建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題及策略

王乾璽

【摘要】在以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于建筑的材料有限，所以我們所建造的一系列房屋抗震功能較弱，不能夠更好地抵御地震這一地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)，導(dǎo)致房屋坍塌，進(jìn)而造成慘重的人員傷亡，所以地震這一自然災(zāi)害讓廣大居民倍感惶恐。為了減少地震災(zāi)害所產(chǎn)生的實(shí)際影響，相關(guān)專業(yè)人士也做出了很多努力，然而地震這一自然災(zāi)害的出現(xiàn)不可避免，我們沒有任何實(shí)質(zhì)性的措施可以阻止地震的出現(xiàn)。因此，在現(xiàn)代社會(huì)快速發(fā)展的情形下，我們只能夠采取預(yù)防的方式來(lái)保護(hù)廣大居民的安全。為了保障居民的人身和財(cái)產(chǎn)安全，讓其更好地應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害，現(xiàn)代建筑工程也開始提高建筑要求，著重加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。通過(guò)這一設(shè)計(jì)，在一定程度上可以減少地震災(zāi)害對(duì)建筑所產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)性影響，更好地滿足廣大居民的實(shí)質(zhì)性需要。由此，本文就針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);抗震結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)問(wèn)題;策略

【中圖分類號(hào)】U452

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

我國(guó)的國(guó)土范圍內(nèi)有很多地區(qū)是屬于地震頻發(fā)的地帶。地震的頻繁發(fā)生對(duì)建筑和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。所以，設(shè)計(jì)師必須要充分考慮建筑工程結(jié)構(gòu)的剛度、地基結(jié)構(gòu)、規(guī)則性、水平和垂直布局的設(shè)計(jì)，要不斷強(qiáng)化對(duì)建筑工程所在地點(diǎn)的地質(zhì)條件、地理環(huán)境、地震頻次與強(qiáng)度的分析和考量，以此來(lái)降低地震災(zāi)害對(duì)建筑工程項(xiàng)目的影響，確保人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性和穩(wěn)定性。

1、建筑結(jié)構(gòu)無(wú)法抗震的原因分析

在進(jìn)行地震預(yù)防的過(guò)程中，我們第一時(shí)間想到的是加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，從根源上減少地震，對(duì)廣大居民所產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)影響，而在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析的過(guò)程中，我們也針對(duì)以往的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，找到了建筑結(jié)構(gòu)無(wú)法有效抗震的一些實(shí)質(zhì)原因，在后續(xù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要針對(duì)這些原因進(jìn)行深入分析，找到適當(dāng)?shù)慕鉀Q對(duì)策，保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性更強(qiáng)。第一點(diǎn)主要是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，建筑施工人員以及當(dāng)?shù)鼐用竦奈＜币庾R(shí)并不強(qiáng)烈，比如有些地區(qū)沒有發(fā)生過(guò)較為明顯的破壞性地震，所以一些居民開始存在僥幸心理，認(rèn)為地震對(duì)自己當(dāng)?shù)氐乃a(chǎn)生的實(shí)質(zhì)性影響并不大。出于這種心理，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，很多施工人員直接忽視了抗震性這一根本原則，導(dǎo)致在地震到來(lái)之時(shí)建筑結(jié)構(gòu)不堪一擊。第二點(diǎn)就是某些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力較弱，也就是說(shuō)，他們?cè)谶M(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中所選擇的都是一些價(jià)格較為劃算的原材料，那么這些原材料并不具備穩(wěn)固性、堅(jiān)硬性等特征，所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，雖然不會(huì)受到平時(shí)的各類天氣現(xiàn)象影響，但是在面對(duì)較為重大的自然災(zāi)害時(shí)，就會(huì)暴露出明顯的破綻。第三點(diǎn)主要是不同地區(qū)在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中沒有做出相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，比如有些建筑管理者選擇了成本較為低廉的建筑原料，從中謀取利潤(rùn)，而在房屋建成之時(shí)，相關(guān)的人員一時(shí)之間也無(wú)法找到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題，所以在這種情況下，會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前的很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不正規(guī)，并沒有貫徹落實(shí)科學(xué)性的原則，進(jìn)而導(dǎo)致人員傷亡的現(xiàn)象發(fā)生。由此可見，當(dāng)前我國(guó)在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中還存在很多明顯的問(wèn)題，相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)人員還沒有充分地意識(shí)到科學(xué)防震的重要性，導(dǎo)致了房屋的抗震功能較弱，甚至在地震發(fā)生時(shí)由于個(gè)人的疏忽造成難以挽救的后果。

2、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 從建筑結(jié)構(gòu)鋼度設(shè)計(jì)入手

強(qiáng)化建筑工程結(jié)構(gòu)抗震水平在進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，對(duì)于其抗震設(shè)計(jì)每個(gè)設(shè)計(jì)師都會(huì)有不同的理念和觀點(diǎn)，但其考慮的基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體結(jié)構(gòu)的剛度。目前我國(guó)國(guó)內(nèi)很多企業(yè)為了追求經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)的最大化，常常會(huì)采用低含鋼量的方法去進(jìn)行工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工。這不但會(huì)對(duì)工程施工安全帶來(lái)影響，同時(shí)對(duì)工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性造成一定的降低。所以，要想提升建筑工程的抗震性，就必須要嚴(yán)格的依據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尤其要注重對(duì)建筑結(jié)構(gòu)剛度的設(shè)計(jì)，為建筑工程的安全負(fù)責(zé)。在設(shè)計(jì)中要充分考慮地震的波形為結(jié)構(gòu)帶來(lái)的影響。例如在一些較為平坦和穩(wěn)定的平原地理環(huán)境，可以使用先進(jìn)的設(shè)備儀器進(jìn)行地質(zhì)的勘查，結(jié)合以往發(fā)生地震的波形和破壞強(qiáng)度進(jìn)行科學(xué)的分析。根據(jù)地震體波的縱波、橫波方向和傳遞的速率分析，可以分析出其地震的等級(jí)多為低等級(jí)，但發(fā)生較為頻繁，所以在進(jìn)行建筑工程項(xiàng)目的抗震性設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮剛度的計(jì)算結(jié)果達(dá)到抗震標(biāo)準(zhǔn)，尤其要注意多頻次低等級(jí)地震的抗震水平。在滿足結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范的前提下，設(shè)計(jì)中可以適當(dāng)降低鋼材的含量，而在一些地質(zhì)較為不穩(wěn)定的山區(qū)地點(diǎn)，就必須要嚴(yán)格的進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)剛度的計(jì)算和考量。

2.2 注意對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)建筑抗震性的提升

建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性設(shè)計(jì)主要考慮的是建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)受力的均衡，如果沒有考慮規(guī)則性設(shè)計(jì)而過(guò)分重視外觀，或沒有重視地形、結(jié)構(gòu)抗震性很容易引起重心不穩(wěn)導(dǎo)致建筑抗震性的下降。所以必須要合理進(jìn)行抗震縫的布置，確保建筑的抗震性。一方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須要能夠做到簡(jiǎn)單化設(shè)計(jì)，通過(guò)簡(jiǎn)單化的計(jì)算可以得出整體結(jié)構(gòu)的受力情況，使整體抗震性更加精確。另一方面，要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)的規(guī)則性設(shè)計(jì)，要保證建筑物整體結(jié)構(gòu)受力的均勻，保持重心的穩(wěn)定。

2.3 合理選擇結(jié)構(gòu)尺寸

公民建抗震設(shè)計(jì)中，要合理選擇結(jié)構(gòu)尺寸，這樣能夠加強(qiáng)建筑物的抗震性能。公民建筑物的外形和尺寸不符合抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，那么在實(shí)際應(yīng)用中，其抗震性能就會(huì)大大降低。工民建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要以抗震性能為主，同時(shí)抗震方案的選擇要簡(jiǎn)單，人員才能提高抗震建筑物的施工質(zhì)量?！陡邔庸っ窠ɑ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》明確規(guī)定的建筑物的尺寸、面積、規(guī)則、質(zhì)量等，所以工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要合理選擇結(jié)構(gòu)尺寸，保證建筑物的抗震性達(dá)到要求。

2.4 建筑場(chǎng)地加固處理

如果建筑物的穩(wěn)定度較好，在發(fā)生地震后，建筑被破壞的程度就會(huì)相對(duì)較小。而建筑物的穩(wěn)定度取決于建筑場(chǎng)地的穩(wěn)固程度，所以在進(jìn)行一些工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)要選擇抗震性能好的場(chǎng)地。如果某處施工地的土質(zhì)較軟，且含水性較高，施工人員避開此地施工，或者對(duì)此地進(jìn)行加固，以此保證建筑物的穩(wěn)定性，有些工程沒有辦法避開土質(zhì)較差的地方，就可以采取以下措施進(jìn)行加固。第一，可采用換填墊層法將之前較松軟的土壤替換為較好的土壤，保證該地不會(huì)出現(xiàn)下陷的情況。第二，強(qiáng)夯法，用大錘對(duì)此處進(jìn)行夯實(shí)，保證不會(huì)因?yàn)槌惺茌^大壓力而出現(xiàn)下陷的情況。第三，水泥土攪拌法，在該處混入水泥，讓土壤和水泥充分均勻地?cái)嚢柙谝黄?，以此提高此地的承受力。第四，高壓噴射注漿法。通過(guò)高壓將混凝土注入土壤內(nèi)，以此加強(qiáng)該地的硬度，避免此地出現(xiàn)下陷等情況。施工團(tuán)隊(duì)要根據(jù)不同的地質(zhì)條件來(lái)進(jìn)行合理科學(xué)地施工，保證在發(fā)生地震時(shí)，該地不會(huì)出現(xiàn)下陷等情況。有些建筑企業(yè)為了提高經(jīng)濟(jì)效益，就會(huì)開發(fā)地下室，但是一旦發(fā)生地震，地下室會(huì)直接被掩埋，所以高層建筑一定不要開發(fā)地下室。

2.5注重建筑結(jié)構(gòu)水平和垂直布局的設(shè)計(jì)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，其水平、垂直布局是否合理對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著直接的影響。尤其是建筑結(jié)構(gòu)中的承重墻部分，其水平面和垂直面的位移是決定建筑抗震性的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)時(shí)水平向垂直向的墻盡量布置均勻，使其兩個(gè)方向的位移相當(dāng)，為提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中必須要加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)布局的合理化設(shè)計(jì)。施工時(shí)要利用現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備儀器進(jìn)行結(jié)構(gòu)水平、垂直的精確測(cè)量，確保墻體的水平、垂直構(gòu)建的平整性，按照建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行剛度、質(zhì)量的科學(xué)設(shè)計(jì)，確保建筑重心靠近底部，尤其要防止出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)上重下輕的情況。

2.6提前規(guī)劃，遵循抗震規(guī)范

其次，在以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們一般都會(huì)先制定相應(yīng)的房屋設(shè)計(jì)圖，但是房屋的設(shè)計(jì)圖更加考慮的是房屋的整體效果以及內(nèi)部建構(gòu)，在這種情形下，沒有凸顯出房屋結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防線，因此，在后續(xù)的地震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要進(jìn)行提前規(guī)劃，也就是說(shuō)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要提前研讀抗震設(shè)計(jì)手冊(cè)，并結(jié)合該地的實(shí)際狀況進(jìn)行深入調(diào)整，提出可行性的思路。為了避免后續(xù)房屋的坍塌，相關(guān)的專業(yè)人員可以提前選擇該地的一小部分區(qū)域來(lái)制訂區(qū)劃圖，展開地震的小區(qū)規(guī)劃，然后針對(duì)該地區(qū)進(jìn)行相應(yīng)的地震安全性綜合評(píng)價(jià)，在評(píng)價(jià)完成之后，分析抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)，按照通過(guò)的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，一旦出現(xiàn)臨時(shí)情況，需要及時(shí)地向上級(jí)進(jìn)行反饋，保證整個(gè)施工過(guò)程都有章可循。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，地震災(zāi)害的出現(xiàn)對(duì)廣大居民的實(shí)質(zhì)生活產(chǎn)生了明顯的影響，同時(shí)也會(huì)影響城市的整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以為了保證當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及廣大居民的生命以及財(cái)產(chǎn)安全，我國(guó)必須要重視不同建筑結(jié)構(gòu)是否具有較為強(qiáng)大的抗震功能。同時(shí)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)人員需要不斷更新建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，沿用更加新穎的國(guó)際抗震設(shè)計(jì)理念進(jìn)行建筑物的設(shè)計(jì)，保證不同的建筑物在面臨地震威脅時(shí)受到的影響更小。雖然地震這一自然災(zāi)害無(wú)法避免，但是我們通過(guò)一系列的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)可以提前做好抗震預(yù)防，減輕地震災(zāi)害對(duì)社會(huì)所產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)不利影響，因此在未來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們還需要不斷地研究，提升建筑抗震性能。

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