如何強(qiáng)化工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計

彭芳芳

深圳市筑道建筑工程設(shè)計有限公司 廣東深圳 518000

地震區(qū)的建筑物應(yīng)設(shè)計為具有良好抗震性能的延性結(jié)構(gòu)，防止出現(xiàn)脆性破壞，結(jié)構(gòu)的抗震性能的本質(zhì)就是結(jié)構(gòu)的延性性能。雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計是以強(qiáng)度為基礎(chǔ)的，但想實現(xiàn)規(guī)范要求的“三水準(zhǔn)”設(shè)防要求這一目標(biāo)，單是考慮強(qiáng)度設(shè)計是無法到達(dá)的，抗震的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)必須將延性結(jié)構(gòu)設(shè)計要求考慮進(jìn)去。多道抗震防線能夠使結(jié)構(gòu)最大限度地吸收和耗散地震能量。當(dāng)?shù)卣鹱吭街芷诤蛨龅刂芷谙嗤蛘呦嘟臅r候，會發(fā)生共振現(xiàn)象，如果建筑物有多道防線，可以有效避開或者降低共振，減輕地震災(zāi)害[1]。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的不足之處

1.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能交叉影響

建筑工程安全最大的方面就是地震問題，然而因為中國地形以及地勢的原因，有的地區(qū)地震頻發(fā)，相應(yīng)地區(qū)大部分建筑物的抗震設(shè)計都不符合要求，從而造成建筑物出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，這在很大程度上給人們的生命安全以及財產(chǎn)安全帶來了影響，同時也制約了建筑領(lǐng)域的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的建設(shè)。強(qiáng)化建筑物安全性勢在必行，首要措施就是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震基礎(chǔ)?？拐鹁€對于建筑物的安全性來說是一次性的，如果出現(xiàn)事故的話，是不可逆的，沒有辦法確保人們的生命安全以及財產(chǎn)安全。建筑結(jié)構(gòu)的抗震性取決于很多方面的因素，一般情況下是在施工材料以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上。

1.2 質(zhì)量偏心

質(zhì)量偏心主要指樓層每一部分在構(gòu)件截面的尺寸上存在差異，使得各處質(zhì)量不均勻。這種質(zhì)量偏心問題也存在于質(zhì)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，造成這一問題出現(xiàn)的主要原因是建筑施工材料性能和質(zhì)量上存在差異，并且相關(guān)材料在具體使用環(huán)節(jié)受到未知因素影響較大。實踐研究中，若將建筑物中平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)自重看成隨機(jī)變量，則通過概率分布的知識可得到以下結(jié)論：即權(quán)衡質(zhì)量分布不均勻造成的建筑平面偶然偏心朝向應(yīng)與地震作用力方向相互垂直。

2 工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法

2.1 設(shè)計方案

在工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，相鄰結(jié)構(gòu)碰撞造成的地震災(zāi)害相對常見，應(yīng)設(shè)計防震縫，倘若縫隙寬度較小，會造成結(jié)構(gòu)遭受破壞。目前，在項目設(shè)計中，應(yīng)結(jié)合地基基礎(chǔ)，對設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)整，使得不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理，滿足結(jié)構(gòu)抗震要求。值得注意的是，在外觀復(fù)雜、工民建結(jié)構(gòu)的建筑中，應(yīng)結(jié)合實際情況對防震縫進(jìn)行設(shè)計，使得相關(guān)指標(biāo)達(dá)到防震標(biāo)準(zhǔn)。針對項目施工而言，應(yīng)結(jié)合平面不規(guī)則建筑的復(fù)雜水平，對方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在本質(zhì)上提升建筑物的抗震等級。抗震設(shè)計方案主要包括以下兩種：其一，是設(shè)置縫隙，工民建結(jié)構(gòu)劃分為規(guī)則平面；其二，不設(shè)置縫隙，以工民建結(jié)構(gòu)的種類和特征為出發(fā)點，制定合理技術(shù)方案。在抗震方案設(shè)計中，應(yīng)權(quán)衡幾方面內(nèi)容：考慮施工現(xiàn)場實際情況影響，通過不設(shè)縫方案應(yīng)用，使得抗震方案應(yīng)用與建筑物本身相協(xié)調(diào)，增加建筑物防震標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合抗震災(zāi)害等級等相關(guān)要求，當(dāng)建筑物高度達(dá)到100m，超過建筑標(biāo)準(zhǔn)，防震縫隙設(shè)計值應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)推薦值，使得建筑物本身性能獲得提升[2]。

2.2 建筑場地加固處理

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相對較小。而建筑物的穩(wěn)定度取決于建筑場地的穩(wěn)固程度，所以在進(jìn)行一些工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時要選擇抗震性能好的場地。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，保證該地不會出現(xiàn)下陷的情況。第二，強(qiáng)夯法，用大錘對此處進(jìn)行夯實，保證不會因為承受較大壓力而出現(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攪拌在一起，以此提高此地的承受力。

2.3 合理選擇結(jié)構(gòu)尺寸

公民建抗震設(shè)計中，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)計標(biāo)準(zhǔn)，那么在實際應(yīng)用中，其抗震性能就會大大降低。工民建筑物的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要以抗震性能為主，同時抗震方案的選擇要簡單，人員才能提高抗震建筑物的施工質(zhì)量。《高層工民建混凝土結(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)計時要合理選擇結(jié)構(gòu)尺寸，保證建筑物的抗震性達(dá)到要求。

2.4 加強(qiáng)對于建筑抗震設(shè)計的維修加固

對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之后的施工過程來說，必須定期對建筑整體的抗震性能以及定性進(jìn)行檢查加固。由于建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能是評定建筑物設(shè)計質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，因此在后續(xù)的施工過程中，施工人員要定期對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修并加固，以此來確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，全面提升建筑設(shè)計的安全質(zhì)量。

2.5 支撐設(shè)計優(yōu)化

針對支撐系統(tǒng)開展的優(yōu)化設(shè)計，應(yīng)保障設(shè)計人員有效獲取廠房生產(chǎn)的實際需求，加強(qiáng)廠房支撐結(jié)構(gòu)的優(yōu)化效果。以案例工程支撐結(jié)構(gòu)為例，在機(jī)械設(shè)備有序運(yùn)行期間，實際產(chǎn)生的生產(chǎn)振動力，結(jié)合大型設(shè)備生產(chǎn)期間行程單格體積與噸位等條件，制定科學(xué)的支撐體系，旨在提升廠房建筑工程垂直方向整體的支撐性能，有序完成支撐構(gòu)件內(nèi)力設(shè)計，優(yōu)化支撐鋼構(gòu)件數(shù)量，有效控制鋼構(gòu)件截面大小，借助三點架構(gòu)焊接形式，提升建筑項目橫向支撐力的保持效果。屋面板在設(shè)計期間，應(yīng)借助輕質(zhì)混凝土完成建筑構(gòu)建，以此保障荷載設(shè)計效果。基于案例廠房所在地區(qū)，具有多雨特性，以期提升排水便利性[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，對建筑安全性造成影響的因素有很多，通過提高安全意識、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計、做好施工管理等方式，能夠有效解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的安全隱患。對于建筑工程來說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常重要的。