建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計探討

饒彬永

【摘??要】隨著當(dāng)代建筑設(shè)計水平的不斷提高和建設(shè)工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，越來越多的高層建筑矗立在城鄉(xiāng)之間。對于建筑物來說，建筑結(jié)構(gòu)起著非常重要的支撐作用，其設(shè)計水平直接影響到建筑物的安全和使用壽命。為了提高建筑的性能，在建筑設(shè)計過程中，必須加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，以提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震設(shè)計;措施

1建筑工程結(jié)構(gòu)抗震性的重要性

我國地域遼闊，不同地區(qū)地震災(zāi)害發(fā)生的頻率不同。作為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯闹匾d體，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計不能滿足抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的要求，在地震災(zāi)害發(fā)生時，必然會帶來難以估量的嚴(yán)重后果。因此，在土樓工程的設(shè)計過程中，必須重視結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，以保證結(jié)構(gòu)的抗震性能滿足規(guī)范的要求。

2建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的三大關(guān)鍵問題

2.1明確建筑抗震設(shè)計概念問題

抗震設(shè)防目標(biāo)是指建筑結(jié)構(gòu)在不同程度地震作用下，對結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、功能、設(shè)備損壞和人身安全的一般要求。為此，提出了“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)計理念。在罕遇地震的抗震設(shè)計中，通過試驗和理論分析表明，增大建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的界面尺寸并不是減小地震影響的唯一途徑，最好的辦法是使建筑本身具有一定的能耗。抗震的主要途徑是當(dāng)?shù)卣鸩ǖ竭_(dá)臨時建筑物時，及時降低外部振動的能量消耗。因此，加強(qiáng)臨建能耗是當(dāng)前抗震設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。因此，在實際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，雖然界面尺寸越大，可以在一定程度上提高結(jié)構(gòu)的承載力，但結(jié)構(gòu)尺寸越大，能耗越低，因此更容易產(chǎn)生脆性破壞。因此，應(yīng)提高關(guān)鍵構(gòu)件的抗震強(qiáng)度，盡可能保證建筑物的完整性和安全性。

2.2選擇合適的施工場地

施工場地對建筑物的抗震性能至關(guān)重要。一個好的施工現(xiàn)場可以保證建筑物的安全穩(wěn)定。在土質(zhì)疏松、地震頻繁的地區(qū)，建筑物在地震發(fā)生時容易發(fā)生沉降和傾斜，威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。建筑物的抗震設(shè)計應(yīng)根據(jù)不同的場地條件進(jìn)行

2.3根據(jù)功能進(jìn)行抗震設(shè)防分類

根據(jù)人員傷亡、直接和間接經(jīng)濟(jì)損失、社會影響程度及其在抗震救災(zāi)中的作用等因素，將建筑物的抗震等級分為四級。甲級建筑抗震要求最高。一般來說，這樣的建筑對人來說是非常關(guān)鍵的，比如三級醫(yī)院的相關(guān)建筑在建筑設(shè)計時，就需要特殊的設(shè)防。乙類建筑物是與生命線有關(guān)的建筑物，其功能不能中斷或需要盡快恢復(fù)。而我們?nèi)粘Ｉ罱ㄖ目拐鹪O(shè)防類別屬于丙類，除了上述結(jié)構(gòu)形式外，這些建筑被稱為丁類建筑，抗震等級最低。一般為輔助建筑物或臨時建筑物，如施工現(xiàn)場的施工棚。建筑物抗震設(shè)防分類可以有效地利用較小的經(jīng)濟(jì)手段，取得較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計有效措施

3.1優(yōu)化抗震設(shè)計理念

鑒于我國地震區(qū)劃圖規(guī)定的烈度具有很大的不確定性，早在89號規(guī)范中，我國就明確提出了“小震不壞，中震可修，大震不倒”的概念，明確了結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震設(shè)防目標(biāo)。因此，一個好的設(shè)計理念最重要的是嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，合理采用有效的概念設(shè)計理念，使結(jié)構(gòu)設(shè)計成果經(jīng)濟(jì)、合理、安全、有效，這是保證土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)性和有效性的基本保證。

3.2科學(xué)分析和選擇施工場地和環(huán)境

建筑施工前，必須科學(xué)地選擇施工場地和環(huán)境，因為其地理位置、地形、水文等因素將對建筑的抗震性能產(chǎn)生重大影響。設(shè)計方應(yīng)充分調(diào)查施工現(xiàn)場和環(huán)境條件。如果發(fā)現(xiàn)該場地存在斷層錯動、沉降等問題，說明該場地屬于危險區(qū)域，不允許在其上修建各種建筑物，因此有必要選擇另一場地。對適宜建設(shè)的場地，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查地形、地質(zhì)、水文等條件，并做好詳細(xì)的調(diào)查記錄，為建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供準(zhǔn)確的參考。

3.3結(jié)合實際優(yōu)選適宜的建筑結(jié)構(gòu)形式

從整體上來看，建筑結(jié)構(gòu)形式比較多樣，常見的有磚混結(jié)構(gòu)、框架剪刀墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等，每種結(jié)構(gòu)形式都各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，其抗震性也存在很大的差異。因此，在對建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，要選擇匹配的結(jié)構(gòu)形式，這樣才能有效提升其抗震效果。如果處于相同的條件下，磚混結(jié)構(gòu)形式的建筑物，其抗震性能要弱于混凝土結(jié)構(gòu)，這主要是因磚混結(jié)構(gòu)是以磚砌體作為主體承重材料的，而磚砌體易破碎，而且其自身重量大，一旦發(fā)生地震，就容易受到破壞。而混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土作為主體承重材料的，其墻體采用的是輕質(zhì)填充材料，整體自身重量小，因而在地震中具有較好的穩(wěn)定性。國外大多采用鋼結(jié)構(gòu)的形式，因為鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、施工都比較方便，而且鋼材質(zhì)具有優(yōu)良的抗剪、抗拉、抗壓性能，強(qiáng)度與延展性也極佳，采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑物，其使用壽命可超過百年。鋼結(jié)構(gòu)的建筑物還具有良好的環(huán)保型、可循環(huán)利用性及抗震防火性等。

3.4建筑原材料選擇科學(xué)合理

對于建筑整體質(zhì)量產(chǎn)生至關(guān)重要的影響因素中，材料是其中最主要的一種。在建筑工程施工過程中使用最普遍的材料是鋼筋材料，因此鋼筋材料的質(zhì)量對于建筑物整體的抗震性能產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。在進(jìn)行實際的施工時，需要根據(jù)具體的，施工情況來進(jìn)行相應(yīng)的施工材料的選擇，在進(jìn)行鋼筋材料的選擇過程當(dāng)中，需要對鋼筋材料的韌性進(jìn)行充分的考慮，同時鋼筋的受力方向也需要進(jìn)行充分的考量。再進(jìn)行其它的施工材料選擇，以及采購時需要保證材料的抗震性能良好，而且對于整體工程來講不會增加施工成本，從根本上保障建筑工程的發(fā)展，能夠擁有持續(xù)動力。

3.5隔震以及消能減震設(shè)計科學(xué)合理

在進(jìn)行實際的結(jié)構(gòu)減震設(shè)計工作時，能夠發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)卣鸬燃墳?級，是建筑結(jié)構(gòu)所能夠承受的地震作用和5.5級地震烈度所產(chǎn)生的破壞程度相當(dāng)，在此情況下，建筑結(jié)構(gòu)仍然在彈性范圍之內(nèi)進(jìn)行工作。在隔震以及消能減震設(shè)計過程當(dāng)中，需要注意如下幾點(diǎn)內(nèi)容，第一，在進(jìn)行地基以及建筑場地的選擇過程中，需要保證地基的密實性高，并且地基的穩(wěn)定性要強(qiáng)，使地震對建筑的作用能夠大大降低。第二，建筑結(jié)構(gòu)之間存在的差異導(dǎo)致隔振系數(shù)也不同，所以進(jìn)行實際設(shè)計工作時需要根據(jù)真實情況來進(jìn)行隔震支座的選擇。第三個鎮(zhèn)以及抗震的相應(yīng)構(gòu)件選擇，需要根據(jù)材料的延展性來進(jìn)行考慮，降低地震對建筑物所產(chǎn)生的損壞以及破壞程度。現(xiàn)如今我國在消能減震以及隔震方面的實際應(yīng)用已經(jīng)很多，并且大多數(shù)都取得了非常好的效果。

結(jié)束語：綜上，在現(xiàn)代化建筑業(yè)快速發(fā)展下，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計顯得越發(fā)重要，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)該充分重視抗震設(shè)計的重要性，加強(qiáng)國家抗震各類規(guī)范的學(xué)習(xí)，充分考慮結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的理念，針對不同場地類別、及抗震的有利與不利地段采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施，并熟練運(yùn)用各種結(jié)構(gòu)計算分析軟件，如PKPM、YJK等，對抗震設(shè)計進(jìn)行全面分析，提高結(jié)構(gòu)抗震性能，保證抗震設(shè)計的科學(xué)性、合理性，從而推動建筑工程事業(yè)的健康發(fā)展。

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