建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理念與方法分析

龔云康

摘? ? 要：抗震設(shè)計(jì)作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不可或缺的一部分，在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須要保證建筑物的抗震性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，只有這樣才能夠有效的確保建筑物的使用安全性，從而有效的降低由于地震災(zāi)害而帶來的危害，為此本文主要從建筑抗震設(shè)計(jì)的原則以及設(shè)計(jì)理念和具體的設(shè)計(jì)方法三個(gè)方面進(jìn)行了重點(diǎn)分析。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)理念;體型設(shè)計(jì)

1? 前言

眾所周知，我國的國土面積十分遼闊，但絕大部分區(qū)域都位于世界兩大地震帶的范圍之內(nèi)，地震的產(chǎn)生會給人類帶來毀滅性的打擊，尤其是這幾年來我國的地震越發(fā)頻繁，例如2008年的汶川大地震，給國家造成了十分重大的經(jīng)濟(jì)損失以及人身傷害，為了能夠更好的避免此類現(xiàn)象的產(chǎn)生，在開展建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中務(wù)必要提高建筑物的抗震性能，維護(hù)人們的人身以及財(cái)產(chǎn)安全。

2? 建筑抗震設(shè)計(jì)原則分析

在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中要始終堅(jiān)持“小震不壞、大震不倒”的原則，尤其是針對處于地震邊緣的地區(qū)要提高建筑物的抗震強(qiáng)度，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的地震級別來進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一般來說主要可以分為輕度地震階段和中度地震階段以及重度地震階段。第一，輕度地震階段，一般而言，輕度地震所產(chǎn)生的荷載作用相對較小，對于建筑結(jié)構(gòu)的影響處于建筑結(jié)構(gòu)本身的彈性范圍之內(nèi)，所以對于建筑物的影響甚小，也無需進(jìn)行相應(yīng)的修補(bǔ)工作，但值得注意的是，應(yīng)當(dāng)對建筑結(jié)構(gòu)的彈性變化限值和實(shí)際的承載力極限進(jìn)行有效的計(jì)算。第二，中度地震階段。當(dāng)?shù)卣鸺墑e已經(jīng)達(dá)到中度級別時(shí)需要引起高度重視，因?yàn)榇藭r(shí)地震所產(chǎn)生的荷載作用力已經(jīng)超過建筑物所能承受的最大荷載力，并且也會對建筑物造成一定的實(shí)質(zhì)性破壞，在事后需要認(rèn)真分析并采取一定的措施進(jìn)行修補(bǔ)，從而提升建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第三，重度地震階段，當(dāng)遇到高級別的地震時(shí)，高級別地震將會直接對建筑物結(jié)構(gòu)造成破壞，并且其建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件會進(jìn)入到塑性階段，此時(shí)要及時(shí)對建筑物進(jìn)行修補(bǔ)，以免發(fā)生坍塌。

3? 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理念分析

3.1? 平面布置設(shè)計(jì)

為了能夠有效的提升建結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要科學(xué)、合理的布置建筑平面，這樣一來不僅能夠增加建筑結(jié)構(gòu)功能劃定的準(zhǔn)確度，而且還能夠有效的提升建筑的實(shí)用功能，一般來說建筑平面布置設(shè)計(jì)主要指的就是建筑結(jié)構(gòu)中的樁柱和大梁等部位，這樣可以提升建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各個(gè)部件之間連接的堅(jiān)固性，一旦產(chǎn)生地震時(shí)，也能夠有效的減少由此而帶來的影響，提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震作用，降低建筑破壞帶來的損失。

3.2? 體型設(shè)計(jì)

在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要科學(xué)、合理的規(guī)劃體型設(shè)計(jì)，不僅可以提升建筑的空間以及平面結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，而且還能夠有效的提升建筑物的抗震性能，根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來看，當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)往往會比規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)所承受的地震荷載力更大，并且所造成的危害也更大，之所以如此，主要在于不規(guī)則的建筑物空間結(jié)構(gòu)更具復(fù)雜性，一旦受到強(qiáng)大的外力作用下，不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)則會極其容易產(chǎn)生變動，情況嚴(yán)重時(shí)還會出現(xiàn)構(gòu)件錯(cuò)位的現(xiàn)象產(chǎn)生，繼而對建筑物的整體結(jié)構(gòu)造成破壞，由此而來會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的荷載能力以及結(jié)構(gòu)剛度得到降低，反之，若建筑物十分規(guī)則，盡管在外力的作用下，但是建筑阿結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)規(guī)則設(shè)定，提升了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所以對于建筑物所造成的破壞也會相對小一些，所以在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)體型設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)簡化建筑平面和空間的結(jié)構(gòu)形狀規(guī)則，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

4? 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)方法

4.1? 完善建筑立面、結(jié)構(gòu)豎向布置抗震設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)剛度的變化以及結(jié)構(gòu)體系的外形設(shè)計(jì)都會在一定程度上使樓層產(chǎn)生形變，在開展主體結(jié)構(gòu)豎向布置時(shí)，務(wù)必要重點(diǎn)注意控制豎向剛度，以免使豎向剛度成為薄弱層，應(yīng)當(dāng)采取行之有效的措施避免上、下層剛度發(fā)生突變，以有效規(guī)避薄弱層，在建筑框架結(jié)構(gòu)中，其與樓層相連接的上層樓層直接的側(cè)向剛度比應(yīng)當(dāng)高于0.7并且與之相鄰的三層樓層的側(cè)向剛度比要高于0.8，而對于框剪結(jié)構(gòu)，建筑樓層和相連的樓層側(cè)向剛度比不低于0.9，相連的下層樓層建筑剛度也要保證在1.5以上。總之，必須要采取一切措施避免軟弱層的產(chǎn)生。

4.2? 增加短柱的受壓承載力

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，可以通過以增加短柱的受壓承載力的方式來實(shí)現(xiàn)減少短柱截面面積的目的，從而使建筑結(jié)構(gòu)的剪跨比得到提升，并且還能夠強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，在此過程中如若只是一味的提升短柱的受壓承載力，那么可能會產(chǎn)生剪力破壞的現(xiàn)象產(chǎn)生，如下圖1所示。而在日常工作重最常用的減少柱截面和提高剪跨比的方式就是通過不斷提升混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級，通過將高強(qiáng)度的混凝土材料應(yīng)用于此，能夠有效改善短柱的承載能力，減少軸壓比，在此過程中需要特別注意的是，由于其自身的延展性能較差，在應(yīng)用高強(qiáng)度混凝土材料的過程當(dāng)中必須要通過與其他的處理技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合來達(dá)到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)綜合性能的目的，當(dāng)然在日常的工作當(dāng)中也有通過使用鋼骨和鋼管混凝土柱的方式來實(shí)現(xiàn)提升短柱的受壓承載力的目的。

4.3? 分體柱設(shè)計(jì)合理應(yīng)用

當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)處于受力情況下時(shí)，短柱在抗剪承載力以及承受抗彎會出現(xiàn)不同程度的受力不均勻現(xiàn)象的產(chǎn)生，一旦遇到地震時(shí)可能會導(dǎo)致短柱中的某些特殊部位出現(xiàn)抗剪能力不足的現(xiàn)象，這樣一來會讓短柱出現(xiàn)裂痕，情況嚴(yán)重時(shí)還會引發(fā)建筑物坍塌，所以在性能劃定中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑黾咏ㄖ目辜舫休d能力以及抗彎之間的協(xié)調(diào)，這樣在地震的作用下，柱子會最先達(dá)到抗彎強(qiáng)度的極限，并表現(xiàn)出延性破壞，而在此過程中分體柱的設(shè)計(jì)就能很好的將上述問題進(jìn)行有效的解決，它能夠協(xié)調(diào)短柱抗彎承載和抗剪承載，同時(shí)再通過在人力的作用之下不斷削減建筑結(jié)構(gòu)中的抗彎性能，進(jìn)而使這兩者之間時(shí)刻保持著一定的動態(tài)平衡。

5? 結(jié)束語

綜上所述，基于當(dāng)前城市快速發(fā)展的大背景下，建筑作為城市中不可或缺的一部分，它不僅能夠充分的體現(xiàn)出一個(gè)城市的發(fā)展面貌，同時(shí)也是保障人們生存與發(fā)展過程中必不可少的物質(zhì)，所以為了能夠保障人們的人身以及財(cái)產(chǎn)安全必須要認(rèn)真做好建筑抗震設(shè)計(jì)，充分的將抗震理念融入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不斷創(chuàng)新建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法，從而提高建筑物的抗震性能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何鑫.關(guān)于高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)探討[J].中國住宅設(shè)施，2020（4）：43～44.

[2] 陳凱.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（12）：72.

[3] 王洪偉，韓鵬.論建筑工程施工中抗震技術(shù)的應(yīng)用[J].居舍，2019（33）：53.

[4] 黃傳道.抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019（31）：155～156.