抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

陳月月

摘要：目前，我國頻頻發(fā)生地震災(zāi)害，極大地威脅著國民的健康和人身財(cái)產(chǎn)安全，引起了巨大的影響。因此，應(yīng)積極采取有效措施，及時(shí)縮減地震危害范圍。尤其是在設(shè)計(jì)民用建筑時(shí)，迫切需要強(qiáng)化抗震設(shè)計(jì)，以提高建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，增強(qiáng)建筑的抗震能力。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;抗震結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);應(yīng)用要點(diǎn)

中圖分類號：TU352文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

隨著社會(huì)生產(chǎn)力水平的不斷提升，我國社會(huì)對建筑結(jié)構(gòu)形式的需求不斷變化，高層建筑和超高層建筑形式的建筑物在我國不同地區(qū)的建設(shè)數(shù)量及建設(shè)規(guī)模都在處于不斷變化的過程中。我國近些年來地震發(fā)生頻率較高，受地震作用而發(fā)生破壞的房屋數(shù)量較多，地震作用的不可預(yù)測性和突發(fā)性給我國帶來了較大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。為促使建筑物能夠具備一定的抗震性能，需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中對抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行充分的考慮，需要綜合借鑒國外抗震設(shè)計(jì)的經(jīng)典案例對本項(xiàng)目的抗震等級及抗震概念設(shè)計(jì)等工作進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，以全面提升建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的水平。

1建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的作用

1.1建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中，由于建筑設(shè)計(jì)理論以及建筑抗震技術(shù)的落后，工程設(shè)計(jì)師幾乎很少將建筑的抗震設(shè)計(jì)加入建筑整體設(shè)計(jì)之中，隨著科技的進(jìn)步，建筑設(shè)計(jì)理論得到不斷完善，工程設(shè)計(jì)研究人員漸漸找出了建筑設(shè)計(jì)與建筑抗震之間存在的聯(lián)系。建筑設(shè)計(jì)是整個(gè)工程設(shè)計(jì)的首要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，當(dāng)此環(huán)節(jié)的相關(guān)設(shè)計(jì)確定之后，后面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)等都無法再繼續(xù)進(jìn)行較大的改動(dòng)。只有將建筑抗震的設(shè)計(jì)前置于建筑設(shè)計(jì)之中，才能對其進(jìn)行更加合理、規(guī)范的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，有效發(fā)揮建筑的抗震性能。

1.2為人們?nèi)罕姷纳?cái)產(chǎn)保駕護(hù)航

現(xiàn)如今沒有任何技術(shù)和設(shè)備可以精確的預(yù)測地震發(fā)生的時(shí)間、強(qiáng)度和地點(diǎn)，而地震災(zāi)害一旦發(fā)生必然給個(gè)人和社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，所以我們只能在減少地震損害方面做好應(yīng)對措施，這其中提高建筑物的抗震性能就是非常重要的一環(huán)。良好的抗震設(shè)計(jì)可以有效的提高建筑物在地震災(zāi)害中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保證人們可以在地震發(fā)生時(shí)預(yù)留出足夠多的時(shí)間進(jìn)行逃生和避難，極大地降低了地震救援的危險(xiǎn)性以及相應(yīng)的救援難度，為人們?nèi)罕姷纳拓?cái)產(chǎn)安全上了一個(gè)保險(xiǎn)，極大地提升了人們生活的安全性。

2提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的主要措施

2抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1以力承載，延性基點(diǎn)

對于建筑物的抗震設(shè)計(jì)，除了其對應(yīng)的剛度需要我們重視外，它的柱子和墻的合理性設(shè)計(jì)和選用合適的材料，也是我們需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，只有我們在建筑的時(shí)候考慮周到全面，才能夠在真的發(fā)生地震時(shí)可以使其對地震所給其造成的巨大的力量去進(jìn)行分散，進(jìn)而保證安全，增強(qiáng)其抗震的能力。

除此以外，進(jìn)行這些設(shè)計(jì)工作不是好看的花架子，是為了保證在地震后使我們的建筑物保持一個(gè)非彈性的狀態(tài)，建筑物抗震所做的工作，需結(jié)合建筑物本身的建筑形態(tài)，房屋構(gòu)造，施力點(diǎn)分布等內(nèi)容。通過科學(xué)精密儀器計(jì)算和工程專家組分析，可以提前預(yù)測受力點(diǎn)的位置，在建筑時(shí)進(jìn)行重點(diǎn)的把握和加固，及時(shí)分流所承受的壓力，提高抗壓能力，進(jìn)而提高整體建筑物的安全系數(shù)，保證其地震的抗壓能力，為建筑物主任減少不可抗力造成的損害。

2.2高效利用計(jì)算機(jī)技術(shù)驗(yàn)證抗震設(shè)計(jì)實(shí)效性

（1）小震作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能分析。在小震作用下，確保房屋建筑所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件滿足承載力與彈性塑變要求，同時(shí)嚴(yán)格遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范調(diào)整結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài);（2）中震作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能分析。在中震作用下，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈性塑變進(jìn)行分析。中震作用下，各類構(gòu)件的抗震性能指標(biāo)如下所述：關(guān)鍵構(gòu)件：底部加強(qiáng)區(qū)核心筒剪力墻、底部加強(qiáng)區(qū)外框柱，輕微損壞即滿足要求;普通構(gòu)件：非底部加強(qiáng)區(qū)核心筒剪力墻、非底部加強(qiáng)區(qū)外框柱，輕微損壞即滿足要求;耗能構(gòu)件：連梁、普通樓層梁，輕度損壞，部分區(qū)域重度損壞即滿足要求。

2.3結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)，不斷優(yōu)化抗震方案設(shè)計(jì)

建筑抗震方案是抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，也是施工前準(zhǔn)備階段的必要環(huán)節(jié)?？茖W(xué)的建筑抗震方案能夠?qū)φw施工起到指導(dǎo)作用，提高建筑的抗震能力，在面對地震時(shí)能夠保證建筑的安全性。同時(shí)，在抗震方案的制定中，首先要考慮的仍是建筑結(jié)構(gòu)，通過對建筑結(jié)構(gòu)的控制來提高建筑物的抗震系數(shù)。此外，在混凝土建筑物的施工中，還要對施工地址進(jìn)行考察，要充分了解當(dāng)前的實(shí)際地質(zhì)情況、地形外貌等，相關(guān)工作人員要充分了解地震的傳播路徑，注意內(nèi)部應(yīng)力的均勻性，以此來提高建筑的整體穩(wěn)定性。同時(shí)，抗震方法的規(guī)劃人員，要充分了解建筑場地的實(shí)際情況，不斷優(yōu)化建筑物的抗震能力，對不同地震等級給建筑物帶來的影響進(jìn)行計(jì)算，通過科學(xué)計(jì)算來做好預(yù)判工作，并不斷完善方案規(guī)劃，使混凝土建筑結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)施間的分布平衡。

2.4提高建房標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化抗震意識(shí)

提高建筑抗震性能需要利用國家法律效用，在一開始就強(qiáng)化建筑各個(gè)階段的抗震意識(shí)。首先，我國應(yīng)該向日本等地震多發(fā)國家學(xué)習(xí)抗震經(jīng)驗(yàn)，在相關(guān)法律法規(guī)上，嚴(yán)格制定抗震設(shè)計(jì)要求，強(qiáng)制設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格按照要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其次，應(yīng)該制定較為嚴(yán)苛的設(shè)計(jì)審查和施工審查，嚴(yán)格把控建筑建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，最大限度的提高建筑安全性和有效性。最后，應(yīng)該建立較為嚴(yán)格的追責(zé)制度，一旦因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)安全事故或是造成巨大的經(jīng)濟(jì)人員損失，需要對建筑設(shè)計(jì)和施工人員進(jìn)行追責(zé)處理，最大限度的提高設(shè)計(jì)人員和施工人員的抗震意識(shí)。

2.5優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算

建筑工程抗震設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)當(dāng)合理選擇建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)，如參數(shù)選擇不合理，則會(huì)直接影響建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員需合理選擇建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，依據(jù)相關(guān)規(guī)范確定重要指標(biāo)。設(shè)計(jì)人員可在建立地震災(zāi)害結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的過程中，準(zhǔn)確計(jì)算模型參數(shù)，并按照相應(yīng)比例創(chuàng)建建筑模型，在振動(dòng)臺(tái)上開展模擬試驗(yàn)，明確建筑結(jié)構(gòu)中的不足，在已有的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上采取科學(xué)有效的優(yōu)化措施，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)在地震中的承載能力。

2.6合理設(shè)計(jì)建筑縱向布局

在建筑設(shè)計(jì)中對建筑的縱向布局進(jìn)行設(shè)計(jì)主要包括對建筑沿的高度、建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度的設(shè)計(jì)，是對建筑物的空間結(jié)構(gòu)影響抗震能力的思考。隨著現(xiàn)代化建設(shè)的加快，使得建筑的縱向布局十分復(fù)雜，建筑內(nèi)部在設(shè)計(jì)過程中非?；靵y且不協(xié)調(diào)，在整體結(jié)構(gòu)上使得建筑的承載力較弱，給抗震性能的提升帶來了設(shè)計(jì)的難度。因此設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑縱向布局設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能確保均勻布置剪力墻的結(jié)構(gòu)，使其不間斷地沿縱向布局延伸到建筑底端，并讓建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與剛度和建筑物沿之間的系數(shù)盡最大可能協(xié)調(diào)，有效改善地震發(fā)生時(shí)，由于建筑物各樓層間的質(zhì)量分布不勻造成的建筑扭曲度高的狀況。

結(jié)束語

綜上所述，我國在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中依舊還有很長一段路要走，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該不斷研究國內(nèi)外先進(jìn)的抗震設(shè)計(jì)理念，結(jié)合多種有效實(shí)驗(yàn)手段，提升自身在抗震設(shè)計(jì)上的專業(yè)能力，并不斷強(qiáng)化自身的抗震設(shè)計(jì)意識(shí)，要始終將人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全放到第一位，只有這樣才能真正的提高建筑的抗震性能，造福社會(huì)，造福人民。

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