芻議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計

于永剛

（山東三元建筑設(shè)計有限公司 山東煙臺 264000）

芻議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計

于永剛

（山東三元建筑設(shè)計有限公司 山東煙臺 264000）

近年來，我國頻繁發(fā)生的地震災(zāi)害給我們的生命安全帶來了嚴(yán)重的威脅，造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重破壞人們的居住環(huán)境。因此，提高房屋的抗震性能，加強建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計越來越受到廣泛的重視。本文分析了建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的原則，并有針對的提出了改善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的措施，希望為我國建筑業(yè)的繁榮貢獻(xiàn)力量。

建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的原則

1.1 建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能

在進(jìn)行建筑設(shè)計時，承載力、穩(wěn)定性等建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件是抗震設(shè)計考慮范圍內(nèi)的重點內(nèi)容。其中應(yīng)遵循強柱弱梁、強節(jié)點弱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本原則。對于構(gòu)件的薄弱部位進(jìn)行重點的抗震能力設(shè)計。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意構(gòu)件間的強弱關(guān)系。在抗震設(shè)計的過程中若出現(xiàn)一部分較強情況，則必定存在其薄弱的地方，強弱兩者間必須正確處理。

1.2 抗震防線的布設(shè)點設(shè)計

延性設(shè)計是抗震設(shè)計中的重要組成部分。延性良好的體系進(jìn)行組合形成抗震的整體結(jié)構(gòu)，為更好的實現(xiàn)抗震設(shè)計需要延性良好構(gòu)件之間的協(xié)作。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)盡量多布設(shè)抗震防線，預(yù)防余震的發(fā)生。

1.3 建筑結(jié)構(gòu)體系

建筑結(jié)構(gòu)體系是與建筑物整體安全相聯(lián)系關(guān)的，一方面，抗震設(shè)計要慎重處理整體和局部的關(guān)系，建筑結(jié)構(gòu)要有一定的余度，不能因為個體建筑而影響整體的效果，當(dāng)建筑物的局部被破壞時，需要保證建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能不受影響。另一方面，建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計的過程中，要保證建筑結(jié)構(gòu)部件的強度和剛度的均衡，如果剛度和強度分配不合理，個別的建筑結(jié)構(gòu)部件剛度達(dá)不到要求，對于建筑物區(qū)域有影響時，就會嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的措施

2.1建筑抗震場地的選擇

（1）應(yīng)選擇對抗震比較有利的地理條件，比如地勢開闊、地質(zhì)堅硬的土地，這樣在地震的過程中，地基土的沉陷程度就會小一些，就會有效的阻止建筑物的坍塌現(xiàn)象。

（2）避開對抗震不利的地段，比如地質(zhì)較軟、容易液化、河岸和山坡邊緣以及狀態(tài)明顯不均勻等地段，如果建筑物建設(shè)在上述地段，一旦發(fā)生地震，建筑物就會遭到嚴(yán)重的破壞，甚至是倒塌。當(dāng)然在無法避開的情況下，也要采取有效的抗震措施。

（3）建筑場地土的剛度大小和土的覆蓋層的厚度也是影響建筑物受震害的主要原因。大量的研究調(diào)查表明，土質(zhì)越堅硬，被蓋層越薄，建筑物受震害的程度就會越小，反之則會越重。

2.2 正確選擇抗震建筑平面及立面

2.2.1 建筑形態(tài)應(yīng)簡潔且平立面布置適宜

對于體型簡潔規(guī)則的建筑，其受力性能的確定較為簡單，同時對其在地震過程中的內(nèi)力及反應(yīng)也能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。對體型與平面都不規(guī)則的建筑來說，其立面高低不同，所以建筑物的剛度與強度在地震發(fā)生時極容易產(chǎn)生突變，出現(xiàn)薄弱位置，而薄弱位置的產(chǎn)生在地震發(fā)生時易產(chǎn)生極大的危害。

2.2.2 保證建筑平、立面的剛度與質(zhì)量對稱

若建筑平、立面的剛度與質(zhì)量分布不均勻，無論建筑情況如何都會發(fā)生一定的扭轉(zhuǎn)及形變，造成嚴(yán)重的危害。所以，必須保證平、立面剛度與質(zhì)量的平衡與對稱，使建筑的質(zhì)心與剛心處于重合狀態(tài)，保證建筑的穩(wěn)定性。

2.2.3 建筑質(zhì)量與剛度變化均勻

在建筑質(zhì)量與剛度方面，其豎向的分布一般是不均勻的。地震發(fā)生時的豎向收進(jìn)上下部分的振動性能不同，容易使樓板出現(xiàn)應(yīng)力變化，凹角處應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致地震帶來的巨大損失。所以，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時應(yīng)對豎向分布進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，并采取相應(yīng)的構(gòu)造方式。

2.3 防震縫的合理處理

根據(jù)建筑的不同類型、體型及不同的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆勒鹂p設(shè)置。對于結(jié)構(gòu)不規(guī)則的房屋建筑，要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置防震縫。在布置防震縫時，要把房屋建筑分隔成規(guī)則并且相互獨立的單元結(jié)構(gòu)，而且防震縫兩邊要有足夠的寬度，防震縫兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)該完全的分開，防震縫要沿著房屋的高度設(shè)置并且兩側(cè)都應(yīng)該布置墻體。進(jìn)行抗震設(shè)計時設(shè)置多重抗震防線，可以最大限度的降低地震侵害帶來的危害。

2.4 墻體和屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計要求

（1）要使房屋建筑結(jié)構(gòu)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變輕，就要使房屋的墻體變輕，如果墻體的重量過大，其抗震性能就會變得很弱，發(fā)生地震時，就會很容易遭到破壞，所以，應(yīng)該控制墻體重量材料的特性。

（2）在屋蓋的設(shè)計中，屋蓋要盡可能用材質(zhì)比較輕的材料，并且盡量不要在屋頂增加沉重的附屬物，那樣不僅增加了屋蓋的重量，還增加了房屋的高度，加大了房屋建筑的高寬比，影響房屋的抗震性能，如果是必須建造的，也要盡量做得矮些、牢固些，或者是用重量較輕的材料。

2.5 謹(jǐn)慎選擇抗震結(jié)構(gòu)，減少地震能量

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計同建筑物業(yè)主及周邊環(huán)境有非常直接的聯(lián)系，不好的抗震設(shè)計會直接威脅到建筑物周邊行人的人身安全，周邊建筑和設(shè)施或多或少也會受到影響，切實提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計顯得十分重要。

選擇強度較優(yōu)、剛度較高的建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，能最大限度的降低建筑結(jié)構(gòu)的變形概率，保障建筑物的安全性能，另外，設(shè)計員要認(rèn)真仔細(xì)的分析抗震結(jié)構(gòu)，要進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)分析時要保證其全面性，部分非結(jié)構(gòu)構(gòu)件也要在分析中得到體現(xiàn)，尤其是注意對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度和強度等方面的分析。對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主題部分也要進(jìn)行必要的考究，針對易出現(xiàn)安全隱患的短柱部位要進(jìn)行相應(yīng)的措施，加強短柱部位的抗震能力，防止安全問題的出現(xiàn)，在整體性原則的指導(dǎo)下統(tǒng)籌結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

減少地震能量，可以在防震設(shè)計中采用以位移為基點的結(jié)構(gòu)設(shè)計和定量分析能有效的減少地震災(zāi)害的能量輸入，增強建筑物的抗震效果!通過對設(shè)計的定量分析，反復(fù)核算構(gòu)件的總承載力，控制強震感下建筑下層的位移延性比，滿足建筑物在受地震侵害時的結(jié)構(gòu)變形要求!在建筑施工中地基要盡量選在堅硬的場地，要盡量避開地震的活躍周期范圍，減少余震同建筑結(jié)構(gòu)的共振，降低建筑物對地震能量的輸入，降低地震帶來的破壞。

3 結(jié)語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是一個完整、系統(tǒng)的過程，從場址的選擇到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計，抗震設(shè)計貫穿整個過程。而且建筑物的抗震設(shè)計是衡量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否符合要求的重要指標(biāo)。因此如何準(zhǔn)確、合理的運用不同的抗震設(shè)計方法是非常重要的，對于不同的建筑，不同的情況應(yīng)區(qū)別對待，從而尋求最合理設(shè)計方法。

[1]寇秀梅.結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計問題[J].中國西部科技，2008，6（7）.

[2]李智建，石延明.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計[J].工業(yè)技術(shù)，2009（12）.

TU352.11

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1004-7344（2016）14-0291-01

2016-4-29