建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計若干問題探究

吳強(qiáng)

摘要：隨著我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑工程建設(shè)不斷增加，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計成為了工程設(shè)計師設(shè)計工作的難點(diǎn)?？拐鹪O(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占有重要的地位，而現(xiàn)在抗震設(shè)計仍然存在著諸多問題。本文通過分析建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的概念和設(shè)計中的要點(diǎn)，對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中出現(xiàn)的問題進(jìn)行剖析并提出建議。

關(guān)鍵詞：地震；建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計；問題

我國處在地震活躍帶上，所以地震災(zāi)害頻發(fā)，給人民和社會帶來了巨大的災(zāi)難。我國作為地震災(zāi)害發(fā)生次數(shù)較多的國家之一，因此，在建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計就成為了國家建設(shè)行業(yè)的重點(diǎn)。那么，怎么樣使建筑企業(yè)在眾多建筑行業(yè)中處于不敗之地，怎么樣增加建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的科學(xué)合理性，減少地震帶來的損失，保障人們的生命財產(chǎn)安全，以上問題都是我國建筑行業(yè)的每一個相關(guān)人員應(yīng)該為之努力的事情。

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的概念及設(shè)計思路

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計就是根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，綜合地震給建筑結(jié)構(gòu)帶來的破壞，以此來總結(jié)的一種設(shè)計方式。從地震的特性上來說，地震具有不穩(wěn)定性、不可操控性和嚴(yán)重危害性，那么，就要求我們保障建筑物的防震性能。而在現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對建筑結(jié)構(gòu)空間利用、建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)等因素都沒有顧及到，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在很多不確定性。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計主要是對施工中的抗震設(shè)計理論和長期實(shí)踐的抗震經(jīng)驗(yàn)來概括的，而不是通過計算的方式得出結(jié)論。通過這種總結(jié)的方式，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的抗震性，減少災(zāi)難的發(fā)生概率[1]。

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的設(shè)計思路。首先，要了解建筑結(jié)構(gòu)的布局情況是抗震設(shè)計的首要問題。在地震的沖擊下，建筑物承擔(dān)的壓力是不同的，存在著不均勻的情況，使室內(nèi)人員受到威脅。因此，合理的建筑結(jié)構(gòu)分布是降低地震災(zāi)害的有用的方法。承重墻和柱起到支撐建筑物的作用。然而，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，建筑物的橋梁就會呈現(xiàn)削弱的狀況，只有把地震路徑快速的引導(dǎo)進(jìn)這些地方，才能夠縮小地震破壞建筑物的范圍，降低地震帶來的破壞。其次，要加強(qiáng)建筑物的強(qiáng)度。我國現(xiàn)階段的建筑行業(yè)中，多使用鋼筋混凝土，因此，要根據(jù)場地將遭受的地震的等級情況，加強(qiáng)使用鋼筋混凝土是加強(qiáng)建筑物強(qiáng)度可行的辦法。

二、建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計中的問題剖析

1.建筑抗震選擇場地

建筑場地的抗震性能對后期的抗震設(shè)計有著很大的影響力。因此，建筑設(shè)計人員應(yīng)該盡量選擇抗震效果較好的地段來建設(shè)施工，選擇平坦開闊、堅(jiān)硬土質(zhì)的抗震效果較好地段。如圖1。同時盡可能避免在不利的抗震地段來建造建筑物。在一些容易發(fā)生滑坡和地裂的場地，建筑人員要使用科學(xué)的方式穩(wěn)定地表，對待不均勻的土地和軟弱性的土地要加強(qiáng)對上部結(jié)構(gòu)的處理，做好防震準(zhǔn)備[2]。

2.科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)體系

在建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計中，選擇科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)體系，是因?yàn)樵诮ㄖY(jié)構(gòu)的設(shè)計方案的選取中影響著建筑物的使用價值性能。

第一方面，在選擇建筑結(jié)構(gòu)體系的時候，要避免出現(xiàn)因整體結(jié)構(gòu)中的部分遭到破壞或者因構(gòu)件的損害而使整個結(jié)構(gòu)的承載負(fù)荷的能力下降的現(xiàn)象，以免破壞抗震效果。其中，在建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計時還應(yīng)讓結(jié)構(gòu)具有內(nèi)力外分的功能，減少沒必要的贅余。這樣就使得即使有一小部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件沒有發(fā)揮作用，其他的構(gòu)件還是可以支撐起重力荷載，有效的避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失效的現(xiàn)象。

第二方面，在選擇建筑結(jié)構(gòu)體系的時候，要注意結(jié)構(gòu)體系有完整的計算圖和合理的傳遞地震效果的途徑。在設(shè)計過程中，對于布置豎向構(gòu)件，應(yīng)該盡可能的讓豎向構(gòu)件在垂直荷載的時候，能夠使壓應(yīng)力水平均勻。在建設(shè)樓房蓋梁系時，必須要盡可能的使垂直荷載的豎向構(gòu)件墻用最快的速度來傳遞。在布置轉(zhuǎn)換時，需要盡量的使用轉(zhuǎn)換層多次轉(zhuǎn)換的方法，來處理垂直重力荷載。此外，還要保障抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)完整性和連貫性。一旦在豎向的方向發(fā)生了改變，就需要保障結(jié)構(gòu)變化的平均性和緩慢性。

第三方面，建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計時，結(jié)構(gòu)體系要有較好的承載力，降低變形的能力，還需要有減輕地震的功能。質(zhì)量好的鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)中，有好的內(nèi)外分力的功能，就能夠很好的分散地震和吸收地震能力的功能。只有擁有這種能量才能夠把減小地震災(zāi)害的危害性降到最小。

3.建筑平面布置要規(guī)則

在進(jìn)行建筑規(guī)劃時應(yīng)該遵循抗震概念的原則來警醒設(shè)計規(guī)劃。要想布置好建筑設(shè)計的平面效果和里面效果，就要使用科學(xué)有效的設(shè)計方案，最好不使用不規(guī)范的設(shè)計方案，對抗震設(shè)計中的規(guī)范條例中進(jìn)行標(biāo)注。可以運(yùn)用計算模型，對結(jié)構(gòu)空間的平面和豎向不規(guī)范的情況進(jìn)行分析計算。例如：樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計。在樓板設(shè)計中需要一些不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，就要求對樓板的里面和平面相關(guān)的剛度分別進(jìn)行計算和模型設(shè)計。盡可能的達(dá)到規(guī)范性要求，嚴(yán)格遵守抗震設(shè)計要求，設(shè)計出更加規(guī)范、抗震效果更強(qiáng)的建筑方案。

三、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的建議

1.建筑地基材料

建筑地基隔震是減輕地震很有效的方式。它是通過對地基的特殊性處理，減少地震時對建筑物的傷害。在之前的建筑中會在地基上用黏土和砂子來鋪蓋，對基礎(chǔ)底層位置使用特殊材料進(jìn)行墊層，可以很好地降低地震帶給建筑物的傷害。隨著建筑行業(yè)的蓬勃和建筑技術(shù)的提高，近年來，有關(guān)部門多數(shù)會使用以瀝青為原材料的原料，采用特殊材料的方式來隔震不失為一個很好的方法，有效地增加了建筑的抗震能力。

2.建筑層隔震

雖然，在建筑層間進(jìn)行隔震有著對工程建筑施工便捷，操作流程較為簡單方便的好處。但是它的防震效果卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他隔震方式，它的減震效果僅為地震能量的十分之二左右。這種建筑層隔震方式，主要是削弱樓層和樓層之間的地震能量，減少地震對建筑物的傷害，提高建筑物的抗震能力[3]。

3.建筑后期抗震加固

在工程實(shí)施之前，相關(guān)人員就要對建筑進(jìn)行抗震設(shè)計，并作出具體的計劃，列出相應(yīng)的解決措施。如果在建筑前期沒有進(jìn)行防震設(shè)計，那么在建筑完成后期，也要尋找抗震的方法。在后期抗震加固時，可以利用增大阻尼的辦法，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新增加減震的裝置。這種消能減震的方式使用于高層鋼結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)中。使用范圍較廣，可以在建筑上部結(jié)構(gòu)中使用，也可以在建筑隔震夾層中使用。

4.建筑懸掛隔震

懸掛隔震是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計時把整體結(jié)構(gòu)或大部分結(jié)構(gòu)設(shè)計成懸掛結(jié)構(gòu)，以此來減少地震給建筑結(jié)構(gòu)帶來的影響。通過這種方式，地震發(fā)生時能量就不會傳遞到懸掛著的結(jié)構(gòu)中來，大大降低了地震的危害程度。同時，這種方式還可以運(yùn)用到鋼結(jié)構(gòu)里，鋼結(jié)構(gòu)可以劃分成主框架和次框架，它們都是有可以移動的鎖鏈和吊桿的，地震時，主框架會來回晃動，當(dāng)震感傳遞到鎖鏈和吊桿的時候會被減弱，所以，大部分的鋼結(jié)構(gòu)都是通過鋼結(jié)構(gòu)懸掛的方式來隔震的。通過這種方式可以很好的抗震。

四、結(jié)語

現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中，抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計是人們越來越關(guān)注的問題。它不僅影響著人們的生命財產(chǎn)安全，還影響著國家的經(jīng)濟(jì)和政治穩(wěn)定。因此，在以后的抗震設(shè)計中，保證設(shè)計更加合理科學(xué)化，在遵守相關(guān)規(guī)定制度基礎(chǔ)上，實(shí)施有效的抗震設(shè)計，保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性，促進(jìn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙建榮.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計若干問題的探究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012，（6）：45.

[2]黃娟婷，鐘衛(wèi)民，薛航等.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計若干問題的探究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，（28）：12.

[3] 馬文莉.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計若干問題的探究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，（35）：15.