建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震問題的分析

李田鎮(zhèn)

莒南縣廣宇設(shè)計(jì)咨詢服務(wù)中心 山東臨沂 276600

隨著地震等自然現(xiàn)象的不斷出現(xiàn)，人們逐漸重視建筑結(jié)構(gòu)安全性，尤其是深受地震影響的區(qū)域，格外注重防震設(shè)計(jì)，一定程度上保護(hù)了人們的生命安全。地震是重大災(zāi)害，科學(xué)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能更好地緩解地震發(fā)生時(shí)的能量沖擊且可局部地進(jìn)行集中，并可利用巧妙的結(jié)構(gòu)布局，選擇特殊建筑材料，會(huì)與普通的建筑結(jié)構(gòu)存在很大差異；該類建筑可更好地降低地震災(zāi)害的影響。

1 設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震能力的影響

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是影響建筑物抗震水平的主要因素，科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)階段的抗震理念更好的表現(xiàn)出來。建筑物的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密不可分，在設(shè)計(jì)階段就要強(qiáng)調(diào)抗震設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的和諧性。換句話說，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在方案的構(gòu)思和設(shè)計(jì)階段，就要考慮到建筑工程在抗震能力方面的要求，配合結(jié)構(gòu)工程師完成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)架，嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的選擇建筑結(jié)構(gòu)，確保建筑結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量的均衡性。設(shè)計(jì)階段還需要考慮到面對(duì)強(qiáng)震動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)形變、結(jié)構(gòu)受力情況以及變形合理方面的因素，從根源上實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)抗震水平的有效提升[1]。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題分析

2.1 建筑物抗震驗(yàn)證有待完善

當(dāng)前抗震設(shè)計(jì)方式較為薄弱，要想更好地進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，就應(yīng)找出問題，當(dāng)前有三類驗(yàn)證方式：①抗震結(jié)構(gòu)模式試驗(yàn)；②地震反應(yīng)的檢測方式；③建筑地震災(zāi)害的大力研究。目前，我國抗震設(shè)計(jì)實(shí)際狀況過于復(fù)雜，在整個(gè)抗震研究設(shè)計(jì)中，由于建筑物自身體型過大，很難完成抗震加載試驗(yàn)檢測工作，所以采取抗震結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)；但由于模型計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際工程存在很大差異，所以很難確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其地震相關(guān)監(jiān)測設(shè)備匱乏，很難合理的收集并整理地震反應(yīng)的實(shí)際數(shù)據(jù)，給抗震設(shè)計(jì)后續(xù)工作帶來一定阻礙。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的抗震意識(shí)有待提高

在實(shí)際設(shè)計(jì)工作過程中，相關(guān)人員應(yīng)具備一定的專業(yè)技能和抗震意識(shí)。在建筑工程具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常會(huì)因?yàn)橐怀稣麄€(gè)建筑外觀的美感，忽視了抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該類建筑存在很大的安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)。所以，有關(guān)設(shè)計(jì)工程者在日常工作中，應(yīng)不斷強(qiáng)化其自身的綜合素質(zhì)和工作能力，還應(yīng)強(qiáng)化抗震意識(shí)，將人民群眾生命安全放到首位，并結(jié)合建筑自身功能及對(duì)抗震結(jié)構(gòu)性能的了解，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。

2.3 缺少可靠的驗(yàn)證方式

結(jié)合以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容合理性驗(yàn)證時(shí)，經(jīng)常使用到的檢驗(yàn)方法是：①使用抗震模型來開展模擬檢測；②在地震發(fā)生后，對(duì)建筑完好情況進(jìn)行檢驗(yàn)；③進(jìn)行地震危害問題的分析。

施工技術(shù)體系成熟度的增加，使得建筑工程內(nèi)容的復(fù)雜度也在提升，若是直接進(jìn)行抗震試驗(yàn)，很難得到可靠的反饋結(jié)果。因此，借助BIM技術(shù)、數(shù)字技術(shù)來建立建筑工程的三維模型，進(jìn)行模型的抗震試驗(yàn)，以此得出建筑的抗震等級(jí)，為抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容調(diào)整提供數(shù)據(jù)參考。從實(shí)際應(yīng)用情況來看，受預(yù)測技術(shù)成熟度的影響，不同模擬軟件得到的模擬結(jié)果也存在不同，這也導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果不一定與實(shí)際完全相符。所以，在地震發(fā)生后，應(yīng)進(jìn)行建筑工程地震震害檢查[2]。

3 提高建筑工程抗震能力具體策略研究

3.1 合理設(shè)計(jì)建筑縱向布局

在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要對(duì)建筑物縱向的布局進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容為建筑工程結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量及高度等方面的設(shè)計(jì)，也是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)空間抗震影響能力的分析。伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，部分建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，部分墻體與主體的排布不合理，使得整個(gè)縱向的布局過于復(fù)雜化，特別是對(duì)酒店這類功能性強(qiáng)且復(fù)雜的建筑來說，其各樓層之間分布過于混亂，整體的承載能力也比較差，從而給整個(gè)工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來挑戰(zhàn)。所以，設(shè)計(jì)工作人員在對(duì)建筑進(jìn)行縱向布局設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)盡量保證剪力墻布置的均勻性，使得其可不間斷地沿著縱向布局向建筑底端進(jìn)行延伸，對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)總體質(zhì)量及剛度等系數(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，從而可更好地改善發(fā)生地震時(shí)，所帶來的各個(gè)樓層之間出現(xiàn)質(zhì)量不均勻狀況所產(chǎn)生的建筑物體扭曲的問題。

3.2 依據(jù)抗震標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范平面及豎向設(shè)計(jì)

平面規(guī)則與建筑物的穩(wěn)定性也存在一定的聯(lián)系，這是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中必須考慮的因素之一。通常情況下，抗震建筑的平面是有一定標(biāo)準(zhǔn)的，比如，凹凸口的深度與寬度，平面長度不宜過長，不宜采用角部重疊或細(xì)腰形的平面布置。因此，結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)力求簡單、規(guī)則、對(duì)稱，避免剛度、質(zhì)量和承載力分布不均勻。對(duì)于有較多凹凸口的復(fù)雜形狀平面要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)或采用一定的補(bǔ)救措施，以最大限度地保證建筑的穩(wěn)定性[3]。

3.3 依據(jù)抗震標(biāo)準(zhǔn)，合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)

建筑工程結(jié)構(gòu)對(duì)于整個(gè)建筑物穩(wěn)定性有著一定的影響，而巧妙的結(jié)構(gòu)布局能很好地提升建筑整體結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性。當(dāng)前，國內(nèi)擁有很多抗震建筑類的構(gòu)型，在以往災(zāi)害中也有很顯著的優(yōu)勢。但是在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中除了運(yùn)用巧妙的建筑結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)高度重視局部結(jié)構(gòu)材料的運(yùn)用。同時(shí)還應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能進(jìn)行合理的評(píng)估。一般情況下，建筑主體結(jié)構(gòu)部位應(yīng)將韌性與強(qiáng)度比較強(qiáng)的建材作為主要材料，在一定程度上可更好地提高建筑工程整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，從而提升建筑工程質(zhì)量。

4 結(jié)語

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，抗震設(shè)計(jì)屬于重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容之一，借助可靠的抗震設(shè)計(jì)，能夠有效提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，降低地震發(fā)生時(shí)出現(xiàn)坍塌的概率。需要注意的是，所有的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容需要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的建設(shè)規(guī)范，同時(shí)做好結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)工作，以此來提高建筑工程的綜合性能，延長使用壽命。