混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計有效對策探討

劉文欣

摘要：本文主要分析了混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀，重點介紹了一種建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，這種設(shè)計可以有效地解決傳統(tǒng)建筑中所存在的各種缺陷，同時還能極大地增強建筑本身的抗震性能和穩(wěn)定性。通過對混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用研究，以此來更好地加強我國建筑本身的抗震性能設(shè)計。

關(guān)鍵詞：混凝土;建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計;對策

近幾年來，城市化的不斷加深使得國內(nèi)空間的使用壓力日益增長，傳統(tǒng)住宅對于城市內(nèi)部空間的利用率很低，為了更好地加大城市空間利用率，節(jié)約更多的空間來發(fā)展城市，就需要運用全新的城市建筑體系，而這種建筑體系就是我們現(xiàn)在所經(jīng)?？吹降母邔咏ㄖ?，高層建筑有特殊的建筑體系，可以很好地利用城市上部的空間，從而達到高效的空間利用效果，但是，高層建筑由于層數(shù)比較高，使得建筑本身的抗震性能不足，因此，就需要在原有的建筑基礎(chǔ)上相應(yīng)的進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，因為高層建筑本身的各類性能都相對短缺，一旦出現(xiàn)自然災(zāi)害，對于高層建筑本身的威脅是難以想象的，這一點主要是集中在地基破壞、剪切破壞和結(jié)構(gòu)本身的整體破壞等，所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方面要集中進行建筑地基以及平面和立面的加強，以此來極大地提升建筑本身的抗震性能。

1抗震結(jié)構(gòu)

抗震結(jié)構(gòu)是近幾年建筑抗震設(shè)計中首先要考慮到的設(shè)計問題，一般來說，在一定時間內(nèi)發(fā)生在相鄰地區(qū)周邊的大小地震可以統(tǒng)稱為地震序列，并且在一個序列中會包括有前震、主震、余震等多個組成部分，其中主震是最主要產(chǎn)生震感和影響的成分，依據(jù)主震的不同特點，又可以相應(yīng)地將地震序列分為主震型、震群型、孤立型。但是不論是哪一種地震類型，都會對我國城市內(nèi)部的不同建筑產(chǎn)生相當大的影響，所以為了避免地震對建筑產(chǎn)生難以想象的危害，就需要對不同建筑類型進行必要的抗震設(shè)防。按照地震造成破壞的影響可以將建筑物分為甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑、丁類建筑等，而我國當下由于抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的不同，所以對建筑物本身的抗震設(shè)防類別有著很明顯的劃分，因此對建筑物進行地震作用的取值和措施優(yōu)化也有著不同的設(shè)計。

2抗震體系

一般來說我國當下主要的抗震體系有六種，并且根據(jù)不同的房屋類型和實際抗震結(jié)構(gòu)建設(shè)不同，所表現(xiàn)出的抗震效果也有著很大的區(qū)別。

2.1多層砌體房屋

第一種是多層砌體房屋，這種抗震結(jié)構(gòu)是以配筋砌體或者是無筋砌體抗震墻為主要的抗震結(jié)構(gòu)體系，但這種結(jié)構(gòu)體系存在很多問題，大多以橫墻承重為主的結(jié)構(gòu)體系效果最好，這種結(jié)構(gòu)體系會由承重橫墻兼做橫向抗震墻，通過縱橫墻來進行混合承重，可以極大地強化房屋本身的承重效果。

2.2多層內(nèi)框架房屋

第二種則是多層內(nèi)框架房屋，這種房屋主要是將外墻為磚墻垛來進行承重，而內(nèi)柱主要以鋼筋柱承重的房屋，由于整體房屋的框架比較特殊，所以使得施工工藝方面會比較特殊，僅用于空間較大或者是整體空曠的大廳和民用公共建筑等。

2.3底層框架磚房

相較于前兩種抗震體系來說，底層框架磚房需要有很大的空間來作為基層，同時還需要將上部作為隔墻比較多結(jié)構(gòu)體系，也就是說底層框架磚房屬于一種上下材料不同、強度和剛度處于不連續(xù)的狀態(tài)，所以對于抗震設(shè)計的各類組成成分有著很高的要求。

2.4框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)本身具有相當完整的結(jié)構(gòu)體系，并且獨特的框架體系給予了整體建筑更高的安全穩(wěn)定性，可以很好地適用于多層以及高層民用建筑以及各類型的工業(yè)建筑，可以說框架結(jié)構(gòu)擁有比其他房屋類型更加完善的結(jié)構(gòu)體系，在大型房間中有著相當優(yōu)秀的表現(xiàn)。但是，如果是純框架結(jié)構(gòu)，由于框架本身的連接部位特殊，會使得側(cè)向的剛度較小，整體屬于柔性結(jié)構(gòu)，因此，純框架結(jié)構(gòu)的建筑層高是有限的。

2.5抗震墻結(jié)構(gòu)

抗震墻結(jié)構(gòu)主要是由縱橫抗震墻所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系，相較于其他的普通抗震建筑來說，抗震墻結(jié)構(gòu)由于墻體都屬于抗震體系，所以表現(xiàn)出來的抗震性能比較好，并且，抗震墻結(jié)構(gòu)所需要的成本也比較低廉，因此抗震墻結(jié)構(gòu)常用于住宅、公寓、旅館等建筑上。

2.6框架-抗震墻結(jié)構(gòu)

框架-抗震墻結(jié)構(gòu)是我國當下最常用到的抗震體系之一，在多層以及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋中布置縱橫向的抗震墻，并和框架結(jié)構(gòu)形成獨特的框架-抗震墻結(jié)構(gòu)體系，這種體系和其他的抗震結(jié)構(gòu)相比，最大的差異在于框架-抗震墻結(jié)構(gòu)屬于協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)類型，可以很好地在地震作用下起到減少震害的效果，同時，建筑高度層間位移比純框架結(jié)構(gòu)明顯減小，因此，框架-抗震墻結(jié)構(gòu)可以很好地適用于不同高度，所以框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的高度會比較高。

3地震對于建筑結(jié)構(gòu)的危害

一般來說，地震對于建筑結(jié)構(gòu)的危害主要集中在三方面，即剪切破壞、地基破壞和整體結(jié)構(gòu)的破壞。

首先是剪切破壞，因為混凝土建筑在遭受地震過程中由于振動的原因會使得混凝土建筑受到很大的剪切破壞力，還會導(dǎo)致建筑本身出現(xiàn)彎矩作用的情況，使得建筑物開裂，除此之外，還會使得截面出現(xiàn)水平彎曲的裂縫，當剪切力不斷增大之后，裂縫會明顯地增加，同時，抗剪鋼筋在此過程中會出現(xiàn)所謂的屈服狀態(tài)，當裂縫達到一定程度之后，剪切破壞就會使得建筑物出現(xiàn)不同程度上的建筑結(jié)構(gòu)損壞。

其次則是地基破壞，地基破壞相較于其他兩種類型來說比較少見，因為地基破壞只有在特殊的情況下才會出現(xiàn)，比如我國某地區(qū)的地質(zhì)屬于軟土地質(zhì)，當我們把建筑物修建在軟土層上，土體就會受到地震力的作用從而出現(xiàn)液化的現(xiàn)象，同時，建筑物地基有時會出現(xiàn)不均勻沉降的狀況，除此之外，建筑結(jié)構(gòu)也會在不同程度上出現(xiàn)傾斜、裂縫的狀況，而且地基破壞由于是發(fā)生在建筑物的下方，所以基本是無法修復(fù)的。

最后則是整體結(jié)構(gòu)的破壞，這也是發(fā)生地震之后所常出現(xiàn)的問題，因為地震一旦發(fā)生，出現(xiàn)的震害是難以想象的，當?shù)卣鸺墧?shù)較高時，會對建筑物的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的破壞，不論是結(jié)構(gòu)還是建筑物體系都會出現(xiàn)不同程度上的損壞，除此之外，地震的襲擊會給建筑物的平面以及橫切面進行毀滅性打擊，嚴重時高樓倒塌的現(xiàn)象時有發(fā)生，附近居民及行人生還幾率幾近于零。其中高層建筑的危害占據(jù)了絕大成分，因此，高層建筑在設(shè)計過程中通常會采用交叉立柱等形式來緩解高層建筑所遭受到的地震作用，同時，還能很好地起到減少震后災(zāi)害效果的作用。

4混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計有效對策探討

結(jié)合上文，我們充分分析了抗震結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念和知識，并且在一定程度上針對地震災(zāi)害進行了詳細的分析，對此，為了有效地解決地震對于混凝土建筑的威脅，就需要相應(yīng)地實施一些具有針對性的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計對策。為了更直觀地表達出抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用效果，下文將以表格的形式進行闡述，具體的內(nèi)容如下圖1所示：

5總結(jié)

綜上所述，混凝土建筑在遭遇地震時會出現(xiàn)很多的災(zāi)害問題，對此，為了有效解決這些問題，就需要相應(yīng)地實施一些必要的抗震設(shè)計優(yōu)化措施，以此來大大提升建筑物本身的抗震性能。

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