建筑工程結(jié)構(gòu)設計中抗震問題的分析

陳海洋

摘要：建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度在一定程度上代表了工程的質(zhì)量和強度，在設計階段應當從二維和三維的角度分別體現(xiàn)規(guī)則。設計復雜程度的提升可能會帶來質(zhì)量與剛度的不均衡，這種類型建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力相對更弱，在面對強力的震動時大概率發(fā)生斷裂或扭轉(zhuǎn)問題，導致建筑主體產(chǎn)生嚴重的損壞。建筑結(jié)構(gòu)的整體布局也是影響工程抗震能力的主要因素之一，案例顯示不規(guī)則或不對稱的建筑結(jié)構(gòu)，在面對強震動時，發(fā)生扭轉(zhuǎn)或斷裂的概率更高。鑒于此，本文主要分析探討了建筑工程結(jié)構(gòu)設計中抗震問題，以供參閱。

關(guān)鍵詞：建筑工程;結(jié)構(gòu)設計;抗震問題

引言

在現(xiàn)代社會快速發(fā)展的大背景下，建筑業(yè)與人們的日常生活息息相關(guān)。同時，現(xiàn)代建筑人們也對現(xiàn)代建筑提出了更高的要求。建筑本身是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚闹匾O施。人們的生活、學習、工作等都需要依靠各種類型的建筑。在建筑工程設計過程中，抗震設計一直是一個非常重要的部分。實施抗震設計有利于保證建設工程質(zhì)量。因此，在抗震設計過程中，應結(jié)合周邊環(huán)境和建筑工程的實際情況，確保抗震設計的合理性和科學性。

1建筑工程結(jié)構(gòu)抗震性設計的重要意義

我國國土范圍內(nèi)易發(fā)生地震災害的地質(zhì)很多，常常會發(fā)生一些小震級的地震，但不能因為地震等級小而選擇忽視，地震是屬于一種較為常見但破壞力極大的自然災害，具有極強的破壞性，且危害大，隨機性強，不易察覺，如果建筑工程不具備抗震性必然會難以保障人們的生命財產(chǎn)安全。也正因如此，國家制訂了抗震設防三個水準目標，即“小震不壞、中震可修、大震不倒?！币罁?jù)這一要求，我國建筑設計界注重對建筑工程結(jié)構(gòu)抗震性能的研究和分析，并取得了一定的成果。建筑工程抗震設計和抗震技術(shù)的不斷進步，為人民的生命財產(chǎn)安全帶來了高度的保障，在很大程度上減輕了地震的危害。隨著科學技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展，研究建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，制訂不同地區(qū)相應的抗震設防標準仍有必要。如何有效避免地震災害的影響，必須在地震技術(shù)水平上盡可能地開展積極的研究，以滿足人們生活質(zhì)量的需要，提高建筑抗震水平。

2影響住宅建筑抗震性能的因素

（1）房屋結(jié)構(gòu)的影響。在住宅建筑工程中，房屋結(jié)構(gòu)會影響整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。例如，在住宅建筑中，若房屋的結(jié)構(gòu)不規(guī)則，存在著上下大小不一致的問題，會降低房屋抗震性能的穩(wěn)定性。又如，在躍層以及復式的住宅建筑中，由于他們的居住環(huán)境以及居住的舒適度明顯高于平層建筑，但是，抗震性能較低，無法保證住宅建筑的穩(wěn)定性。（2）房屋住宅居住時間的影響。結(jié)合房屋住宅的項目特點，當出現(xiàn)住宅居住時間較長的問題，其抗震性能無法得到保證，而且，在長期居住中，也會降低住宅結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，導致其抗震性能不足。在住宅建筑中，其住宅結(jié)構(gòu)每十年就會調(diào)整一次，這種情況下會降低住宅建筑的穩(wěn)定性，對于一些年限較長的住宅建筑結(jié)構(gòu)它們的抗震性能偏低。（3）住宅建筑后期改造的影響。房屋建筑中，大部分住宅建筑都按照設計結(jié)構(gòu)進行施工，項目設計中明確標注了房屋結(jié)構(gòu)中不能改變的位置，但是，在后期的住宅居住中，若人們?yōu)榱藵M足自身的居住需求，會出現(xiàn)改造建筑室內(nèi)結(jié)構(gòu)的問題，當室內(nèi)建筑中的承重墻被拆除，會降低整個住宅建筑的穩(wěn)定性，同時也增加抗震不足的風險。

3加強建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設計的措施

3.1嚴謹選擇建筑場地和地基類型

建筑物所處的地質(zhì)條件以及地基的質(zhì)量對建筑物本身的穩(wěn)定性和抗震能力的影響是直接且關(guān)鍵的，建筑場地和地基類型的選擇是提高建筑物抗震能力的基礎要素。在敲定選擇之前，首先要對所處區(qū)域的震動情況和強度進行全面的了解，借助科學技術(shù)手段掌握區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況。確保信息的真實、有效且全面的基礎上分析目標場地開展建筑工程的可行性。除此之外，還需要對建筑物的抗震水平有清晰明確的評估和認知，在設計階段對結(jié)構(gòu)進行合理的設計和安排，便于建筑物抗震理念的表達。如果評估結(jié)果顯示目標場地不適合開展建筑工程，開發(fā)單位應當盡可能的轉(zhuǎn)變建設地點，如果建設地點已經(jīng)無法改變，就要通過技術(shù)手段或設計方法提高建筑物的應對能力。需要特別注意的是，高層建筑必須要建立在相對密度較高的土地上，保證建筑物的抗震能力和穩(wěn)定性，充分保障使用者的安全和權(quán)益。

3.2依據(jù)抗震標準，規(guī)范平面及豎向設計

平面規(guī)則與建筑物的穩(wěn)定性也存在一定的聯(lián)系，這是設計人員在設計過程中必須考慮的因素之一。通常情況下，抗震建筑的平面是有一定標準的，比如，凹凸口的深度與寬度，平面長度不宜過長，不宜采用角部重疊或細腰形的平面布置。因此，結(jié)構(gòu)平面布置應力求簡單、規(guī)則、對稱，避免剛度、質(zhì)量和承載力分布不均勻。對于有較多凹凸口的復雜形狀平面要進行特殊設計或采用一定的補救措施，以最大限度地保證建筑的穩(wěn)定性。對于抗震高層建筑的結(jié)構(gòu)豎向布置，應避免過大的外挑和收進，宜規(guī)則、均勻，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度也應該做到上小下大均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件宜上下連續(xù)貫通。

3.3采用具備防震性能的建筑材料

在現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展過程中，防震材料的應用己經(jīng)為建筑工程防震設計提供了較好的思路，對此，可借助防震材料應用提高建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震能力，在兼顧經(jīng)濟性和適用性材料選用原則的基礎上保障建筑工程防震設計的協(xié)調(diào)進行。其中，在傳統(tǒng)建筑工程防震設計中，于建筑物底部鋪設砂和粘土往往能吸收地震的能量，在此基礎上，可借助瀝青材料實現(xiàn)對于建筑工程基底的改造，不僅能發(fā)揮更加顯著的抗震效果，同時也能充分加強建筑物整體的穩(wěn)定性。此外，建筑圍欄或墻體材料，一般可采用一些材質(zhì)較輕的材料，其目的在于消除地震帶來的危害，并通過減少建筑物的承載力以實現(xiàn)提高建筑物抗震性能的效果。例如，在當前建筑材料市場中，預應力技術(shù)的應用已經(jīng)成為建筑工程結(jié)構(gòu)設計中抗震設計的主要研究方向，與一般混凝土梁和預應力高度相比，預應力寬扁梁高度能大約降低30cm，既可以顯著擴大建筑底部商住樓空間，又能進一步就建筑結(jié)構(gòu)提升抗震性能。

3.4提升結(jié)構(gòu)延性

如果建筑物的抗震性低于地震等級，則由于脆性破壞很容易倒塌。因此，建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震設計應提高結(jié)構(gòu)的延性并增加其強度。可以改進以下內(nèi)容：（1）延性材料。如果使用延性材料在發(fā)生彈性變形或重復彈性變形時，延性不會有明顯下降。（2）桿件的延性。為了改善結(jié)構(gòu)的延性，應檢查結(jié)構(gòu)部件的桿件的延性，例如塑性變形、能量耗散等。（3）構(gòu)件的延性。某一個構(gòu)件發(fā)生塑性變形和消耗能量的能力，可以通過提高墻體或框架的延性來改善建筑結(jié)構(gòu)的整體延性。通常，建筑結(jié)構(gòu)的延性與其抵抗塌陷或塑性變形的能力有關(guān)?？梢栽谠O計中使用以下方法：在平面上，增強突變處和轉(zhuǎn)角處之類的延性;對于豎向，可以增強薄弱樓板延性;增加首道抗震防線部分的構(gòu)件延性。

結(jié)束語

總而言之，我國地域廣闊、地形多樣，地震發(fā)生的因素不同，為了更好地加強地震抗震的技術(shù)規(guī)范水平，就要重視建筑結(jié)構(gòu)的基礎設計，從設計技術(shù)操作規(guī)范入手，提升建筑抗震性能，更好地提升后續(xù)房屋建筑的施工管理工作。

參考文獻

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