建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震問題分析

姚文濤

安慶市第一建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 安徽安慶 246000

地震是自然災(zāi)害，具有突發(fā)性、人力不可逆轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，每次地震災(zāi)害都會(huì)對國民經(jīng)濟(jì)造成一定損失，由此可見建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震性能的重要性，不僅能保護(hù)國民的生命安全，而且還可以減少財(cái)產(chǎn)損失。在建筑工程結(jié)構(gòu)中，應(yīng)該設(shè)計(jì)有效的方法，提升建筑的抗震和塑性能力，以便降低地震對建筑損害，因此加強(qiáng)對建筑結(jié)構(gòu)地震倒塌能力的研究，也是建筑工程要考慮的內(nèi)容之一，有重大意義。

1 建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究的關(guān)鍵意義

從目前情況來看，地震是人們平時(shí)生活中最常發(fā)生的自然災(zāi)害之一，同時(shí)地震災(zāi)害產(chǎn)生以后的危害性、破壞性非常大，并且也具備了很強(qiáng)的不可預(yù)估性。因此，一經(jīng)發(fā)生地震，影響程度將特別大，倘若人們居住的建筑沒有抗震能力，就會(huì)危及民眾的個(gè)人安全以及財(cái)產(chǎn)安全?？梢?，建設(shè)物本身的抗震能力具有了特別關(guān)鍵的作用。在很早以前，我國在對建筑結(jié)構(gòu)抗震標(biāo)準(zhǔn)方面就提出了“小震不壞、中震可修、大震不倒”的準(zhǔn)則，所以大部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員都意識(shí)到了建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的重要性，并且按相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，以保證建筑抗震能力得到顯著的提升，繼而保障建設(shè)物的整體安全穩(wěn)固性，這樣就能最大程度上降低地震對民眾生命財(cái)產(chǎn)安全的影響程度。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的責(zé)任重大，如何使建筑在地震來臨時(shí)發(fā)揮出應(yīng)有的抗震能力，保證人民生命安全與財(cái)產(chǎn)安全是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)人員需要重點(diǎn)研究的內(nèi)容[1]。

2 影響建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震性的因素分析

首先，影響建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震性的因素之一是施工場地地理環(huán)境和地質(zhì)結(jié)構(gòu)。建筑工程所處的地理位置和地質(zhì)環(huán)境結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震災(zāi)害事故時(shí)所表現(xiàn)的抗震性也存在差異。尤其地理?xiàng)l件和地質(zhì)環(huán)境是直接決定地基穩(wěn)固性的因素。其次，建筑工程項(xiàng)目的施工材料質(zhì)量也是影響建筑項(xiàng)目抗震性的因素之一。大部分的建筑工程都為混凝土結(jié)構(gòu)，目前雖然在綠色環(huán)保理念推廣下建筑材料也在積極的創(chuàng)新，但在抗震性方面較好的材料仍有待研究。如果建筑施工所用的材料能夠具備較好的強(qiáng)度，在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)必然能夠保證結(jié)構(gòu)不會(huì)輕易發(fā)生變形，降低建筑結(jié)構(gòu)坍塌的概率。目前我國的大部分建筑項(xiàng)目采用的鋼筋混凝土在強(qiáng)度和韌性方面雖然有所提升、抗震性也在不斷優(yōu)化，但整體效果仍存在一定的不足，需要持續(xù)進(jìn)行完善的研究。最后，建筑工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，通常建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性設(shè)計(jì)因不同建筑項(xiàng)目類型、規(guī)模、功能要求而存在不同的設(shè)計(jì)方向與考慮，這需要根據(jù)一些實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分考慮建筑結(jié)構(gòu)體的總體抗震性，根據(jù)實(shí)際的要求和建筑標(biāo)準(zhǔn)去進(jìn)行抗震性設(shè)計(jì)[2]。

3 加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的有效措施

3.1 選址方面

地震對于建筑物的破壞，除了源自地震來臨釋放的巨大能量造成的沖擊，另一個(gè)重要因素就是地震通過地基來實(shí)現(xiàn)巨大的應(yīng)力傳導(dǎo)，破壞建筑物底層，從而導(dǎo)致建筑倒塌。因此在建筑工程的抗震設(shè)計(jì)中，十分重要的一項(xiàng)就是要做好建造場地的選址，在制訂建造計(jì)劃時(shí)，應(yīng)做好實(shí)地考察，對目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)條件和土壤種類、破碎程度、粘性、含水量等進(jìn)行細(xì)致的檢測，選擇場地土強(qiáng)度較高、能通過碾壓等技術(shù)達(dá)到較高緊密程度、土壤不易液化且狀態(tài)均勻分布的地段，要避開對于建筑的抗震設(shè)計(jì)不利的地形，如易液化土等。另外，若無法避開此類地形的選址，應(yīng)在施工時(shí)采取相應(yīng)的加固措施，從而強(qiáng)化建筑抗震能力[3]。

3.2 細(xì)致分析建筑結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)屬于建筑設(shè)計(jì)的一部分，因此，抗震技術(shù)的實(shí)施，是建立在建筑設(shè)計(jì)合理的基礎(chǔ)上的。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)前，需要對建筑整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入全面的分析，熟悉建筑的每一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能。首先，剛度是建筑結(jié)構(gòu)的重要特性之一，而且結(jié)構(gòu)的剛度與建筑的抗震性能和整體的穩(wěn)定性都有緊密的聯(lián)系。建筑結(jié)構(gòu)的剛度過大，會(huì)導(dǎo)致建筑容易在外力作用下遭到破壞，但如果剛度過小，又容易發(fā)生變形等不良現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)師要將建筑剛度控制在恰當(dāng)?shù)姆秶瑢?shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)的平衡。其次，在建筑物結(jié)構(gòu)中，存在非結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的部分，其質(zhì)量占比也與建筑抗震性息息相關(guān)。因此，非結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量，也是建筑設(shè)計(jì)師需要充分考慮的因素。

3.3 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。

3.4 建筑抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

大多數(shù)建筑工程的剛性要高于柔性，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能夠降低建筑物在強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境下受到的破壞，整體建筑結(jié)構(gòu)也不會(huì)產(chǎn)生太嚴(yán)重的形變。受到結(jié)構(gòu)的保護(hù)，部分非結(jié)構(gòu)部件的損壞也會(huì)被有效的降低。改進(jìn)建筑物的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，在面對強(qiáng)震動(dòng)環(huán)境時(shí)建筑物的穩(wěn)定性就強(qiáng)，能夠承受的震動(dòng)幅度就大。

4 結(jié)語

綜上所述，地震發(fā)生時(shí)，可能會(huì)對人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成損害，這就需要設(shè)計(jì)者和建設(shè)者積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，立足現(xiàn)實(shí)，明確建筑設(shè)計(jì)的合理性，使受力結(jié)構(gòu)均勻受力，減少地震帶來的破壞。