建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震問題探討

姜肇陽

【摘?要】我國部分地區(qū)處于地震頻發(fā)的地帶，研究建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力對(duì)建筑工程質(zhì)量的提升有著極大的價(jià)值，文章從抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，研究了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)于抗震能力的設(shè)計(jì)，希望能成為我國建筑行業(yè)進(jìn)步的一部分助力。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震問題

1設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震能力的影響

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是影響建筑物抗震水平的主要因素，科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)階段的抗震理念更好的表現(xiàn)出來。建筑物的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密不可分，在設(shè)計(jì)階段就要強(qiáng)調(diào)抗震設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的和諧性。

2建筑工程抗震設(shè)計(jì)主要原則

2.1建筑結(jié)構(gòu)的合理

為了確保建筑結(jié)構(gòu)的功能滿足使用需求，在設(shè)計(jì)階段就需要敲定部分基礎(chǔ)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，這樣做也是為了保證建筑工程的承載力強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)剛硬度結(jié)合的合理性。從整體布局角度出發(fā)開展的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒔ㄖ乃胁糠钟袡C(jī)的串聯(lián)到一起，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體建筑物抗震新能的有效提升。

2.2抗震理念與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合

對(duì)整體建筑工程而言，建筑設(shè)計(jì)為項(xiàng)目的施工提供了主要指導(dǎo)，通常建筑設(shè)計(jì)都要在項(xiàng)目施工之前盡可能完善。實(shí)際施工過程中建筑設(shè)計(jì)方案還會(huì)受到自然環(huán)境、地質(zhì)條件等多方面因素的影響，不得不進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。

3強(qiáng)震動(dòng)可能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的影響分析

3.1建筑物的地基

建筑物的地基往往距離震源更近，受到的震動(dòng)也更強(qiáng)，可能產(chǎn)生的變化有以下幾種：一種是建筑地基處于沖積土層，土壤結(jié)構(gòu)相對(duì)松軟厚實(shí)，這一類型地基對(duì)上層建筑的影響更為顯著;其次是在強(qiáng)烈的震動(dòng)下地基土出現(xiàn)不均勻沉降或液化現(xiàn)象，地面建筑結(jié)構(gòu)受到顯著破壞或整體建筑傾斜;再次是本身就處于相對(duì)危險(xiǎn)地質(zhì)條件下的建筑工程，強(qiáng)震動(dòng)損壞地基帶來建筑工程的損壞。

3.2建筑結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的變化

當(dāng)前國內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)主要采用的結(jié)構(gòu)有兩種，一種是“填墻框架”，這種建筑結(jié)構(gòu)的主體的鋼筋混凝土，在面對(duì)強(qiáng)震動(dòng)時(shí)出現(xiàn)剪切破壞的可能性較高。此種結(jié)構(gòu)外墻框架柱在強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境下會(huì)因?yàn)榇跋聣Φ南拗瞥霈F(xiàn)短柱型剪切型損壞。

3.3建筑結(jié)構(gòu)的剛度分布

建筑結(jié)構(gòu)的不同建筑物剛度的分布也不同，主要的建筑結(jié)構(gòu)剛度分布類型有兩種，一種是常見的矩形平面，這類建筑主要不出現(xiàn)抗側(cè)立構(gòu)建布置的問題，在面對(duì)強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境時(shí)受到的影響相對(duì)較小，建筑物本體有可能保存完好。另一種建筑結(jié)構(gòu)平面呈現(xiàn)三角形或不對(duì)稱形狀，在面對(duì)強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境時(shí)極易發(fā)生扭轉(zhuǎn)，嚴(yán)重威脅建筑使用者的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

3.4建筑物的不同構(gòu)件

建筑結(jié)構(gòu)中不同構(gòu)件起到的作用不同，在強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境中受到影響的情況必然不同，例如建筑框架中強(qiáng)震動(dòng)因素給梁、板帶來的影響要小于柱。以鋼筋混凝土為主要材料的窗下墻出現(xiàn)交叉裂縫的可能性較高。

4提高建筑工程抗震能力具體策略研究

4.1嚴(yán)謹(jǐn)選擇建筑場(chǎng)地和地基類型

建筑物所處的地質(zhì)條件以及地基的質(zhì)量對(duì)建筑物本身的穩(wěn)定性和抗震能力的影響是直接且關(guān)鍵的，建筑場(chǎng)地和地基類型的選擇是提高建筑物抗震能力的基礎(chǔ)要素。在敲定選擇之前，首先要對(duì)所處區(qū)域的震動(dòng)情況和強(qiáng)度進(jìn)行全面的了解，借助科學(xué)技術(shù)手段掌握區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況。

4.2強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則

建筑結(jié)構(gòu)是建筑物的主要受力對(duì)象，科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)是確保建筑均衡承載的關(guān)鍵。因此在設(shè)計(jì)階段和建筑物施工的過程中，都必須要強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，尤其是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)布局的合理性。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的平面進(jìn)行設(shè)計(jì)師，最好采用規(guī)則的形狀，為建筑物承載的均衡性提供一定的保障。盡量不要選擇不規(guī)則的建筑平面，這類建筑結(jié)構(gòu)的承載力難以控制在均衡狀態(tài)，在面對(duì)強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境時(shí)出現(xiàn)的損壞也更為嚴(yán)重。

4.3結(jié)構(gòu)材料的選擇和質(zhì)量控制

材料始終是建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵，材料的選擇對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震能力有著決定性的作用。尤其是高層建筑工程的抗震設(shè)計(jì)，要整合不同建筑構(gòu)件的延性，通過協(xié)調(diào)不同構(gòu)件的延性實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗震水平的有效提升。應(yīng)當(dāng)特別注意鋼筋的選擇，鋼筋的韌性越強(qiáng)，建筑結(jié)構(gòu)能夠抵抗的震動(dòng)也就越強(qiáng)。

4.4增加消能減震

隨著人均土地資源的緊張，高層建筑的數(shù)量不斷增加，對(duì)建筑物抗震能力的需求也在不斷上升。相比于其他類型建筑物，高層建筑物還需要附加隔振和消能的能力。想要實(shí)現(xiàn)這一方面的目標(biāo)，就要從地基方面入手，通過地基目的和質(zhì)量的提升緩沖震動(dòng)給建筑本體帶來的影響。建筑結(jié)構(gòu)、高度的不同都會(huì)給建筑的隔振系數(shù)帶來影響，這些內(nèi)容應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)階段就充分的考慮并表現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案當(dāng)中。

4.5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。

4.6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。

5結(jié)束語

綜上所述，提高建筑物的抗震能力能夠在強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境或地震災(zāi)害的面前更好的保護(hù)社會(huì)大眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。尤其是在土地資源日益緊張，高層建筑數(shù)量不斷增加的當(dāng)下，研究建筑工程抗震能力的提升對(duì)于社會(huì)的建設(shè)和發(fā)展有著積極的意義。想要實(shí)現(xiàn)建筑物抗震能力的有效提升，應(yīng)當(dāng)從抗震理念在建筑設(shè)計(jì)中的表達(dá)、建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性的強(qiáng)調(diào)、建筑材料的篩選、建筑抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及附加加固設(shè)計(jì)等方面入手。通過上述措施的靈活應(yīng)用，在保證建筑工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，有效的提升建筑物的抗震能力和穩(wěn)定性，推動(dòng)我國建筑行業(yè)的發(fā)展更上一層樓。

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