混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效對(duì)策探討

劉文欣

摘要：本文主要分析了混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了一種建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，這種設(shè)計(jì)可以有效地解決傳統(tǒng)建筑中所存在的各種缺陷，同時(shí)還能極大地增強(qiáng)建筑本身的抗震性能和穩(wěn)定性。通過對(duì)混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究，以此來更好地加強(qiáng)我國(guó)建筑本身的抗震性能設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：混凝土;建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);對(duì)策

近幾年來，城市化的不斷加深使得國(guó)內(nèi)空間的使用壓力日益增長(zhǎng)，傳統(tǒng)住宅對(duì)于城市內(nèi)部空間的利用率很低，為了更好地加大城市空間利用率，節(jié)約更多的空間來發(fā)展城市，就需要運(yùn)用全新的城市建筑體系，而這種建筑體系就是我們現(xiàn)在所經(jīng)常看到的高層建筑，高層建筑有特殊的建筑體系，可以很好地利用城市上部的空間，從而達(dá)到高效的空間利用效果，但是，高層建筑由于層數(shù)比較高，使得建筑本身的抗震性能不足，因此，就需要在原有的建筑基礎(chǔ)上相應(yīng)的進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，因?yàn)楦邔咏ㄖ旧淼母黝愋阅芏枷鄬?duì)短缺，一旦出現(xiàn)自然災(zāi)害，對(duì)于高層建筑本身的威脅是難以想象的，這一點(diǎn)主要是集中在地基破壞、剪切破壞和結(jié)構(gòu)本身的整體破壞等，所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方面要集中進(jìn)行建筑地基以及平面和立面的加強(qiáng)，以此來極大地提升建筑本身的抗震性能。

1抗震結(jié)構(gòu)

抗震結(jié)構(gòu)是近幾年建筑抗震設(shè)計(jì)中首先要考慮到的設(shè)計(jì)問題，一般來說，在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生在相鄰地區(qū)周邊的大小地震可以統(tǒng)稱為地震序列，并且在一個(gè)序列中會(huì)包括有前震、主震、余震等多個(gè)組成部分，其中主震是最主要產(chǎn)生震感和影響的成分，依據(jù)主震的不同特點(diǎn)，又可以相應(yīng)地將地震序列分為主震型、震群型、孤立型。但是不論是哪一種地震類型，都會(huì)對(duì)我國(guó)城市內(nèi)部的不同建筑產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，所以為了避免地震對(duì)建筑產(chǎn)生難以想象的危害，就需要對(duì)不同建筑類型進(jìn)行必要的抗震設(shè)防。按照地震造成破壞的影響可以將建筑物分為甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑、丁類建筑等，而我國(guó)當(dāng)下由于抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的不同，所以對(duì)建筑物本身的抗震設(shè)防類別有著很明顯的劃分，因此對(duì)建筑物進(jìn)行地震作用的取值和措施優(yōu)化也有著不同的設(shè)計(jì)。

2抗震體系

一般來說我國(guó)當(dāng)下主要的抗震體系有六種，并且根據(jù)不同的房屋類型和實(shí)際抗震結(jié)構(gòu)建設(shè)不同，所表現(xiàn)出的抗震效果也有著很大的區(qū)別。

2.1多層砌體房屋

第一種是多層砌體房屋，這種抗震結(jié)構(gòu)是以配筋砌體或者是無筋砌體抗震墻為主要的抗震結(jié)構(gòu)體系，但這種結(jié)構(gòu)體系存在很多問題，大多以橫墻承重為主的結(jié)構(gòu)體系效果最好，這種結(jié)構(gòu)體系會(huì)由承重橫墻兼做橫向抗震墻，通過縱橫墻來進(jìn)行混合承重，可以極大地強(qiáng)化房屋本身的承重效果。

2.2多層內(nèi)框架房屋

第二種則是多層內(nèi)框架房屋，這種房屋主要是將外墻為磚墻垛來進(jìn)行承重，而內(nèi)柱主要以鋼筋柱承重的房屋，由于整體房屋的框架比較特殊，所以使得施工工藝方面會(huì)比較特殊，僅用于空間較大或者是整體空曠的大廳和民用公共建筑等。

2.3底層框架磚房

相較于前兩種抗震體系來說，底層框架磚房需要有很大的空間來作為基層，同時(shí)還需要將上部作為隔墻比較多結(jié)構(gòu)體系，也就是說底層框架磚房屬于一種上下材料不同、強(qiáng)度和剛度處于不連續(xù)的狀態(tài)，所以對(duì)于抗震設(shè)計(jì)的各類組成成分有著很高的要求。

2.4框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)本身具有相當(dāng)完整的結(jié)構(gòu)體系，并且獨(dú)特的框架體系給予了整體建筑更高的安全穩(wěn)定性，可以很好地適用于多層以及高層民用建筑以及各類型的工業(yè)建筑，可以說框架結(jié)構(gòu)擁有比其他房屋類型更加完善的結(jié)構(gòu)體系，在大型房間中有著相當(dāng)優(yōu)秀的表現(xiàn)。但是，如果是純框架結(jié)構(gòu)，由于框架本身的連接部位特殊，會(huì)使得側(cè)向的剛度較小，整體屬于柔性結(jié)構(gòu)，因此，純框架結(jié)構(gòu)的建筑層高是有限的。

2.5抗震墻結(jié)構(gòu)

抗震墻結(jié)構(gòu)主要是由縱橫抗震墻所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系，相較于其他的普通抗震建筑來說，抗震墻結(jié)構(gòu)由于墻體都屬于抗震體系，所以表現(xiàn)出來的抗震性能比較好，并且，抗震墻結(jié)構(gòu)所需要的成本也比較低廉，因此抗震墻結(jié)構(gòu)常用于住宅、公寓、旅館等建筑上。

2.6框架-抗震墻結(jié)構(gòu)

框架-抗震墻結(jié)構(gòu)是我國(guó)當(dāng)下最常用到的抗震體系之一，在多層以及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋中布置縱橫向的抗震墻，并和框架結(jié)構(gòu)形成獨(dú)特的框架-抗震墻結(jié)構(gòu)體系，這種體系和其他的抗震結(jié)構(gòu)相比，最大的差異在于框架-抗震墻結(jié)構(gòu)屬于協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)類型，可以很好地在地震作用下起到減少震害的效果，同時(shí)，建筑高度層間位移比純框架結(jié)構(gòu)明顯減小，因此，框架-抗震墻結(jié)構(gòu)可以很好地適用于不同高度，所以框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的高度會(huì)比較高。

3地震對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的危害

一般來說，地震對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的危害主要集中在三方面，即剪切破壞、地基破壞和整體結(jié)構(gòu)的破壞。

首先是剪切破壞，因?yàn)榛炷两ㄖ谠馐艿卣疬^程中由于振動(dòng)的原因會(huì)使得混凝土建筑受到很大的剪切破壞力，還會(huì)導(dǎo)致建筑本身出現(xiàn)彎矩作用的情況，使得建筑物開裂，除此之外，還會(huì)使得截面出現(xiàn)水平彎曲的裂縫，當(dāng)剪切力不斷增大之后，裂縫會(huì)明顯地增加，同時(shí)，抗剪鋼筋在此過程中會(huì)出現(xiàn)所謂的屈服狀態(tài)，當(dāng)裂縫達(dá)到一定程度之后，剪切破壞就會(huì)使得建筑物出現(xiàn)不同程度上的建筑結(jié)構(gòu)損壞。

其次則是地基破壞，地基破壞相較于其他兩種類型來說比較少見，因?yàn)榈鼗茐闹挥性谔厥獾那闆r下才會(huì)出現(xiàn)，比如我國(guó)某地區(qū)的地質(zhì)屬于軟土地質(zhì)，當(dāng)我們把建筑物修建在軟土層上，土體就會(huì)受到地震力的作用從而出現(xiàn)液化的現(xiàn)象，同時(shí)，建筑物地基有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降的狀況，除此之外，建筑結(jié)構(gòu)也會(huì)在不同程度上出現(xiàn)傾斜、裂縫的狀況，而且地基破壞由于是發(fā)生在建筑物的下方，所以基本是無法修復(fù)的。

最后則是整體結(jié)構(gòu)的破壞，這也是發(fā)生地震之后所常出現(xiàn)的問題，因?yàn)榈卣鹨坏┌l(fā)生，出現(xiàn)的震害是難以想象的，當(dāng)?shù)卣鸺?jí)數(shù)較高時(shí)，會(huì)對(duì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的破壞，不論是結(jié)構(gòu)還是建筑物體系都會(huì)出現(xiàn)不同程度上的損壞，除此之外，地震的襲擊會(huì)給建筑物的平面以及橫切面進(jìn)行毀滅性打擊，嚴(yán)重時(shí)高樓倒塌的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，附近居民及行人生還幾率幾近于零。其中高層建筑的危害占據(jù)了絕大成分，因此，高層建筑在設(shè)計(jì)過程中通常會(huì)采用交叉立柱等形式來緩解高層建筑所遭受到的地震作用，同時(shí)，還能很好地起到減少震后災(zāi)害效果的作用。

4混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效對(duì)策探討

結(jié)合上文，我們充分分析了抗震結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念和知識(shí)，并且在一定程度上針對(duì)地震災(zāi)害進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)此，為了有效地解決地震對(duì)于混凝土建筑的威脅，就需要相應(yīng)地實(shí)施一些具有針對(duì)性的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)策。為了更直觀地表達(dá)出抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用效果，下文將以表格的形式進(jìn)行闡述，具體的內(nèi)容如下圖1所示：

5總結(jié)

綜上所述，混凝土建筑在遭遇地震時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多的災(zāi)害問題，對(duì)此，為了有效解決這些問題，就需要相應(yīng)地實(shí)施一些必要的抗震設(shè)計(jì)優(yōu)化措施，以此來大大提升建筑物本身的抗震性能。

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