工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)分析

姜楠 劉曉婷

摘要：就當(dāng)前我國(guó)工民建發(fā)展形勢(shì)而言，建筑結(jié)構(gòu)無(wú)論是在設(shè)計(jì)上還是抗震性能上相比過(guò)去有了明顯提升，建筑安全性具有一定保障，更加有利于工民建發(fā)揮自身效力，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文首先對(duì)工民建抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行表述，進(jìn)而對(duì)工民建結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析，最后討論提高工民建筑抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施方法。

關(guān)鍵詞：工民建;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震設(shè)計(jì)

引言：工民建設(shè)計(jì)過(guò)程具有一定的復(fù)雜性，在設(shè)計(jì)工作中，抗震設(shè)計(jì)是整體設(shè)計(jì)過(guò)程中最為重要的一環(huán)，抗震設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)劣將直接影響到工程整體質(zhì)量，密切關(guān)系到工民建使用情況，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，將直接威脅到使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全。

一、工民建抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

（一）抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要性

地震是人們?nèi)粘Ｊ巧钪休^為常見(jiàn)的自然災(zāi)害之一，我國(guó)有很多城市處在地震帶區(qū)域，隨時(shí)可能夠遭受地震侵襲。如果工民建質(zhì)量存在問(wèn)題，抗震能力差，將直接影響主體建筑使用情況，并且會(huì)威脅到使用人員的生命安全。所以，在進(jìn)行工民建工程施工時(shí)，需要注重對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，從而確保建筑物安全性和穩(wěn)定性，使工民建能夠充分發(fā)揮自身效能，更好的為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

（二）抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)

在進(jìn)行工民建施工時(shí)，需要依照實(shí)際建設(shè)情況來(lái)規(guī)劃抗震結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)目標(biāo)。我國(guó)各部分地區(qū)發(fā)生地震概率不同，因此各地工民建抗震效果也有所不同，相比之下，民用建筑具有更高抗震性能。在工民建建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，需要將工程的實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮，比方說(shuō)施工場(chǎng)地特征，總體投資消耗，未來(lái)發(fā)展?jié)撃艿葪l件，在綜合考量上述條件后制定出完善的抗震結(jié)構(gòu)目標(biāo)。在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要嚴(yán)格依照國(guó)家及地方政府實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，其次要依照建筑整體特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上才能達(dá)成抗震目標(biāo)，并且不影響建筑整體經(jīng)濟(jì)性與適用性。

二、工民建結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)方法

（一）以結(jié)構(gòu)中的基本構(gòu)造為依據(jù)

當(dāng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常將鋼筋混凝土作為建筑主體結(jié)構(gòu)，在這過(guò)程當(dāng)中，就要充分考慮到鋼筋橫截面積大小以及最小配筋率等因素，在對(duì)上述因素進(jìn)行計(jì)算后，才能更好地設(shè)計(jì)出抗震性能優(yōu)異的建筑。通常來(lái)說(shuō)，當(dāng)設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑物高度或樓層進(jìn)行限制的情況下，一般需要對(duì)建筑磚混結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。不僅如此，在設(shè)計(jì)工民建橫縱墻機(jī)構(gòu)過(guò)程中，還需要設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱和防震縫。如今我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展日新月異，建筑行業(yè)發(fā)展速度與日俱增，在技術(shù)加持下，建筑的抗震力逐漸提升，抗震設(shè)計(jì)也變得更加完善。

（二）以建筑規(guī)劃和場(chǎng)地為依據(jù)

在設(shè)計(jì)工作初期，建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性強(qiáng)弱是進(jìn)行工民建結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的重點(diǎn)問(wèn)題。是否設(shè)置抗震層決定了工民建的抗震性能。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)外部設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮相鄰樓間距、樓層高度、外觀(guān)規(guī)劃、安全性能等要點(diǎn)。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)場(chǎng)地規(guī)劃過(guò)程中，需要充分考慮到建筑上層位移特點(diǎn)、性能、結(jié)構(gòu)整體移動(dòng)范圍內(nèi)是否存在其他建筑物或障礙物等因素。原因在于建筑物通常具有較長(zhǎng)的使用年限，如果出現(xiàn)其他建筑物或障礙物影響工民建使用，可通過(guò)在建筑物移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置出入口的方式來(lái)解決。在設(shè)置行人出入口時(shí)要格外注意，不能對(duì)行人生命安全帶來(lái)威脅，可以通過(guò)設(shè)置警示標(biāo)志等方法來(lái)確保過(guò)往車(chē)輛及行人的安全[1]。

（三）以建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)為依據(jù)

之所以要進(jìn)行工民建抗震設(shè)計(jì)，就是為了在遭遇地震時(shí)，它能有效保障建筑物安全。所以，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往依照目前出現(xiàn)過(guò)最高等級(jí)的地震作為參考標(biāo)準(zhǔn)。而抗震性能指標(biāo)也是用來(lái)檢測(cè)工民建在遭遇地震時(shí)整體結(jié)構(gòu)遭受破壞程度。不僅是抗震層，建筑的主體結(jié)構(gòu)與重要組成結(jié)構(gòu)同樣需要具備一定抗震性。原因在于自然災(zāi)害種類(lèi)繁多，除地震外，工民建在設(shè)計(jì)之初還要考慮到自身抗風(fēng)能力。大風(fēng)甚至臺(tái)風(fēng)到來(lái)次數(shù)要明顯多于地震，在風(fēng)力影響下，工民建產(chǎn)生的水平震顫同樣會(huì)影響到工民建安全性能并且會(huì)縮減工民建使用壽命。所以，要想讓工民建抗震、抗風(fēng)性能達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，就需要制定出精細(xì)的安全設(shè)計(jì)方案。

三、提高工民建筑抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施

（一）恰當(dāng)?shù)慕ㄖ?chǎng)地

在進(jìn)行地震安全性評(píng)價(jià)的工作過(guò)程中，需要充分分析防震減災(zāi)法，對(duì)可能發(fā)生嚴(yán)重自然災(zāi)害的建筑工程位置進(jìn)行考量，依據(jù)地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果作出抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，再?lài)?yán)格根據(jù)所設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行工民建抗震設(shè)防工作。工民建抗震設(shè)防主要分為甲、乙、丙、丁四類(lèi)，其中，甲類(lèi)指容易出現(xiàn)自然災(zāi)害的且災(zāi)害等級(jí)較大的工民建。因此在選擇甲類(lèi)工民建建筑場(chǎng)地時(shí)，首選不易遭受地震影響的建筑場(chǎng)地。當(dāng)出現(xiàn)某建筑場(chǎng)地地基較弱情況時(shí)，就需要加強(qiáng)對(duì)防震性能的設(shè)置，從而避免工民建出現(xiàn)傾斜，坍塌的情況，保證人們生命財(cái)產(chǎn)安全。

（二）科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形式

為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，我國(guó)工民建數(shù)量近年來(lái)逐漸增多，其建筑結(jié)構(gòu)形式也變得多種多樣，比方說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)等等，上述建筑結(jié)構(gòu)因?yàn)槭艿降乩砦恢貌煌?，設(shè)防強(qiáng)度不同等原因影響，極易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)形式不匹配環(huán)境情況的問(wèn)題。所以，要想有效的提升工民建抗震性能，就需要在設(shè)計(jì)初期規(guī)劃好結(jié)構(gòu)形式。目前在工民建結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)過(guò)程中，最常用的結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，原因在于其具備承載力強(qiáng)，抗震性強(qiáng)，柔韌性強(qiáng)以及抗形變能力強(qiáng)等特性。在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，需要依照工民建自身功能和抗震需求來(lái)敲定最終方案。不僅如此，在選擇建筑體系時(shí)也需要謹(jǐn)慎。對(duì)于高層工民建來(lái)說(shuō)，在選擇建筑體系時(shí)，工民建結(jié)構(gòu)側(cè)移度是重要參考對(duì)象。并且，工民建層數(shù)越多、高度越高，在發(fā)生地震和大風(fēng)天氣時(shí)，結(jié)構(gòu)本身受到的地震影響與荷載力也會(huì)隨工民建位移程度增大而增大，間接導(dǎo)致工民建結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度隨之增大。不僅如此，混凝土結(jié)構(gòu)體系、工民建構(gòu)件和受力特點(diǎn)都會(huì)發(fā)生一定變化[2]。

（三）加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量

當(dāng)?shù)卣鸬茸匀粸?zāi)害發(fā)生時(shí)，對(duì)建筑物破壞程度是十分巨大的，之所以工民建結(jié)構(gòu)中需要進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)便是這個(gè)原因。就目前情況來(lái)看，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展速度十分迅速，但對(duì)于相關(guān)專(zhuān)業(yè)性技術(shù)發(fā)展水平還有所不足。尤其體現(xiàn)在工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平上，這就使得工民建缺乏科學(xué)化、合理化建設(shè)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，在此基礎(chǔ)上，就間接引發(fā)了工民建工程成本上升，工程整體重量上升，同時(shí)工民建抗震性并沒(méi)有得到提升。所以，要想充分提升工民建整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性，首要就是嚴(yán)格遵守科學(xué)化、合理化抗震知識(shí)理論和設(shè)計(jì)原則。再將工民建自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能充分融合到建筑環(huán)境以及結(jié)構(gòu)形式當(dāng)中，提升工民建結(jié)構(gòu)本身安全性和穩(wěn)定性。舉例來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)工民建結(jié)構(gòu)過(guò)程中，需要把建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力、整體剛性、可延伸程度以及耗能情況考慮在內(nèi)，讓工民建整體結(jié)構(gòu)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論：總的來(lái)說(shuō)，本文通過(guò)對(duì)工民建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于抗震設(shè)計(jì)方法和提升抗震措施進(jìn)行分析闡述，共介紹了三種抗震設(shè)計(jì)方法。首先是將工民建結(jié)構(gòu)基本構(gòu)造作為依據(jù)，其次是將工民建建筑規(guī)劃和建設(shè)場(chǎng)地作為依據(jù)，最后是將工民建建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)作為依據(jù)，同時(shí)將三種方法相融合提出了三點(diǎn)提升工民建抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量方式。比方說(shuō)謹(jǐn)慎挑選建筑場(chǎng)地、挑選科學(xué)化、合理化結(jié)構(gòu)形式等措施。希望能夠借此給予建筑施工單位一些參考價(jià)值，為我國(guó)工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)于抗震設(shè)計(jì)方面工作做出微薄貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]高躍.淺談工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2021（04）：66-67.

[2]王萬(wàn)才.工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（02）：81.