淺談建筑抗震設(shè)計(jì)原則和措施

陳廣宇

安徽寰宇建筑設(shè)計(jì)院 安徽合肥 230000

眾所周知，地震是一場(chǎng)極具破壞性的自然災(zāi)害，其造成的破壞往往具有破壞性，并對(duì)人的生命和建筑物造成巨大破壞，因此，建設(shè)項(xiàng)目的抗震設(shè)計(jì)尤為重要。自古以來(lái)，我們的祖先就非常重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)近年來(lái)，經(jīng)過(guò)專(zhuān)家學(xué)者的共同研究，中國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)水平明顯提高，技術(shù)設(shè)計(jì)逐步完善，人民生命財(cái)產(chǎn)安全保障逐步得到改善。但是，技術(shù)設(shè)計(jì)中的一些關(guān)鍵問(wèn)題和技術(shù)需要進(jìn)一步審議。

1 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)概述

1.1 概念

由于地震災(zāi)害造成的巨大破壞，我應(yīng)該考慮整體情況，加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。具體就技術(shù)設(shè)計(jì)而言，有必要將相關(guān)設(shè)計(jì)和施工單位與實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)，全面考慮建筑的整體地震性能，考慮不同單位之間的具體聯(lián)系，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的科學(xué)邏輯設(shè)計(jì)[1]。其中結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是如何連接構(gòu)件、如何建立抗震防線以及如何形成邏輯有序相交的抗震系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上為不同組合連接選擇不同的剛度和長(zhǎng)度構(gòu)件，并討論其防震效果。

1.2 作用

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，地震災(zāi)害的探測(cè)方法激增，雖然地震是可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的，但還是無(wú)法預(yù)防的[2]。因此只有相關(guān)措施才能減輕地震的不利影響。這無(wú)疑是提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的最有效方法。如果建筑穩(wěn)定可靠，抗震能力強(qiáng)可以使其在發(fā)生地震時(shí)盡可能直截了當(dāng)。只要建筑物沒(méi)有損壞，地震災(zāi)害造成的人員傷亡就可以得到有效控制。隨著建筑技術(shù)的優(yōu)化和改進(jìn)，預(yù)計(jì)在發(fā)生地震時(shí)，不僅建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)被填埋，室內(nèi)裝修和設(shè)備也將保持不變，這給抗震建筑師提出了更高的要求，也是當(dāng)今建筑業(yè)面臨的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。

2 工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)類(lèi)別與原則

2.1 抗震設(shè)計(jì)類(lèi)別

在我國(guó)工民樓抗震設(shè)計(jì)中，剛性抗震設(shè)計(jì)不僅是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，也是共同的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法。主要以混凝土結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過(guò)增加梁、柱等側(cè)向強(qiáng)度構(gòu)件的截面，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗折能力、抗倒塌能力和抗震能力。，增加鋼筋數(shù)量和混凝土標(biāo)記。靈活的抗震設(shè)計(jì)是研究人員多年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種新的抗震設(shè)計(jì)方法，利用隔震和能量緩解技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生地震效應(yīng)。發(fā)生地震時(shí)，建筑物的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)自身的能量分散和地震隔離技術(shù)減少地震造成的變形能量和強(qiáng)度。局部抗震設(shè)計(jì)是對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的補(bǔ)充，分析了地震災(zāi)害的綜合力量和因素。地方地震設(shè)計(jì)主要是模擬和分析地震災(zāi)害中工業(yè)和民用建筑結(jié)構(gòu)損壞頻繁的部分。例如，在發(fā)生地震時(shí)，工業(yè)和民用建筑的底板和背墻結(jié)構(gòu)受到結(jié)構(gòu)破壞。因此，作為設(shè)計(jì)的一部分，局部抗震設(shè)計(jì)加強(qiáng)了地面結(jié)構(gòu)和后墻結(jié)構(gòu)，從而提高了建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果[3]。

2.2 抗震設(shè)計(jì)基本原則

現(xiàn)階段我國(guó)的建筑技術(shù)取得了重大進(jìn)展，但抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)仍有很大的改進(jìn)馀地。我們必須積極吸收和融入國(guó)外先進(jìn)的抗震設(shè)計(jì)理念在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中，需要確保整個(gè)結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理性，有效提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合要求。目前，在建筑業(yè)，人們認(rèn)識(shí)到一些抗震設(shè)計(jì)原則:第一，它們以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合行業(yè)要求。施工經(jīng)理部在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)揮監(jiān)督作用。審查建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，檢查結(jié)構(gòu)各部分的合理性。第二，有許多常用的抗震技術(shù)，每種都有自己的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。在確定抗震技術(shù)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)確保該技術(shù)具有足夠的靈活性以滿(mǎn)足建筑設(shè)計(jì)要求，并適用于本項(xiàng)目。提前做好準(zhǔn)備，地質(zhì)研究必須到位結(jié)合工程建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)際情況，采用適當(dāng)?shù)目拐鸺夹g(shù)。最后，建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)可能存在矛盾[4]。工作人員必須注意這些矛盾，并采取有效措施，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一體化，以避免在今后的工作中出現(xiàn)不必要的問(wèn)題。

3 加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的措施

3.1 滑動(dòng)抗震設(shè)計(jì)方式的應(yīng)用

摩擦滑動(dòng)技術(shù)在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中常用。此技術(shù)通常與適當(dāng)?shù)乃交瑒?dòng)材料和限制裝置一起使用，以獲得良好的抗震效果。此外，滾子和滾珠設(shè)備的組合可以產(chǎn)生重置效果。常用的滑動(dòng)材料有滑石粉、不銹鋼板等在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中采用多層橡膠技術(shù)和凹版鋼板，振動(dòng)后具有良好的自修復(fù)效果。該技術(shù)的核心作用是，在地震時(shí)，結(jié)構(gòu)可以水平滑動(dòng)，從而減少垂直應(yīng)力的傳遞，不削弱結(jié)構(gòu)剛度，避免破壞。對(duì)于小型地震，拖曳裝置之間的摩擦?xí)柚菇ㄖ乃交瑒?dòng)。一旦沖擊感增大，超過(guò)滑動(dòng)裝置之間的摩擦，這些裝置就起緩沖作用，從而變換和削弱振動(dòng)功率。盡管振幅很大，但建筑結(jié)構(gòu)之間的振動(dòng)與地震振動(dòng)兼容，可以大大降低結(jié)構(gòu)破壞程度[5]。

3.2 抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選擇及設(shè)置

在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選擇和配置尤為重要。有兩個(gè)組件：電阻組件和能量吸收組件。電阻元件用于抵抗地震力，能量吸收元件用于破壞地震力的傳遞，從而消耗地震能量。在前一種情況下，需要足夠的剛性和協(xié)調(diào)應(yīng)變能力來(lái)確保部件的載荷能力，協(xié)調(diào)應(yīng)變能力可以確保部件在銷(xiāo)毀前吸收地震能量。吸收能量元素是振動(dòng)發(fā)生時(shí)損壞的第一個(gè)零件。它可以通過(guò)損壞構(gòu)件吸收地震能量，對(duì)整體結(jié)構(gòu)性能不會(huì)造成影響[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，一些易受地震影響的地區(qū)往往面臨地震災(zāi)害，因此，必須強(qiáng)調(diào)工業(yè)和民用建筑的抗震設(shè)計(jì)，并利用完善的建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)提高建筑物的抗震能力。建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)積極探索，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)相關(guān)知識(shí)，制定科學(xué)合理抗震設(shè)計(jì)，不斷提高我國(guó)建筑的抗震能力。