建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的作用及措施

王文浩

北京中健和華建筑設(shè)計有限公司山東分公司 山東青島 266100

我國地域廣闊，地理環(huán)境差異大，不同地區(qū)的地質(zhì)條件不同，發(fā)生地震的頻率也不同，因此災(zāi)害等級也不同，但都會為人們的日常生活帶來嚴(yán)重影響，造成不同程度的經(jīng)濟損失，破壞人們居住環(huán)境，還會威脅人們的生命安全，因此對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計非常重要。根據(jù)地質(zhì)抗震規(guī)范操作要求，選聘專業(yè)的地質(zhì)學(xué)技術(shù)人才，分析房屋建筑結(jié)構(gòu)與地質(zhì)抗震之間的關(guān)系，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境條件，改善建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思路，以達(dá)到抗震、減震的設(shè)計目標(biāo)。

1 高層建筑抗震設(shè)計的重要性

地震發(fā)生時，震源產(chǎn)生的縱波和橫波會對建筑造成巨大的沖擊，沖擊直接作用于建筑，會損毀建筑結(jié)構(gòu)，降低建筑的安全性。高層建筑抗震技術(shù)的主要原理是利用緩沖阻尼裝置分解和吸收部分地震能量，降低地震對高層建筑的影響。在抗震設(shè)計中，可將建筑簡化為支座，利用支座和建筑構(gòu)件吸收和弱化地震能量，降低地震對建筑物的破壞；隔震技術(shù)是利用特殊的構(gòu)造設(shè)計提升建筑物整體抗震性能。隔震技術(shù)對小型地震的防范效果較好，發(fā)生地震時，建筑只會產(chǎn)生輕微搖晃，不會損傷建筑結(jié)構(gòu)，可有效保證建筑結(jié)構(gòu)完整。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中合理使用抗震技術(shù)，可提升建筑整體的抗震性能，確保高層建筑的安全性和穩(wěn)定性。

2 建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的原則

近年來，地震變得更加頻繁，人民和財產(chǎn)安全受到嚴(yán)重影響，造成的一個非常重要的問題是地震造成的建筑物倒塌[1]。因此，從建造建筑項目起，應(yīng)該進行建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計，并嚴(yán)格評估?？拐鹪O(shè)計應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則：①在構(gòu)建復(fù)雜的設(shè)計項目時，有必要選擇一種合適的測量方法來研究建筑項目薄弱層的塑彈性變形，例如靜力分析和動力分析等方法。②設(shè)計時，將彈性過程分析法作為補充類測算措施。必須注意建筑結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力位移，還必須選擇不同的測算方法，確保測算建筑物內(nèi)力位移的準(zhǔn)確性。③在設(shè)計連體建筑物的過程中，應(yīng)同時測量一個或多個建筑物結(jié)構(gòu)的振型數(shù)，應(yīng)為單體數(shù)的至少9倍，有效質(zhì)量系數(shù)為0.9以上。

3 加強建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的措施

3.1 建筑結(jié)構(gòu)抗震的新設(shè)計思路

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要以安全為設(shè)計管理的基本要求，不斷提升建筑結(jié)構(gòu)整體抗震能力，重視對結(jié)構(gòu)功能水平的分析。根據(jù)設(shè)計規(guī)范的基本要求，對建筑結(jié)構(gòu)中的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計進行處理，提升房屋建筑減震抗震的能力，重視建筑抗震效果的優(yōu)化，以合理的抗震結(jié)構(gòu)方式，保護人們的生命財產(chǎn)安全。

3.2 注意建筑平面布置

平面布置在建筑物設(shè)計的過程中屬于較為重要的一部分，能夠直接反映出建筑的使用功能與實際需求。因為在未來建筑平面布置設(shè)計的過程中，需要注意盡量維持結(jié)構(gòu)的對稱，其中包括質(zhì)量均衡、剛度平均、對稱協(xié)調(diào)。地震一旦發(fā)生，如果建筑左右兩邊質(zhì)量相差過多，就會導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)生，也就是互相拉扯坍塌。除此之外，在這一建筑建設(shè)的過程中，平面布置方面已經(jīng)進行了更深層次的思考，盡量將抗側(cè)力構(gòu)件進行應(yīng)用，這能夠?qū)嶋H實用需求與抗震要求進行融合，對于建筑來說有助于發(fā)揮出基礎(chǔ)作用。

3.3 強化結(jié)構(gòu)薄弱層的抗震性能

對建筑結(jié)構(gòu)薄弱層進行有針對性的抗震設(shè)計，能夠有效提升建筑工程的抗震質(zhì)量。建立高層建筑結(jié)構(gòu)的受力模型，受力分析表明，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的抗震性能最薄弱，也是最容易達(dá)到極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)部位。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要采取有效措施對結(jié)構(gòu)薄弱層進行加固處理。按照規(guī)范要求對結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層進行有針對性的抗震設(shè)計，適當(dāng)提高轉(zhuǎn)換層的配筋率，有效提升建筑構(gòu)件的荷載受力能力。同時也要對薄弱結(jié)構(gòu)層的樓板實施加固處理，利用雙層雙向鋼筋提升樓板強度，也可同時增加樓板厚度，避免薄弱層在地震中發(fā)生應(yīng)力破壞現(xiàn)象，影響建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性。完成設(shè)計方案后，設(shè)計人員要重視方案的審查工作，根據(jù)設(shè)計方案簡化受力模型，并進行結(jié)構(gòu)受力的再次核算，提高薄弱層的抗震效果，確保薄弱層的結(jié)構(gòu)性能滿足抗震設(shè)計要求，提升高層建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性和穩(wěn)定性[2]。

3.4 強化建筑底層的抗震能力

根據(jù)與地震有關(guān)的數(shù)據(jù)，不難驗證大部分建筑物倒塌是由于抗震性差所致。通過對底層建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計中存在問題分析和討論，可以集中在兩個方面：第一，底層框架可能無法滿足國家的抗震設(shè)計要求，而是擴充空間以滿足投資者的利益，通過中空設(shè)計增加銷售空間和收益，減少了底層設(shè)計中柱的應(yīng)用數(shù)量，降低了整個建筑物的抗震等級。第二，建筑物臨街問題。一些建筑物經(jīng)常建設(shè)在街道旁邊。臨街部分主要旨在提高商業(yè)街使用的整體效率，大多數(shù)只有承重柱，沒有承重墻，因此建筑物承重能力大大下降。發(fā)生強烈地震，建筑物可能會因為支撐應(yīng)力過大導(dǎo)致斷裂，使建筑物向臨街方向傾斜或倒塌，發(fā)生較大事故。為了解決上述問題，最佳解決方案是加固環(huán)建筑粱圈以及構(gòu)造柱的方式，以提高建筑抗震性能。

4 結(jié)語

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，要對建筑整體的抗震性能進行分析，重視對建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的優(yōu)化。從房屋建筑抗震設(shè)計結(jié)構(gòu)規(guī)劃入手，結(jié)合抗震設(shè)計思路，分析確定符合建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方案，重點保證建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的安全性，以保障人們的生命財產(chǎn)安全。我國地域廣闊、地形多樣，地震發(fā)生的因素不同，為了更好地加強地震抗震的技術(shù)規(guī)范水平，就要重視建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計，從設(shè)計技術(shù)操作規(guī)范入手，提升建筑抗震性能，更好地提升后續(xù)房屋建筑的施工管理工作。