胡海紅 王井蘭

（1.中機(jī)中聯(lián)工程有限公司 重慶江北區(qū) 4000212.重慶賽迪治金技術(shù)有限公司 重慶江北區(qū) 400021）

民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問題研究

胡海紅1王井蘭2

（1.中機(jī)中聯(lián)工程有限公司 重慶江北區(qū) 4000212.重慶賽迪治金技術(shù)有限公司 重慶江北區(qū) 400021）

近幾年由于自然災(zāi)害的頻發(fā)，尤其是地震的災(zāi)害影響較為巨大，地震不僅會(huì)對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)等造成損失，同時(shí)也會(huì)對(duì)國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來巨大的破壞，因此有效的做好地震的預(yù)防，已經(jīng)成為了國內(nèi)外眾多相關(guān)學(xué)者突出重視的課題。如今在我國城市化進(jìn)程加快發(fā)展，促使建筑設(shè)施相應(yīng)的建立起來，并且逐漸向更大、更長、更高的方向發(fā)展，這無疑會(huì)使地震的破壞影響更加的巨大，所以為了有效的預(yù)防民用建筑的地震災(zāi)害，就必須在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中增加抗震技術(shù)的應(yīng)用，從而有效的完善民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使建筑能夠有效的抵擋地震的侵襲，從而保護(hù)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，為社會(huì)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來巨大的支撐力量。因此本文通過對(duì)地震的破壞作用和建筑抗震進(jìn)行分析，找出我國新的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中出現(xiàn)的問題，并對(duì)如何有效的完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震的問題提出解決的策略。

民用建筑；抗震問題；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地震作為對(duì)人類影響最為重大的自然災(zāi)害之一，近幾年發(fā)生的頻率逐漸加大，2004年印度洋發(fā)生地震造成死亡和失蹤的人數(shù)達(dá)到30多萬，總損失達(dá)到200億美元。我國的汶川地震是新中國成立以來最大的一次地震，造成了將近7萬人死亡，40多萬人受傷，失蹤人數(shù)達(dá)到2萬多人，四川省直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到1萬億元。嚴(yán)重?fù)p毀的房屋達(dá)到450萬戶。造成重大的損失。我國是一個(gè)地震多發(fā)的國家之一，并且地震的分布范圍較廣，通常地震的強(qiáng)度還相對(duì)較高，震源也相對(duì)較淺，又因?yàn)槲覈且粋€(gè)人口眾多的國家，所以地震的破壞程度將是非常巨大的。我國對(duì)于民用建筑的防震工作在建國之后才開始成立專門的研究機(jī)構(gòu)。并且在1976年唐山大地震之前我國的建筑物都沒有抗震措施。所以從總體來看我國的建筑防震還不完善，需要進(jìn)一步完善抗震設(shè)計(jì)和技術(shù)的革新。

1 建筑的破壞影響和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震問題

1.1 地震的破壞影響

1.1.1 地表受到的破壞和影響

地震發(fā)生時(shí)，最先受到影響的就是地表，主要的表現(xiàn)特征就是地表產(chǎn)生裂縫或者地面下沉，嚴(yán)重的會(huì)使地表冒水、翻砂、滑坡等現(xiàn)象。地表的破壞最為直接的就會(huì)使建筑物發(fā)生變形，從而造成建筑物發(fā)生傾斜或者倒塌。從地表產(chǎn)生的地震裂縫來說，主要分為構(gòu)造性地震裂縫和重力式地震裂縫。而構(gòu)造性地震裂縫通常是由地震的斷層錯(cuò)位而使地表產(chǎn)生影響。重力式地震裂縫是因?yàn)榈乇硗临|(zhì)不穩(wěn)，而產(chǎn)生松動(dòng)。當(dāng)?shù)乇懋a(chǎn)生裂縫后將直接貫穿建筑，會(huì)造成建筑物開裂。地面的下沉使建筑地表產(chǎn)生不均勻沉降，從而使建筑物倒塌。在河岸和山地中會(huì)產(chǎn)生滑坡，對(duì)建筑的道路產(chǎn)生破壞，并會(huì)沖毀房屋[1]。

1.1.2 建筑物受到的破壞和影響

建筑物在遭受地震影響后的反應(yīng)不僅與地表的構(gòu)造有關(guān)，同時(shí)還與建筑物整體的構(gòu)造的動(dòng)力特性有關(guān)，地震對(duì)建筑物產(chǎn)生破壞主要是通過地震波進(jìn)行的，地震波會(huì)使建筑物產(chǎn)生上下顛簸或者水平搖擺以及建筑物沉降和扭轉(zhuǎn)。上下顛簸主要是由地震產(chǎn)生的縱波影響的，會(huì)使建筑物的低層或者墻體的負(fù)荷強(qiáng)度增加，從而就會(huì)使建筑物的底層和墻體垮塌，從而使上面的建筑物就會(huì)塌陷下來。地震產(chǎn)生的橫波會(huì)使建筑平行波動(dòng)，會(huì)使建筑物一面的墻體受到的沖擊力加大，從而會(huì)使建筑物整體向一個(gè)方向傾斜。建筑物會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，是因?yàn)榈卣鸩ǖ男问绞切D(zhuǎn)而來的，從而就會(huì)使建筑物遭受損毀。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震的問題

在民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如果場地的類別和抗震的等級(jí)選用不合理就會(huì)使整個(gè)設(shè)計(jì)出現(xiàn)失誤，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具體存在的問題有：①剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有些設(shè)計(jì)者為了保證建筑底層有較大的使用空間，而減少抗震墻的設(shè)置，而未采取其它的有效抗震措施。②單跨框架的應(yīng)用不合理，這種結(jié)構(gòu)在抗震應(yīng)用中存在很多的缺陷，如果這種結(jié)構(gòu)其中一根柱子被破壞就會(huì)造成整個(gè)樓層的坍塌，這種結(jié)構(gòu)體系一定要體現(xiàn)出強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)概念。③框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者未充分考慮樓梯間的抗震措施，而導(dǎo)致樓梯間處的結(jié)構(gòu)先破壞，最終引起建筑的破壞。所以我們必須要根據(jù)現(xiàn)今我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震的問題，來有效的完善民用建筑的抗震設(shè)計(jì)。

2 民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問題探究

2.1 民用建筑抗震設(shè)防設(shè)計(jì)規(guī)劃的誤區(qū)

首先一些建筑物在抗震設(shè)計(jì)上，沒有充分的考慮工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在我國抗震設(shè)防的規(guī)范中，存在的明顯缺陷就是規(guī)范的目的只是最大限度的減少人員的傷害，而沒有充分的考慮地震發(fā)生所帶來的經(jīng)濟(jì)損失，尤其是城市的建筑群增加以及人們的物質(zhì)生活水平快速發(fā)展的今天，地震對(duì)經(jīng)濟(jì)的損失是非常巨大的。再者是沒有考慮地區(qū)的差異，在規(guī)劃中只是從整體上對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)提出了規(guī)范，而沒有考慮我國不同區(qū)域在地震發(fā)生的頻率上和影響上的差異。

2.2 如何有效的完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震的問題

2.2.1 合理的進(jìn)行選址和布局

民用建筑工程會(huì)受到當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)和水文等因素的影響，因此建筑物受到的地震破壞程度就有所不同，所以有效的進(jìn)行建筑物防震就必須合理的進(jìn)行選址和布局。為了減輕地震對(duì)建筑物的破壞，所以建筑物在設(shè)計(jì)之前要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)和環(huán)境進(jìn)行調(diào)查。最好選在震害小區(qū)域。根據(jù)力學(xué)理論，建筑物會(huì)因?yàn)槭芰Σ痪a(chǎn)生局部破壞，與建筑平、立面的布置不規(guī)則有關(guān)，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證建筑平、立面是規(guī)則的。再者建筑物的體積和質(zhì)量越大，相應(yīng)的產(chǎn)生的破壞越大，并且重心較高的建筑物受到的破壞也就越大，但是現(xiàn)今的建筑普遍向高層發(fā)展，所以為了減少建筑的傾覆程度，就應(yīng)該選用材質(zhì)較輕的建筑材料，來減少建筑物的質(zhì)量。

2.2.2 要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)進(jìn)行明確

民用建筑在設(shè)計(jì)前，要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)進(jìn)行明確，建筑的抗震等級(jí)應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、建筑高度以及設(shè)防類別確定。

2.2.3 填充墻的抗震措施

當(dāng)填充墻較高時(shí)，應(yīng)在填充墻一定高度內(nèi)設(shè)置圈梁。當(dāng)填充墻較長時(shí)，應(yīng)在填充墻一定長度內(nèi)設(shè)置構(gòu)造柱。填充墻要與圈梁和構(gòu)造柱用拉結(jié)筋拉結(jié)起來，這樣的拉結(jié)作用可以充分的保證墻體的整體性，從而可以有效的預(yù)防地震來襲時(shí)墻體的坍塌。

2.2.4 女兒墻的設(shè)置

女兒墻一定要按照規(guī)范要求設(shè)置構(gòu)造柱及壓頂梁，同時(shí)也要進(jìn)行抗風(fēng)和抗震的驗(yàn)算。

2.2.5 其他

一般情況下，發(fā)生強(qiáng)烈的地震后，還會(huì)產(chǎn)生多次余震，我們的建筑物除了受到強(qiáng)烈地震的影響外，還會(huì)遭到余震的影響，余震會(huì)增加建筑物倒塌的可能性。

所以在進(jìn)行建筑抗設(shè)計(jì)時(shí)，還可以設(shè)定一定的屈服水準(zhǔn)或者延性水準(zhǔn)來抵抗小型地震的危害[2]。

3 結(jié)語

總之，隨著國家建設(shè)的深入發(fā)展，以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將會(huì)更加完善。但是地震的沖擊將會(huì)嚴(yán)重影響國家的建設(shè)和發(fā)展，所以為了進(jìn)一步提高建設(shè)的質(zhì)量和水平，維護(hù)民眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全就必須要在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)地震的影響進(jìn)行分析，從而使建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)更加合理，保證建筑結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)大的抗震特性。

[1]黃華軍.關(guān)于建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探討[J].城市建設(shè)理論研究，2014 （11）.

[2]宋良俊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問題研究[J].城市建設(shè)，2012（34）.

[3]上官宇龍.民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問題研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014（31）：211.

TU352.1+1

A

1673-0038（2015）24-0003-02

2015-6-1

胡海紅（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

王井蘭（1986-），女，助理工程師，本科，主要從事預(yù)算工作。