國(guó)是個(gè)地震多發(fā)的地方，而對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)，為加強(qiáng)建筑的可靠性，多重抗震設(shè)計(jì)是有必要的。多重抗震防線的設(shè)置，通常是指在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況來(lái)對(duì)建筑進(jìn)行多重抗震設(shè)計(jì)，特別是在建筑的組成構(gòu)件上。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)選擇延展性、剛度較好的構(gòu)件作為抗震的“第一道防線”，同時(shí)設(shè)置第二道以及第三道防線，加強(qiáng)抗震性能，形成良好的抗震防線體系。在上述情況下，當(dāng)?shù)谝坏婪谰€被地震破壞后，還會(huì)有第二道、第三道防線發(fā)揮實(shí)際作用，為人們的生命安全、財(cái)產(chǎn)安全提供保證。此外，多重抗震防線的設(shè)置對(duì)設(shè)計(jì)人員的綜合能力要求非常高，因此，設(shè)計(jì)人員需要提高自身對(duì)抗震設(shè)計(jì)的重視程度，并在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格要求自己，學(xué)習(xí)更多專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，以便在抗震設(shè)計(jì)中發(fā)揮更多效用。

3.4 做好結(jié)構(gòu)平立面布置

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作的落實(shí)，在平面和立面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)同樣也是比較重要的一環(huán)，其主要就是為了較好針對(duì)建筑物體型進(jìn)行合理規(guī)劃，促使其能夠盡量簡(jiǎn)單規(guī)則，如此也就能夠保障建筑結(jié)構(gòu)的立面和平面較為合理，有效規(guī)避了可能形成的明顯缺陷威脅，同時(shí)也能夠避免因?yàn)閼?yīng)用復(fù)雜結(jié)構(gòu)帶來(lái)的受力計(jì)算難度增大問(wèn)題。在建筑結(jié)構(gòu)立面和平面的布置中，往往還需要關(guān)注到剛度和質(zhì)量的分布狀況，促使其能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的對(duì)稱性效果，避免在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)明顯扭曲問(wèn)題，對(duì)稱的布置方式能夠增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的外力抵抗效果，對(duì)于地震作用力的分散也較為均勻合理，降低破壞程度。

3.5 提高抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量

一旦地震災(zāi)害發(fā)生其威力是巨大的，產(chǎn)生的危害也是無(wú)法估計(jì)的。所以，工民建建設(shè)中抗震性能的發(fā)揮至關(guān)重要。雖然，我國(guó)建筑工程者意識(shí)到抗震設(shè)計(jì)的重要性，但是整體設(shè)計(jì)水平還較低，設(shè)計(jì)方案與結(jié)構(gòu)、環(huán)境不匹配程度加劇了建筑成本。建筑承重和自身重力的不協(xié)調(diào)，更使得在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)加重危害力度。對(duì)此，要保證前期抗震設(shè)計(jì)方案合理性和科學(xué)性，并嚴(yán)格遵照抗震標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施方案，在提高結(jié)構(gòu)性能、承載能力、鋼構(gòu)材料質(zhì)量上下功夫，在確保建筑穩(wěn)定行的基礎(chǔ)上，提高其承重能力。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的落實(shí)，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)于抗震設(shè)計(jì)工作的關(guān)注同樣也是比較重要的一環(huán)，這種抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作需要把握好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面，確保平立面較為規(guī)則對(duì)稱，材料的應(yīng)用較為恰當(dāng)合理，能夠綜合提升整體建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性效果。