芻議工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作

張煒

【摘要】地震不但影響社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也給人民的財產(chǎn)和生命安全帶來極大隱患，所以做好抗震工作勢在必行。對于建筑設(shè)計來說，從工業(yè)與民用建筑兩個角度進(jìn)行分析，合理的設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)可以有效避免地震帶來的災(zāi)害。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)建筑；民用建筑；抗震設(shè)計

地震屬于自然災(zāi)害，一旦發(fā)生將會給建筑造成毀滅性破壞，給人們的財產(chǎn)和生命帶來極大的威脅。為了避免這種情況，降低地震對人們生活和建筑物的影響力，就應(yīng)在設(shè)計民用和工業(yè)建筑時綜合考慮抗震性，提高建筑的抗震性能。從目前情況來看，我國在對民用和工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的抗震進(jìn)行設(shè)計時，主要以柔性抗震、鋼性抗震和局部抗震為主。所以，設(shè)計單位在進(jìn)行工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)將這三種方式綜合考慮，進(jìn)行不斷優(yōu)化，保證抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，提高抗震效果。

1、工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的三種類型

1.1柔性抗震

經(jīng)過科技人員的不斷努力研究出柔性抗震設(shè)計，其融合了消能減震技術(shù)和隔震技術(shù)。對民用與工業(yè)建筑來說，利用柔性抗震設(shè)計應(yīng)注意以下幾點：首先，在多層、底層的建筑應(yīng)用柔性抗震設(shè)計起到的效果較為明顯，對于隔震建筑來說，變形主要集中在隔震層區(qū)，通過減輕隔震層的震動效果，從而降低水平加速和上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)（通常會降低60%左右），這就使地震對建筑物的損壞程度大大降低；其次，消能減震技術(shù)是利用附加阻尼器或阻尼的非線性滯變能耗，以此減輕地震對民用或工業(yè)建筑造成的損壞程度[1]，此種技術(shù)的優(yōu)點較多，消能減震技術(shù)與建筑類型并無太大關(guān)聯(lián)，消能部件并不受結(jié)構(gòu)重力影響，此外消能減震技術(shù)還可以控制受風(fēng)力影響導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生的加速和位移現(xiàn)象。但是，目前此種抗震設(shè)計還處于研究階段，其實用性和安全性等還有待進(jìn)一步考究和強(qiáng)化。另外，由于消能減震和隔震技術(shù)需要的投資成本較高，所以在民用和工業(yè)建筑中的應(yīng)用也因此受到限制，并沒有被大力推廣應(yīng)用。

1.2剛性抗震

在工業(yè)和民用建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剛性抗震設(shè)計是一種常用的抗震類型。此外剛性抗震設(shè)計也是我國較為傳統(tǒng)的抗震設(shè)計方法。其設(shè)計原理是通過提升建筑中的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和建筑中的塑化能力，進(jìn)而達(dá)到提升建筑整體結(jié)構(gòu)抗震能力的效果。將此種是設(shè)計應(yīng)用到工業(yè)和民用建筑中，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，建筑結(jié)構(gòu)由于具備良好的抗震性能可以有效抵抗地震的破壞力，對建筑物來說起到了有效的保護(hù)作用，避免受到嚴(yán)重迫害。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工的過程中，通過剛性抗震設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)，從而提升建筑物整體的抗震能力。當(dāng)前，我國對剛性抗震設(shè)計的理念和實踐都已得到完善，逐漸形成了一套完成的設(shè)計體系，在工業(yè)和民用建筑中利用此設(shè)計進(jìn)行抗震設(shè)計的情況并不少見。但是，應(yīng)注意在實際應(yīng)用剛性設(shè)計的過程中，具有局限性特點，即使剛性設(shè)計提升了建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，但是當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，這種強(qiáng)度和剛度仍然會承受一定的破壞力，所以如果地震的等級較高，產(chǎn)生的破壞力較大，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性便無法得到保障。

1.3局部抗震

局部抗震設(shè)計可以從以下三方面進(jìn)行分析：一方面，通過仔細(xì)分析地震的破壞機(jī)理，可以發(fā)現(xiàn)地震橫波的比地震縱波的傳播速度要慢，地震縱波在建筑結(jié)構(gòu)的主體位置與構(gòu)件連接處將會形成較容易被破壞的點，在地震橫波到達(dá)此點后會引發(fā)建筑主體動蕩，以至建筑發(fā)生倒塌現(xiàn)象。將民用與工業(yè)建筑受地震影響的資料整理分析，我們可以知道較容易發(fā)生損壞和坍塌的部位便是建筑的后砌墻結(jié)構(gòu)和樓板，因此應(yīng)對建筑的主體結(jié)構(gòu)和連接構(gòu)件的質(zhì)量加以重點考慮，保證截面形式和接觸面積設(shè)計的合理性，還應(yīng)對后砌墻與模板之間的連接狀況進(jìn)行深入討論，為民用和工業(yè)建筑的抗震性能提供保障[2]；另一方面，還應(yīng)保證建設(shè)場地選擇的合理性，建筑場地的選擇與抗震性能有密不可分的關(guān)系，在選擇建筑場地時應(yīng)結(jié)合建筑場地的巖土工程、工程地質(zhì)遺跡、地形地貌等情況，從而選擇合適的建設(shè)場地，將建筑上部結(jié)構(gòu)對建筑接觸的影響降到最低，從而減輕地震對建筑整體結(jié)構(gòu)的破壞程度。基于此，在進(jìn)行建筑場地選擇時，最好不要選擇軟弱粘土區(qū)、采空區(qū)以及非巖質(zhì)陡坡區(qū)等，如果必須建筑作業(yè)必須建立在軟土地基上，就需要對地基處理加強(qiáng)處理，保證地基的整體性和剛性，進(jìn)而為民用和工業(yè)建筑的抗震性奠定基礎(chǔ)；

2、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的注意事項

2.1合理的選擇抗震結(jié)構(gòu)形式

當(dāng)前，我國的民用和工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)形式多種多樣，比如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)等[3]，不同建筑結(jié)構(gòu)形式的抗震性能也有所不同。對于民用與工業(yè)建筑來說，為了保證其良好的抗震性能就應(yīng)結(jié)合建筑場地實際情況，保證選擇的結(jié)構(gòu)形式具有較強(qiáng)的承載能力、變形能力以及柔韌性等，將工業(yè)與民用建筑受地震影響的程度降到最低。

2.2提高建筑的承載性能的重視度

要想降低地震災(zāi)害對建筑造成的破壞，就應(yīng)加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)整體的強(qiáng)度，因此設(shè)計人員應(yīng)針對建筑的薄弱環(huán)節(jié)加強(qiáng)保護(hù)。為了使建筑結(jié)構(gòu)承載里達(dá)到建筑抗震性能的需求，需要對建筑物的柱、墻、梁設(shè)計相應(yīng)的抗震措施。如果柱的承載能力較強(qiáng)，所選用的梁就應(yīng)適當(dāng)降低承載能力；如果建筑節(jié)點較強(qiáng)，就應(yīng)選用弱性結(jié)構(gòu)。同時還應(yīng)注意遵守強(qiáng)剪弱彎原則，即在建筑結(jié)構(gòu)受到外力的情況下，不會發(fā)生剪切破壞現(xiàn)象。

2.3做好建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的內(nèi)力分配

建筑的抗震設(shè)計歸根結(jié)底就是要將地震產(chǎn)生的垂直和水平應(yīng)力對建筑物的影響降到最低，因此建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)對內(nèi)力進(jìn)行合理分配，從而從根源上控制地震對建筑物產(chǎn)生的影響。內(nèi)力分配應(yīng)將建筑物內(nèi)部的墻和柱規(guī)劃到一個平面內(nèi)，這樣在地震災(zāi)害來臨時，首先結(jié)構(gòu)會發(fā)生彎曲破壞并不是剪切破壞[4]，也就達(dá)到了良好的抗震作用。

結(jié)語：

民用和工業(yè)建筑在建筑行業(yè)中占有重要位置，如今我國還處于不斷發(fā)展階段，這也對工業(yè)和民用建筑提出了更高的要求。合理的抗震設(shè)計可以有效提升建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，從而保障人民財產(chǎn)和生命安全，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。在實際抗震設(shè)計時，應(yīng)結(jié)合建筑物的類型和所處環(huán)境，合理的選擇抗震設(shè)計類型，這樣才能切實提高建筑的抗震性能。

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