【摘要】現(xiàn)代城市建設(shè)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的抗震性要求越來(lái)越高，想要確保在強(qiáng)震的情況下建筑混凝土結(jié)構(gòu)仍然牢固，就必須采用基于位移的抗震能力設(shè)計(jì)方法。因此，本文通過(guò)系統(tǒng)地闡述抗震能力在混凝土結(jié)構(gòu)中的重要性，分析了混凝土結(jié)構(gòu)基于位移的抗震能力的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，進(jìn)一步提出了優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)基于位移的抗震能力設(shè)計(jì)的途徑，旨在為進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展提供理論上的指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】混凝土；位移；抗震

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)和新理念應(yīng)用于各行各業(yè)。居民的生活水平在不斷提高的同時(shí)，對(duì)于自身所處的環(huán)境的要求也越來(lái)越高?；谖灰频目拐鹪O(shè)計(jì)方法是一種以位移為前提的設(shè)計(jì)方法，具有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如說(shuō)，這種抗震方法混凝土的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是以目標(biāo)為基準(zhǔn)的，對(duì)破壞時(shí)結(jié)構(gòu)變形狀態(tài)是有確定的認(rèn)識(shí)。并且可以根據(jù)不同的需求，設(shè)計(jì)出不同位移情況下混凝土結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。因此，本文研究混凝土結(jié)構(gòu)基于位移的抗震能力設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題是具有十分深刻的現(xiàn)實(shí)意義的。

1、抗震能力在混凝土結(jié)構(gòu)中的重要性

1.1有利于保護(hù)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全

在人類社會(huì)的發(fā)展中，第一要解決的是吃飽穿暖還有安全性，比如在2008年發(fā)生的一場(chǎng)汶川大地震，在地震主要區(qū)域內(nèi)幾乎沒(méi)有完好的建筑，除了高強(qiáng)度的地震本身造成了嚴(yán)重的破壞性之外，值得我們思考的更重要的原因是建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)缺乏抗震能力，在建造過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一部分利益驅(qū)使者，他們偷工減料最終造成房屋抗震能力差。當(dāng)然也有施工人員素質(zhì)較低，缺乏建筑技術(shù)水平的原因。建筑物的抗震設(shè)計(jì)關(guān)系到民生問(wèn)題，其重要性是不言而喻的。

1.2能夠推動(dòng)新的設(shè)計(jì)技術(shù)和創(chuàng)新理念

在日本，以多發(fā)地震地區(qū)為例，1880年發(fā)生了橫濱地震，震后日本創(chuàng)立了地震學(xué)會(huì)，1891年發(fā)生了濃尾地震，由于地震對(duì)建筑物造成了嚴(yán)重的破壞，震后日本創(chuàng)立了“震災(zāi)預(yù)防調(diào)查委員會(huì)”，專心鉆研建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)[1]。之后大約是經(jīng)歷了一百年的歷程，日本在抗震設(shè)計(jì)的創(chuàng)新理念以及建筑結(jié)構(gòu)上解決了很多問(wèn)題，在國(guó)際地位上遙遙領(lǐng)先，但地震延續(xù)的時(shí)間對(duì)建筑物破壞的影響上依舊沒(méi)有得出合理的設(shè)計(jì)理論。因此，在建筑施工中提高抗震效能和創(chuàng)新任重道遠(yuǎn)。

1.3實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效應(yīng)

社會(huì)發(fā)展并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，并且隨著我們社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)大背景下的居民對(duì)于建筑的質(zhì)量和抗震效果要求逐步提高。因此，加強(qiáng)對(duì)建筑混凝土機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和運(yùn)用是有具有積極的效果的，不僅能夠進(jìn)一步提高建筑物的抗震效能，還可以維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，保證居民和諧健康的生活環(huán)境。也就是說(shuō)，建筑的抗震效果好可以實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效應(yīng)。

2、混凝土結(jié)構(gòu)基于位移的抗震能力的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1混凝土結(jié)構(gòu)的平面布置

建筑結(jié)構(gòu)要想盡量少在地震中遭到破壞，就要盡可能避免建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的扭轉(zhuǎn)破壞。在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的時(shí)候要注意其結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)單和對(duì)稱，凹凸等等較為復(fù)雜的平面要盡可能減少，最好能夠縮短平面剛度中心與質(zhì)心之間的距離，這樣可以減少地震下的扭轉(zhuǎn)[2]。施工單位在施工時(shí)應(yīng)注意利用建筑內(nèi)部的樓梯間和電梯間，布置出適當(dāng)?shù)募袅w，盡可能增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗扭剛度，在地震到來(lái)時(shí)進(jìn)行有效的抵抗。如果建筑的平面上有一部分突出的地方，那么就不適合設(shè)計(jì)突出部分很長(zhǎng)的平面，才能夠有效確?；炷两Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量和抗震性。

2.2混凝土結(jié)構(gòu)豎向布置

其實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)的豎向布置在平面要求上和橫向布置是一致的。但是唯一不同的是，豎向布置時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)承載的力度和剛度是從下到上逐漸變小的。框支剪力墻是最為典型的隨著高度突變，并且豎向構(gòu)件不連續(xù)的結(jié)構(gòu)，框支層為薄弱層，其底部變形大，非常容易受到地震的損壞[3]。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，在建筑施工的時(shí)候增大剪力墻的底部的剛度。在混凝土結(jié)構(gòu)頂部建筑樓層相對(duì)于下部樓層收進(jìn)的時(shí)候，收進(jìn)的平面會(huì)隨著收進(jìn)的高度越來(lái)越小，在實(shí)際建筑施工中，要對(duì)收緊平面的大小進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

2.3混凝土結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)

為了在地震中保持較好的承載能力，就必須在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)的時(shí)候重視它的延性設(shè)計(jì)?；炷两Y(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)是一種經(jīng)濟(jì)性高、合理、安全系數(shù)較高的設(shè)計(jì)手段，在地震到來(lái)的時(shí)候，可以在最大程度上確保建筑的牢固性。在建筑中應(yīng)該大力推廣延性墻體和框架?；炷两Y(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)是十分有必要的。

3、優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)基于位移的抗震能力設(shè)計(jì)的途徑

3.1重視建筑場(chǎng)地的選擇

建筑的地質(zhì)選擇對(duì)于抗震效果是有很大的影響的。建筑在進(jìn)行場(chǎng)地選擇的時(shí)候，首先要對(duì)場(chǎng)地的地質(zhì)進(jìn)行勘測(cè)，并且了解當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒?dòng)情況。在對(duì)建筑場(chǎng)地進(jìn)行評(píng)估之后，要盡可能避開(kāi)那些地質(zhì)松軟或者是地震多發(fā)的地段，如果遇到實(shí)在無(wú)法避開(kāi)的情況，要采取一些補(bǔ)救的措施。施工方要重視建筑場(chǎng)地的選擇，盡量在有巖石的地基上建造高樓。在選擇場(chǎng)地的時(shí)候還要盡量遠(yuǎn)離那些有可能危害到居民身體健康的場(chǎng)地，比如說(shuō)大型的核電站等等。重視建筑場(chǎng)地的選擇是優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)基于位移的抗震能力設(shè)計(jì)的第一步。

3.2混凝土結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算要精確

震動(dòng)周期、扭轉(zhuǎn)角度、剛度比例等等都是混凝土結(jié)構(gòu)重要的參數(shù)。在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，要能夠運(yùn)用砌塊結(jié)構(gòu)和磚砌體結(jié)構(gòu)等等的力學(xué)模型，只有這樣，才能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)進(jìn)行地震作用下的分析，不僅僅能夠分析出當(dāng)時(shí)的混凝土結(jié)構(gòu)承載的內(nèi)力和變形的范圍，還能夠計(jì)算出建筑混凝土結(jié)構(gòu)在地震情況下的彈性狀態(tài)[4]。從而可以對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化，進(jìn)一步（下轉(zhuǎn)64頁(yè)）（上接62頁(yè)）提高建筑結(jié)構(gòu)抗震的效能。因此，混凝土結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算一定要精確，這是優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)基于位移的抗震能力設(shè)計(jì)的重要途徑之一。

3.3優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

混凝土結(jié)構(gòu)建筑首先要保證建筑的主體結(jié)構(gòu)具備很強(qiáng)大的延性功能，在遭遇到地震的時(shí)候，要能夠變形自我調(diào)節(jié)，可以承受更多的壓力，有效削弱主體結(jié)構(gòu)變形對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體造成的損壞[5]。因此，要對(duì)建筑內(nèi)部的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，要注意協(xié)調(diào)建筑高層的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的承受力。在建筑施工完成后的使用過(guò)程中，仍然不能放松警惕，施工單位要有專門的技術(shù)人員詳細(xì)地記錄地震發(fā)生的信息，如果地震對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的影響，就必須針對(duì)變形的建筑結(jié)構(gòu)采取切實(shí)可行的措施，有針對(duì)性地進(jìn)行細(xì)微的處理，從而實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)受力的統(tǒng)一。如果采用一定的方法削弱水平和豎直方向的不軌者的地震帶來(lái)的破壞，那么建筑的質(zhì)量和抗震效果就達(dá)標(biāo)了。

地震是人類面臨的破壞力較大的自然災(zāi)害之一，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多的建筑拔地而起，當(dāng)然由地震引起的生命、財(cái)產(chǎn)的損失也越來(lái)越嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)外多次的地震災(zāi)害讓我們明白了一個(gè)道理，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在地震下進(jìn)行嚴(yán)格有效的控制是十分有必要的。雖然混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力進(jìn)行基于位移的設(shè)計(jì)會(huì)增加施工單位前期的設(shè)計(jì)時(shí)間，在一定程度上延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)的周期，但是我們必須承認(rèn)的是這是十分有必要的。并且，現(xiàn)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，如果在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論很成熟的情況下，設(shè)計(jì)人員完全是可以編制出適合的電算化程序，由計(jì)算機(jī)分擔(dān)一部分設(shè)計(jì)任務(wù)。我國(guó)在混凝土結(jié)構(gòu)基于位移的設(shè)計(jì)中吸收了外國(guó)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，但是我們必須看到我國(guó)目前基于承載力的抗震設(shè)計(jì)方法還存在許多的不足和局限，依然有很多設(shè)計(jì)者難以掌握的部分。因此，我們要不斷優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)基于位移的抗震能力的設(shè)計(jì)，在實(shí)際建設(shè)中要重視建筑場(chǎng)地的選擇，要精確計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)， 進(jìn)一步完善混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

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