土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樁基設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)的思考

邵長東

棗莊礦業(yè)集團(tuán)信誠設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司 山東棗莊 277000

1 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是工程的一個重要組成部分。建筑地基設(shè)計(jì)包括基礎(chǔ)的概念設(shè)計(jì)，包括研究和分析建筑工程的力學(xué)、地質(zhì)和土工性質(zhì)，對建筑工地土壤含水量進(jìn)行綜合研究，并根據(jù)所有研究結(jié)果設(shè)計(jì)建筑地基與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)不同，建筑地基設(shè)計(jì)更加強(qiáng)調(diào)建筑工程的承載能力，主要負(fù)責(zé)整個建筑的穩(wěn)定性，從而延長建筑工程的壽命并提高其質(zhì)量[1]。

2 建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究的關(guān)鍵意義

從目前的情況來看，地震是人們?nèi)粘Ｉ钪凶铑l繁的自然災(zāi)害之一，地震災(zāi)害發(fā)生后，危險和破壞非常嚴(yán)重，也非常不可預(yù)測。因此，在發(fā)生地震時，影響將特別嚴(yán)重，如果有人居住的建筑物無法抵御地震，人民的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全將受到威脅?？梢钥闯?，建筑物體本身的抗震能力起著特別關(guān)鍵的作用。我國早就提出了中小型和大型建筑結(jié)構(gòu)抗震標(biāo)準(zhǔn)，因此，大多數(shù)建筑設(shè)計(jì)者都認(rèn)識到建筑結(jié)構(gòu)抗震的重要性，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)這些結(jié)構(gòu)，以確?？拐鹉芰Φ玫斤@著提高因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者負(fù)有重大責(zé)任:如何確保建筑物在地震期間臨時具備適當(dāng)?shù)目拐鹉芰?，以及如何確保人的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全，是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)者必須集中精力研究的內(nèi)容。

3 房屋結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計(jì)原則

3.1 簡化原則

通過結(jié)合以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，了解到結(jié)構(gòu)越簡單，傳遞力越清晰，抗震能力越高，簡單的抗震結(jié)構(gòu)在機(jī)械性能計(jì)算中就越可靠和準(zhǔn)確。因此，在應(yīng)用設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)實(shí)際情況正確簡化房屋抗震結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳遞途徑，有效提高建筑抗震能力，全面提高建筑物抗震能力。

3.2 科學(xué)性原則

沖擊阻尼的效果在很大程度上取決于沖擊強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，建筑必須科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，使建筑的沖擊載荷經(jīng)濟(jì)可靠，最終達(dá)到?jīng)_擊阻尼的目標(biāo):小、完好、中、強(qiáng)沖擊。建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單地組織起來。如果過于復(fù)雜，負(fù)荷分布不均，濃度負(fù)荷相對較高，地震可能進(jìn)一步損害建筑結(jié)構(gòu)。因此，設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時，建筑應(yīng)盡可能剛性且均勻分布，以增加建筑的沖擊載荷。屋頂上方建筑的高度不應(yīng)太高，以滿足設(shè)計(jì)要求。如果空間不規(guī)則，則應(yīng)針對建筑中心附近的剪力墻執(zhí)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

3.3 規(guī)律性

建筑原理的內(nèi)容主要分為兩個方面：①在建筑設(shè)計(jì)過程中，建筑形式和結(jié)構(gòu)必須沿建筑均勻分布，以避免剛度、承載力和運(yùn)輸工具的波動，限制結(jié)構(gòu)變形。②建筑平面的匹配規(guī)則。平面視圖中的結(jié)構(gòu)布局更加均勻，將建筑體量的分布與剛度的分布相協(xié)調(diào)，并限制質(zhì)量和剛度之間的偏心。

4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樁基設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)

4.1 重視基礎(chǔ)的選型

基礎(chǔ)是建筑的一個重要組成部分，其成本決定了項(xiàng)目的總成本。因此，底層優(yōu)化設(shè)計(jì)是優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于形式的邏輯選擇。地基類型的選擇取決于場地地質(zhì)和水文條件、房屋的使用要求和負(fù)荷大小、上部結(jié)構(gòu)適應(yīng)不均勻下降的程度以及施工條件等因素。若要確保穩(wěn)定性和安全性，請先熟悉建筑，仔細(xì)研究，然后選取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)層?；A(chǔ)的常見形式包括獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等。獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)適用于頂部結(jié)構(gòu)荷載較低且條件較好的情況[2]。條形基礎(chǔ)總的來說優(yōu)于大多數(shù)多層建筑中使用的獨(dú)立基礎(chǔ)支撐的承載力和通用性設(shè)計(jì)用于承載能力更好的高層建筑。樁基礎(chǔ)適用于上下土層不良、頂部基層較好或頂部基層負(fù)荷很重，且頂部結(jié)構(gòu)對地基不均勻沉降敏感的情況。優(yōu)化各種方案后應(yīng)選擇正確的基礎(chǔ)形狀，選擇合適的基礎(chǔ)形狀可能有助于設(shè)計(jì)過程。

4.2 地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)

該基金會是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個重要組成部分，鑒于該國幅員遼闊，不同地區(qū)的地質(zhì)條件千差萬別，結(jié)構(gòu)比土壤結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。確保上層建筑安全的地基設(shè)計(jì)沒有問題在設(shè)計(jì)基金會時，必須遵守有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并注意積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。在選址階段，應(yīng)首先收集關(guān)于擬議震源的地震活動、技術(shù)地質(zhì)和地震地質(zhì)的資料，利用初步研究報告對該地點(diǎn)進(jìn)行評估，不在危險地區(qū)建造建筑物，在出現(xiàn)以下情況時要求在不利地區(qū)進(jìn)行避免 基礎(chǔ)和上層建筑需要加強(qiáng)措施，例如在計(jì)算上層建筑的抗震能力時增加最大水平地震影響系數(shù)[3]。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)仔細(xì)閱讀研究報告，以便準(zhǔn)確了解建筑物所在地點(diǎn)的地質(zhì)情況。結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或本地經(jīng)驗(yàn)，為當(dāng)前項(xiàng)目選擇適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)形狀。如果有多個選項(xiàng)，則可以在建筑、成本等方面強(qiáng)制選擇計(jì)劃，并最終確定最佳基礎(chǔ)形式。

4.3 抗震設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的選擇

在建筑抗震設(shè)計(jì)中選擇和驗(yàn)證結(jié)構(gòu)參數(shù)是建筑設(shè)計(jì)的核心和最重要的組成部分。在設(shè)計(jì)過程中，需要對建筑的基本情況進(jìn)行實(shí)際評估，對問題進(jìn)行具體分析，選擇和描述合理負(fù)荷，以確保軟件計(jì)算的科學(xué)性。PKPM和etabs軟件現(xiàn)在與微型地震波一起用于數(shù)據(jù)收集和模型分析，以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能符合規(guī)范，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定模型是否安全穩(wěn)定。

4.4 合理選擇抗震材料

建筑結(jié)構(gòu)對建筑的穩(wěn)定性有重要影響，智能結(jié)構(gòu)可以大大提高建筑的整體穩(wěn)定性今天，有許多抵御地震的建筑結(jié)構(gòu)，在接連發(fā)生的災(zāi)害中具有顯著優(yōu)勢。一般來說，建筑結(jié)構(gòu)的主要部分主要由堅(jiān)固耐用的材料組成，從而大大提高了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而提高了其安全性。此外，在材料選擇過程中，有必要考慮使用節(jié)能環(huán)保材料，如鋼結(jié)構(gòu)、塑料板等，以提高建筑設(shè)計(jì)的整體性能。

5 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)繼續(xù)改善，土木工程行業(yè)蓬勃發(fā)展，我們必須特別關(guān)注地震對建筑物的影響。為了不斷減少地震對建筑物的破壞，意味著要加強(qiáng)建筑物的抗震設(shè)計(jì)，逐步提高建筑物的抗震性能。本文以建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則為基礎(chǔ)，為抗震設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的理論支持。