建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)研究

王健　鄭海良

摘要：建筑行業(yè)新技術(shù)發(fā)展速度越來(lái)越快，尤其是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)，取得了很多新的成就，由于地震破壞性極強(qiáng)，容易導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，為此，人們需要做好抗震設(shè)計(jì)。本文根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)原則進(jìn)行總結(jié)，并從“根據(jù)抗震標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建筑高度和寬度，做好平面設(shè)計(jì)工作，建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，科學(xué)設(shè)計(jì)布局”四個(gè)方面，論述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容。

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

1? 引言

在城市建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中，建筑工程屬于十分重要的施工項(xiàng)目，相關(guān)工作人員需要確保工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工質(zhì)量也要滿足實(shí)際要求。在工程前期設(shè)計(jì)時(shí)，人們也要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量提高重視程度，尤其是在混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于該類建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容極為復(fù)雜，在設(shè)計(jì)時(shí)容易出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，各個(gè)設(shè)計(jì)單位應(yīng)強(qiáng)化對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的重視程度，維護(hù)建筑使用功能不受任何影響。

2? 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本原則

2.1? 建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則且對(duì)稱分布

從實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)之中能夠看出，應(yīng)該滿足具體的建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則以及對(duì)稱分布原則，只有這樣，才能確保建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)處于合理化狀態(tài)，以此來(lái)強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。站在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)的對(duì)稱分布，能夠?qū)⒖拐鹦阅艽蠓嵘Ｒ虼耍ぷ魅藛T應(yīng)提前明確建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則和分布原則，在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作執(zhí)行時(shí)，還要與具體建筑結(jié)構(gòu)特征結(jié)合在一起，實(shí)際縱橫比設(shè)計(jì)時(shí)，也要將對(duì)稱分布性原則呈現(xiàn)出來(lái)，確保建筑扭轉(zhuǎn)與具體要求保持同步。更為重要的是，還要強(qiáng)化對(duì)建筑剛度的重視程度，避免整體質(zhì)量受到影響，從宏觀角度著手，體現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性原則，讓實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得更加科學(xué)合理。另外，工作人員還要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)場(chǎng)地設(shè)計(jì)要求以及設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行全面總結(jié)，降低建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題的出現(xiàn)幾率。

2.2? 通過(guò)剛度設(shè)計(jì)強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能

實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)抗震性能展示過(guò)程中，容易受到很多因素的影響，在此過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)剛度屬于重要的影響因素。為此，在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作執(zhí)行上，工作人員需要對(duì)各種因素進(jìn)行充分考慮，并做好建筑主體和主軸受力分析工作，借助于有效計(jì)算，讓主體工作更具合理性，以此來(lái)強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)剛度。當(dāng)出現(xiàn)地震災(zāi)害之后，整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)受力也會(huì)出現(xiàn)很大變化，從而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)剛度提出了更高要求。在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作執(zhí)行時(shí)，也要將建筑整體穩(wěn)定性特點(diǎn)呈現(xiàn)出來(lái)，讓建筑結(jié)構(gòu)抗震效果得到穩(wěn)步提升。

2.3? 借助于計(jì)算機(jī)科學(xué)設(shè)計(jì)建筑力學(xué)模型

通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的合理應(yīng)用，可以幫助相關(guān)工作人員對(duì)具體抗震數(shù)據(jù)進(jìn)行全面計(jì)算，讓建筑結(jié)構(gòu)抗震性能與標(biāo)準(zhǔn)要求保持同步。另外，人們也可以借助于計(jì)算機(jī)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效分析，了解建筑結(jié)構(gòu)在荷載力的作用下，會(huì)出現(xiàn)哪些變化，之后設(shè)計(jì)好圖紙。當(dāng)建筑模型建好之后，工作人員還要看建筑物抗震能力是否與具體要求相符，相比之下，通過(guò)應(yīng)用信息技術(shù)，人們?cè)诜治鰯?shù)據(jù)和建模上顯得更加方便。因此，人們可以借助于相關(guān)技術(shù)，如BIM技術(shù)等，讓各個(gè)部門(mén)充分參與到建筑設(shè)計(jì)之中，展示出具體的可視化特點(diǎn)，滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求。

3? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容

縱觀整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)操作，需要考慮的因素有很多，除了遵循基本的設(shè)計(jì)原則之外，也要對(duì)建筑高度和寬度進(jìn)行合理化控制，以此來(lái)強(qiáng)化建筑穩(wěn)定性，以及建筑結(jié)構(gòu)的安全性能，具體措施如下：

3.1? 根據(jù)抗震標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范建筑高度和寬度

一般來(lái)說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)高度寬度和建筑穩(wěn)定性存在直接關(guān)系，一旦出現(xiàn)高度和寬度比例失衡現(xiàn)象，將會(huì)引發(fā)一系列安全隱患。因此，在實(shí)際抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于其穩(wěn)定性存在很高要求，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作執(zhí)行上，需要確保建筑高度和寬度處于合理狀態(tài)。一般來(lái)說(shuō)，建筑的抗震設(shè)計(jì)，不同類型建筑物的標(biāo)準(zhǔn)不同。各設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要遵循具體的標(biāo)準(zhǔn)要求，一旦發(fā)現(xiàn)高度和寬度設(shè)計(jì)與具體標(biāo)準(zhǔn)不相符，或者是高寬比例存在失衡現(xiàn)象，均需要對(duì)其進(jìn)行全面調(diào)整，制定合理的補(bǔ)救措施，在特定部位進(jìn)行設(shè)計(jì)加強(qiáng)，確保建筑整體穩(wěn)定性與抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求保持同步。例如，對(duì)于高度和寬度失衡的建筑物，如果不能將其高度和寬度改變，應(yīng)做好底部設(shè)計(jì)加強(qiáng)工作，該項(xiàng)加強(qiáng)以豎向構(gòu)件加強(qiáng)為主。更為重要的是，該方面計(jì)算工作需要遵循相關(guān)部門(mén)制定好的標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)的合理性。

3.2? 做好平面設(shè)計(jì)工作

平面規(guī)則和建筑物之間的穩(wěn)定性同樣存在很大聯(lián)系，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作中，需要對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)考慮。一般來(lái)說(shuō)，抗震建筑平面也具備明確標(biāo)準(zhǔn)，如凹口深度和寬度，能夠?qū)ㄖ锓€(wěn)定性產(chǎn)生很大影響。因此，各個(gè)設(shè)計(jì)人員需要對(duì)平面規(guī)則性進(jìn)行充分考慮，看其是否與具體標(biāo)準(zhǔn)相符。對(duì)于建筑凹口不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的建筑物，需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，采用最佳的補(bǔ)救措施，最大程度的確保建筑物處于穩(wěn)定狀態(tài)。在實(shí)際凹口不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的治理過(guò)程中，常見(jiàn)方式有以下兩種：第一，通過(guò)材料的合理選擇，來(lái)彌補(bǔ)之前存在的設(shè)計(jì)缺陷。在頂部建設(shè)之中，往往以剛性材料選擇為主體，與此同時(shí)，工作人員也可以選擇韌性好的材料建設(shè)凸出的頂部;第二，倘若建筑構(gòu)架比較簡(jiǎn)單，人們可以使用韌性較好的材料對(duì)頂部進(jìn)行有效建設(shè)，為后續(xù)數(shù)據(jù)計(jì)算工作的執(zhí)行創(chuàng)造有利條件。

3.3? 建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)

總的來(lái)說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)與建筑穩(wěn)定性之間存在直接關(guān)系，人們可以利用建筑結(jié)構(gòu)來(lái)強(qiáng)化建筑整體穩(wěn)定性。截止到目前，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是以建筑機(jī)構(gòu)為重點(diǎn)，除了建立巧妙的結(jié)構(gòu)外，還要對(duì)其結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用提高重視程度。一般情況下，在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)主體部分設(shè)計(jì)之中，主要應(yīng)用的材料強(qiáng)度和韌性均較強(qiáng)，大大提升了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，這對(duì)于建筑物安全性能提升具備積極意義。更為重要的是，工作人員還需要對(duì)結(jié)構(gòu)局部進(jìn)行加強(qiáng)，讓建筑物增加一道安全屏障。例如，當(dāng)建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作結(jié)束后，工作人員還需要對(duì)其進(jìn)行深入性分析，或者是借助于模型，確定薄弱環(huán)節(jié)，將整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)整體性能呈現(xiàn)出來(lái)，為后續(xù)建筑穩(wěn)定性保持創(chuàng)造有利條件。

3.4? 做到科學(xué)設(shè)計(jì)布局

在整個(gè)抗震設(shè)計(jì)之中，建筑布局同樣顯得十分重要，一個(gè)合理的布局設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒖拐鹦Ч玫某尸F(xiàn)出來(lái)。工作人員可以根據(jù)地震能量變化情況，借助于優(yōu)秀的布局避免能量積累于一處，弱化地震對(duì)建筑物的影響。一般來(lái)說(shuō)，可以選擇以位移為基準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)類型，即使在地震之中，也能避免能量的累積，讓地震能量迅速消散，強(qiáng)化建筑物的抗震性能。除此之外，整個(gè)建筑物選址同樣顯得十分重要，地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，遠(yuǎn)離地震帶，這也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首要標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)上述操作，建筑物整體穩(wěn)定性會(huì)得到大幅提升，為人們提供一個(gè)更加穩(wěn)定、安全的場(chǎng)所，避免人民生命和財(cái)產(chǎn)安全受到影響，確保社會(huì)朝著和諧、穩(wěn)定的方向發(fā)展。

4? 結(jié)論

綜上所述，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑工程抗震設(shè)計(jì)顯得越來(lái)越重要，相關(guān)工作人員在開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，并對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行合理強(qiáng)化，維護(hù)建筑整體抗震效果。另外，設(shè)計(jì)人員也要根據(jù)具體工程所在區(qū)域，設(shè)置相應(yīng)的抗震防線，確保建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平得到提升。

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