建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震問題分析

木合塔爾·麥麥提 廣東省華城建筑設(shè)計(jì)有限公司喀什分公司

建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度在一定程度上代表了工程的質(zhì)量和強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)從二維和三維的角度分別體現(xiàn)規(guī)則。設(shè)計(jì)復(fù)雜程度的提升可能會(huì)帶來質(zhì)量與剛度的不均衡，這種類型建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力相對(duì)更弱，在面對(duì)強(qiáng)力的震動(dòng)時(shí)大概率發(fā)生斷裂或扭轉(zhuǎn)問題，導(dǎo)致建筑主體產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。建筑結(jié)構(gòu)的整體布局也是影響工程抗震能力的主要因素之一，案例顯示不規(guī)則或不對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)，在面對(duì)強(qiáng)震動(dòng)時(shí)，發(fā)生扭轉(zhuǎn)或斷裂的概率更高。下文對(duì)不同類型建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力及設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的分析。

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性

抗震設(shè)計(jì)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)來說非常重要，因此，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求和基本原則也有相應(yīng)的要求。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)來講，抗震性能的好壞，直接決定了建筑物中人員的安全。

當(dāng)遇到地震時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力通常來說都是比較強(qiáng)的；而對(duì)于低矮的建筑結(jié)構(gòu)來說，抗震能力未必能夠達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)抗震能力。因此，在大地震中，往往倒塌的不是建筑結(jié)構(gòu)，而是低層結(jié)構(gòu)。但是對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)來說，在遇到地震時(shí)會(huì)搖晃的非常厲害，因此它的抗震性能是非常重要的。

一般來說，建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)會(huì)達(dá)到7度以上，比8層以下的建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)要高。當(dāng)然，在遇到更高的地震時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu)都會(huì)遭受到一定的破壞，為了能夠更好的減少損失，并且保證人員的安全，應(yīng)該對(duì)和多層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能做更好的設(shè)計(jì)。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)重點(diǎn)

（一）做好建筑抗震場地的選擇

地震災(zāi)害的過程最直接的影響就是地表位置相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土質(zhì)不同的工程，所面臨的地震影響大小也不盡相同。相關(guān)技術(shù)人員在抗震設(shè)計(jì)最初時(shí)，要結(jié)合地勘報(bào)告謹(jǐn)慎選擇抗震場地，盡量避免選取抗震不利地段，盡量避免軟土地帶。若地震選取不當(dāng)，會(huì)增大建筑物坍塌風(fēng)險(xiǎn)。若別無他法無法避讓，要選取針對(duì)性的技術(shù)措施提高建筑物剛度和穩(wěn)定性，并做好地基加固工作，降低地震對(duì)建筑物的破壞。

（二）慎重選取建筑結(jié)構(gòu)體系

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中一定要慎重選擇建筑結(jié)構(gòu)的體系。在抗震設(shè)計(jì)中，建筑結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)是重要因素，須得到相關(guān)設(shè)計(jì)人員的重視。恰當(dāng)?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)體系可有效保證建筑的整體安全。一般來說，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中需注意以下幾方面。

首先在抗震的設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員一定不能以偏概全，防止出現(xiàn)個(gè)別的建筑物結(jié)構(gòu)問題影響到整體建筑物的抗震性能的情況。

其次，贅余度在建筑結(jié)構(gòu)中一定要體現(xiàn)出來，這樣如果建筑物中的個(gè)別結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問題，整體的抗震性和穩(wěn)定性也不會(huì)受到影響。再次，要清晰掌握地震的傳遞路徑，做好設(shè)計(jì)工作中的計(jì)算圖。設(shè)計(jì)豎向結(jié)構(gòu)時(shí)，在垂直重力荷載條件下，須保證其在相應(yīng)條件下，壓應(yīng)力的水平保持均勻。且在設(shè)計(jì)過程中一定要保證荷載力在轉(zhuǎn)換層經(jīng)過轉(zhuǎn)換的次數(shù)不超過2次，不少于1次。

最后，設(shè)計(jì)人員要特別注意保證建筑結(jié)構(gòu)體系的強(qiáng)度與剛度，這兩點(diǎn)要保持在適當(dāng)?shù)乃?。要在建筑的抗震設(shè)計(jì)工作中，確保均勻地分配每個(gè)建筑結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度和剛度。為使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)符合整體的要求，防止在建筑物區(qū)域出現(xiàn)個(gè)別部件剛度不足的情況，一定要科學(xué)合理地分配鋼度和強(qiáng)度。

（三）布置規(guī)則平面

在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)工作必須由專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能夠使建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平和最后的呈現(xiàn)效果更加有保障。最初，在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要充分掌握當(dāng)?shù)刂苓叺南嚓P(guān)地質(zhì)地形信息，并以此為依據(jù)，對(duì)于在建筑施工過程中可能出現(xiàn)的種種問題，提前做好充分的準(zhǔn)備。建筑自身的抗震性能和平面布置之間是息息相關(guān)的，因此，設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行平面布置時(shí)，要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)原則，充分結(jié)合建筑整體安全性與實(shí)用性，嚴(yán)禁將美觀性放在首位，而采用較為復(fù)雜的平面布置方式，這樣會(huì)對(duì)建筑物的抗震性能產(chǎn)生不好的影響。也就是說，最終確定的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，應(yīng)當(dāng)由設(shè)計(jì)人員與相關(guān)建筑施工人員進(jìn)行協(xié)商溝通，共同選擇出最優(yōu)的、符合要求的平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。與此同時(shí)，還要對(duì)方案中所涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，從而使建筑物的結(jié)構(gòu)抗震性能得到有效提升。

（四）建筑抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

大多數(shù)建筑工程的剛性要高于柔性，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能夠降低建筑物在強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境下受到的破壞，整體建筑結(jié)構(gòu)也不會(huì)產(chǎn)生太嚴(yán)重的形變。受到結(jié)構(gòu)的保護(hù)，部分非結(jié)構(gòu)部件的損壞也會(huì)被有效的降低。改進(jìn)建筑物的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，在面對(duì)強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境時(shí)建筑物的穩(wěn)定性就強(qiáng)，能夠承受的震動(dòng)幅度就大。

（五）抗震設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的選擇

建筑抗震設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)的選擇與核對(duì)，是深入建筑設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)，也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)過程中要對(duì)建筑物有一個(gè)基本情況真實(shí)的評(píng)估，具體問題具體分析，選擇合理的荷載并加以說明，保證軟件計(jì)算的科學(xué)性。現(xiàn)在通常采用的是PKPM及ETABS軟件結(jié)合迷你地震波，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和模型分析，最終根據(jù)計(jì)算結(jié)果來驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震性能是否達(dá)到規(guī)范要求，最終確定模型是否具有安全與穩(wěn)定性。

（六）額外增添加固設(shè)計(jì)

除了上述方法提升建筑物的抗震能力之外，還需要技術(shù)人員從建筑工程的實(shí)際情況出發(fā)，為建筑物額外增加一些加固措施。具體加固措施的選定應(yīng)當(dāng)依據(jù)以下幾個(gè)方面：首先是建筑工程本身存在結(jié)構(gòu)缺陷，技術(shù)人員有針對(duì)性的對(duì)構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)提升建筑物穩(wěn)定性和抗震水平的目的。也可以采用具有更好抗震能力的構(gòu)建進(jìn)行替換，從材料角度提升抗震能力。如果建筑物的承載力、結(jié)構(gòu)剛度還需要進(jìn)一步提升，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采用擴(kuò)大原有界面、增加套箍、增加構(gòu)件等方式達(dá)到提升抗震能力的目標(biāo)。

三、結(jié)語

除此之外，為了更好的保證建筑結(jié)構(gòu)的整體建筑質(zhì)量，一定要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)建筑的抗震結(jié)構(gòu)引起重視，做好建筑相應(yīng)的施工準(zhǔn)備和理論依據(jù)，提高整體工程的安全性和穩(wěn)定性。