論建筑結構抗震設計的不足和發(fā)展

趙麗紅

摘 要：近年來，我國部分地區(qū)地震頻發(fā)，給災區(qū)人民帶來了巨大的損失。造成這些重大損失的一個關鍵原因就是建筑結構抗震設計的不足所致。以此為基礎，文章將分析建筑結構抗震設計存在的諸多不足，并結合自身的工作實踐經驗，對如何加強設計作討論，最終提出對我國建筑結構抗震設計的幾點建議，僅供參考。

關鍵詞：建筑結構；抗震設計；不足；發(fā)展

中圖分類號：TU352.11 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）18-0158-02

建筑結構的抗震設計是一個系統(tǒng)且事無巨細的工作任務。當前背景下，新歷史時期的建筑結構必須緊密結合時代的需要，對建筑結構的抗震設計進行仔細分析，提高建筑結構的抗震性能，確保人們的生命和財產安全。

1 建筑結構抗震設計存在的不足

為了提高建筑結構的抗震性能，作為設計工作者，必須加強設計技術和總結經驗教訓，認真分析建筑結構抗震設計的缺陷與不足，以便采取適當?shù)拇胧蕴岣呓ㄖY構的抗震性能。在工作實踐中，建筑結構抗震設計的不足具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

①建筑場地選用。部分建筑工程在開工之前沒有對地形進行詳細地勘察，在地質地形不明的情況下進行修建（或改擴建），導致建筑結構的抗震性能不佳。

②建筑結構主體設計不達標。例如建筑結構重心往往頭重腳輕，導致結構的連接處薄弱，這樣一旦發(fā)生地震，就會由于鞭梢效應的影響導致建筑傾覆。

③建筑原材料質量不達標。這也是建筑結構抗震設計不足的一種表現(xiàn)，難以為施工方提供科學的決策和依據(jù)，從而造成建筑結構施工質量不高，無法提升建筑結構的抗震性能。

與國外標準相比，我國抗震結構設計規(guī)范對于系數(shù)認識的不足十分明顯。歐洲和新西蘭根據(jù)代碼減震系數(shù)（“中震”和“小震”二者的地面運動加速度之比）劃分延性等級。美國UBC規(guī)范由相同的原則劃分延性水平，但在高烈度區(qū)使用時建議采取高延性等級，反之亦然。目前，中國將采取降震統(tǒng)一的2.81的折減系數(shù)，而目前我國將地震作用降低系數(shù)統(tǒng)一取為2.81，對延性要求是按抗震等級來劃分，抗震等級實質又主要是由烈度分區(qū)來決定的，這就導致同一個R對應了不同的μ，從而制定了不同的抗震措施，這與R-μ關系是不一致的。這種思路造成低烈度區(qū)的結構延性要求可能偏低的結果。

2 針對建筑結構抗震設計不足的對策

根據(jù)以上的分析結果來看，設計工作者往往缺乏對建筑結構抗震設計中存在不足的深刻認識。因此，為提高建筑物的抗震性能，作為設計工作者，我們必須在建筑設計過程中采取適當?shù)目拐鸫胧?/p>

2.1 定位問題

作為一個設計工作者，地質工程建設項目必須要進行詳細的調查、選擇，建筑必須滿足抗震要求，地質和地形須保證與設計一致，為提高有效性打下了堅實的基礎，以提高建筑結構的抗震性能。

2.2 結構選型問題

在設計過程中主體建筑的結構設計，應始終堅持對稱和簡單的規(guī)則，尤其是結構的豎向設計應具有一致性，并降低結構形狀的重心，有效地防止頭暈和連接材料強度不足的問題。

2.3 建筑用材料的問題

材料選用設計必須符合設計要求，在建設項目中，新型建筑材料選用時應盡可能地減輕結構自重和建設成本，提高建筑結構的抗震性能并且降低成本。

2.4 做好基礎工作的策略

①在建筑結構域抗震設計的前期階段，作為設計人員，應學會以概念設計角度，科學合理的色劑建筑物，以更好地確定建筑體系和結構布置，在此基礎上，應嚴格按照三水準設防和兩階段設計達標建筑結構抗震設防標準，且建筑結構的設計至少應從剛性、柔性、延性以及結構控制四個階段進行設計，但地震具有較強的隨機性、間接性、復雜性和偶然性，因而建筑結構往往由于結構的自振周期、阻尼的變化、材料性能的高低以及基礎沉降的差異等相關因素的影響，導致結構的設計難以滿足實際的需要，正是基于此，建筑結構的抗震設計人員，也應進行概念設計，同時確保設計的可靠性，方能進一步夯實建筑結構的抗震性能。

②在建筑結構抗震設計中，為確保所設計的建筑構件之間相互協(xié)同的工作，需要建筑結構構件在承載力最大時也能協(xié)同工作，且具有較強的耐久性，因而在建筑結構中，作為設計人員應利用建筑的結構體系具有協(xié)同工作的特點進行設計，同時不得一味地借助建筑結構的自身剛度進行荷載的承受。

③材料利用率的高低與結構之間工作協(xié)同能力的高低有直接的關聯(lián)，因而作為設計人員，應致力于建筑材料的利用率的提高，同時結合工程實際，采取就性的設計，以最大化地確保設計的可靠性。比如在設計梁截面應變梯度時，由于梁的長度一旦發(fā)生變化，那么梁彎矩就會出現(xiàn)變化，進而降低梁的中和軸周圍材料的利用率，最后導致矩形截面的受壓構架的利用率相對低下，這就需要設計人員利用建筑概念設計理念分析結構，從而更好地將梁截面應變的梯度進行調整，確保構件的軸心持續(xù)地受力，進而促進材料利用效率的提升，最后促進建筑結構抗震性能的有效提升。

3 常見的結構抗震設計技術簡述

上文提到，設計工作者往往缺乏對建筑結構抗震設計中存在不足的深刻認識。因此，作為設計工作者，我們必須在建筑設計過程中采取適當?shù)目拐鸫胧Ｔ诖嘶A上，同時采取相應建筑結構類型的抗震技術，從而提高建筑結構的抗震性能。

在建筑結構抗震設計中，常見的建筑結構形式一般為多層砌體房屋結構和混凝土框架結構。筆者將主要簡述兩種結構的抗震設計：

①多層砌體房屋結構的抗震設計技術。砌體結構是最常見的結構，這種結構，不僅吸引項目，該結構體系已被廣泛應用于許多工程，它具有成本低的特點。作為結構設計師，我們必須加強砌體結構的抗震設計。特別是應按相應的國家規(guī)范和地方規(guī)范，對砌體結構房屋的建筑高度和層數(shù)提出限制要求；其次，對砌體結構的縱橫墻體的數(shù)量和墻體之間的最大間距提出限制要求，嚴格按照相應的標準和規(guī)范的地震參數(shù)對當?shù)刈≌?guī)模加以控制；最后，墻體砌筑中構造柱和圈梁的合理的平面布置和配筋可以加強約束墻體，以確保砌體結構的抗震性能。

②框架結構的抗震設計。框架結構是建筑結構中另一種常見的結構，框架結構主要由梁構件和柱構件通過剛接與鉸接方式相連從而構成承重體系結構。這在地震中主要表現(xiàn)的危害現(xiàn)象是：柱端出鉸、柱端剪切破壞和節(jié)點破壞等。而框架柱構件的破壞則是導致建筑物結構局部或整體塌陷的重要原因。從鋼筋混凝土柱構件的破壞位置來看，典型破壞位置有：柱頂破壞、柱中部破壞、柱底破壞、短柱破壞、梁柱節(jié)點處破壞。為此對于框架結構的抗震設計，應嚴格按照設計理念：強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構件，方能最大化地確保建筑抗震設計的可靠性。

4 結 語

綜上所述，對于建筑復雜結構的抗震設計是一個系統(tǒng)工程。建筑結構抗震設計的人員必須緊密結合時代發(fā)展的需要，努力提高自己的專業(yè)技能，對建筑結構抗震設計的缺陷，認真分析與總結，并采取相應的措施，并認真區(qū)別建筑結構抗震設計的類型，特別是抗震設計的組合應根據(jù)技術來決定，以更好地促進設計水平，以改善結構的抗震性能，同時提高企業(yè)的經濟效益和可持續(xù)發(fā)展，并有效地保護生命和財產安全。

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