工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析

王艷紅

摘要：改革開放以來，我國的建筑以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)逐步進入一個飛速的時期。本文將重點針對在城市工業(yè)與民用建筑中結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計出現(xiàn)的問題進行闡述與分析。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是一個完整的、系統(tǒng)的過程，從一開始的場地選址到最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計，抗震問題都從始至終貫穿了整個過程。結(jié)構(gòu)抗震在建筑行業(yè)中一直以來都有著至關(guān)重要的位置，筆者從建筑中的抗震設(shè)計、理論概念、設(shè)計方案和構(gòu)件的優(yōu)化等多個方面入手深入探討了抗震設(shè)計中存在的問題，針對不同的工程項目，從實際出發(fā)，研究分析結(jié)構(gòu)抗震的的方法與種類。本文旨在為建筑抗震的理論研究增加不同角度，望為同行提供參考的價值。

關(guān)鍵詞：工業(yè)與民用建筑；結(jié)構(gòu)抗震；設(shè)計思路；必要性與重要性；建筑結(jié)構(gòu)

一、概述

地震是我國一種極為常見的自然性災(zāi)害，在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域其危害性是不言而喻的，嚴重的時候甚至?xí)斐山ㄖ锏顾：χ藗兊纳c財產(chǎn)安全，這對于建筑的直接使用者的人生安全帶來了極大的威脅。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對建筑的要求也更加的嚴格，除了對于建筑物外觀與形式上的要求，人們對于建筑物安全性、實用性和環(huán)保性的要求也逐步提高，針對當前我國建筑抗震性較差的現(xiàn)狀。因此，工業(yè)與民用建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)該將抗震設(shè)計工作做好，保證其在正常使用中始終保持良好的抗震性能，保證在地震災(zāi)害來臨時保證強大的穩(wěn)定性。

二、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重要性

我國是世界上遭受地震災(zāi)害最嚴重的國家之一。每年因為全國各地的地震所造成的人身意外與財產(chǎn)損失不計其數(shù)，究其原因，主要是因為建筑物缺乏必要的抗震設(shè)計。所謂抗震設(shè)計，是指對建筑物進行抗震設(shè)計。其中主要包括地震作用、抗震承載力計算和采取抗震構(gòu)造措施來達到抗震的目的。對建筑物進行抗震設(shè)計主要是為了保障安全，所采取的措施應(yīng)是與國民經(jīng)濟相適應(yīng)的。舉例來說，如果希望建筑物在地震過后依然完好無損，這不僅在抗震設(shè)計過程中會增加造價，而且在技術(shù)上對于設(shè)計人員也具有極高的挑戰(zhàn)性。相反，如果抗震設(shè)計要求過低，使用者的安全必然會成為嚴重問題，可謂是后患無窮。基于國際趨勢，從我國實際國情出發(fā)，提出一個適當?shù)目拐鹪O(shè)計標準是非常重要的。因此，國家也出臺了相應(yīng)的政策和措施，例如《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》就提出了“三水準”的抗震設(shè)防目標：小震不破壞，可正常使用；設(shè)計烈度地震可修復(fù)使用；遭遇大震時不倒塌。

三、工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)形式的特點

通過分析我國工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求，可將工業(yè)與民用建筑的結(jié)構(gòu)主要分成鋼結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)等不同種類，下面主要針對這幾種建筑結(jié)構(gòu)形式的主要特點進行分析。

3.1磚木結(jié)構(gòu)

磚木結(jié)構(gòu)中，建筑的屋頂和樓板等皆采用木材作為主要承重結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在我國傳統(tǒng)民居非常常見，其優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉柔韌性和適應(yīng)性強，但其缺點是磚木結(jié)構(gòu)不能保證砂漿的質(zhì)量，所以現(xiàn)如今這種結(jié)構(gòu)的建筑物已不多見，通常抗震能力比較差。

3.2砌體結(jié)構(gòu)

砌體結(jié)構(gòu)是一種比較常見的工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)，通常情況下，進深與開間較小且較為規(guī)整、內(nèi)墻較多的房屋會采用這種結(jié)構(gòu)。因此，采取這種結(jié)構(gòu)形式的建筑其抗側(cè)力剛度是較好的。但是砌體結(jié)構(gòu)的抗變形能力差很多，很容易出現(xiàn)開裂等問題，一旦遇到地震，砌體結(jié)構(gòu)的建筑將會出現(xiàn)破損甚至局部坍塌的嚴重問題。

3.3鋼結(jié)構(gòu)

在目前我國的建筑行業(yè)中鋼結(jié)構(gòu)的使用范圍非常廣泛，鋼結(jié)構(gòu)可以充分保證建筑的強度、剛度、塑性和延性。鋼結(jié)構(gòu)自身重量較輕，加之其延性和塑性極高，因此可以有效地提高建筑物的抗震能力，避免建筑物出現(xiàn)倒塌的情況。然而，鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能差，一旦發(fā)生火災(zāi)極易出現(xiàn)建筑安全問題，建筑成本也相對較高。

3.4框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)是指由梁、柱鉸接成承重系統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的自重比較輕，同時空間分隔非常靈活，不僅可以保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，同時還能節(jié)省建筑耗材，其缺點在于本身的剛度不足。

四、常見的工民建結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計方法

首先，設(shè)計人員應(yīng)以工民建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造為主要設(shè)計原則。我國對于建筑的屋頂電梯，樓道構(gòu)造的設(shè)計等等都已經(jīng)有強制性的規(guī)范內(nèi)容，進而使整個建筑成為一個較為牢固的整體，加強提出部分和其余部分的吻合度。

其次，設(shè)計人員應(yīng)當以工民建筑規(guī)劃和場地為依據(jù)。為了提高工民建的抗震水平，很多開發(fā)商修建建筑之前事先都需要對建筑場地進行科學(xué)準確的測定和選擇。合理的設(shè)計抗震層也是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的必要環(huán)節(jié)，抗震層對于建筑物未來的穩(wěn)定性具有十分重要的作用。眾所周知，建筑物的使用周期較長，對于建筑出入口的障礙物將嚴重妨礙地震發(fā)生時人員的疏散速度，所以，對于建筑出入口的障礙物必須進行及時的清理，建筑專業(yè)進行設(shè)計時應(yīng)當適當提高出入口的高度和寬度，確保使用者在發(fā)生緊急情況時能夠及時的流通和疏散。

最后，設(shè)計人員應(yīng)當以結(jié)構(gòu)性能目標為依據(jù)。工民建筑抗震設(shè)計目的在于當?shù)卣鸢l(fā)生時能夠在最大程度內(nèi)保障人員的安全疏散和撤離，將人員傷亡和財產(chǎn)損失盡量控制在最低限度。有效的預(yù)防地震災(zāi)害所帶來的嚴重損失。

結(jié)束語：建筑的抗震設(shè)計對于一棟建筑整體的優(yōu)劣評價具有較大的影響，建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計是保證建筑物穩(wěn)定的基礎(chǔ)，也是對人們生命及財產(chǎn)安全的有效保障。