秦善武

中昊(大連)化工研究設(shè)計(jì)院有限公司大亞灣分公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)分析

秦善武

中昊(大連)化工研究設(shè)計(jì)院有限公司大亞灣分公司

地震產(chǎn)生的破壞程度非常大，因此，做好建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是十分必要的。做好建筑的抗震設(shè)計(jì)能夠提升建筑的穩(wěn)定性，保證建筑內(nèi)部人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合建筑地地質(zhì)情況做好建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震；設(shè)計(jì)

1 抗震設(shè)計(jì)對房屋建筑的重要性

地震屬于自然災(zāi)害中危害較大的典型代表，地震災(zāi)害的發(fā)生也會影響到建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)前隨著城市化的發(fā)展，越來越多的人口以及財(cái)富都會集中在特定的區(qū)域中，一旦發(fā)生大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害那么造成的損失我們恐怕難以承受。以目前的科技水平，人們還難以對地震災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間以及災(zāi)害程度做出準(zhǔn)確的預(yù)估，因此基于這種不確定性，眼下我們能做的就是防微杜漸?；谝陨险J(rèn)識，建筑工程行業(yè)的相關(guān)人員進(jìn)行了不斷的探索，截止到目前唯一達(dá)成的有效的共識是在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中加入‘抗震’這一元素。對此全國很多國家都提出了‘小震不破、中震可維修、大震不倒’的原則，在實(shí)際的推廣中這一設(shè)計(jì)原則取得了一定的成功?；诖嗽瓌t而設(shè)計(jì)的建筑物其抗震性能得到了大幅度提高，但是這一原則的出發(fā)點(diǎn)是在災(zāi)害發(fā)生時(shí)最大限度的保障居民的安全，對于建筑內(nèi)部的基礎(chǔ)設(shè)施卻很難做到有效的兼顧。在市場經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，我們不僅需要保障居民的生命安全，更需要保障他們生活的根本。

2 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的原則

2.1 建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)原則

對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過程中，構(gòu)件所擁有的承載力性能以穩(wěn)定性為應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重要內(nèi)容。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過程中，要依照“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件，強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)原則。一些性能相對薄弱的構(gòu)件則要重點(diǎn)加以設(shè)計(jì)，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能能夠達(dá)到抗震要求。

2.2 抗震防線布設(shè)點(diǎn)設(shè)計(jì)原則

在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)過程中，延性設(shè)計(jì)工作是最為重要的一項(xiàng)工作。擁有較為優(yōu)良延性的建筑結(jié)構(gòu)，所組合而成的整體，能夠確保不同構(gòu)件之間在抵抗地震災(zāi)害時(shí)可以實(shí)現(xiàn)良好的協(xié)作。進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能多的設(shè)置抗震防線，這樣便能夠有效的避免余震對建筑結(jié)構(gòu)帶來的破壞。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的強(qiáng)弱原則

對于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)關(guān)注不同構(gòu)件之間的強(qiáng)弱原則，在強(qiáng)弱兩方面之間應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)行設(shè)計(jì)。在一個(gè)樓層之中，要確保主要的耗能構(gòu)件發(fā)生屈服以后，另外的一些抗側(cè)力構(gòu)件依然處在彈性狀態(tài)，如此才可以確保構(gòu)件的有效屈服能夠維持相對長的時(shí)間，保證建筑結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能以及延性有所提升。

3 建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)

3.1 平立面布置得當(dāng)

建筑的平立面布置是否得當(dāng)，對建筑的抗震性能有著重要影響。合理的平立面布置，一方面有利于提高建筑的穩(wěn)定性，另一方面，還對建筑的抗震能力有著積極影響。在具體的抗震設(shè)計(jì)中，只要建筑的平立面布置合理，并滿足抗震規(guī)范要求，那么此建筑的抗震能力會得到極大提升。平立面布置得當(dāng)，是指在保證使用功能的前提下，選擇的建筑面規(guī)則對稱，在建筑的同一樓層平面剛度變化一致。同時(shí)還應(yīng)該注意建筑面的平整，建筑面的平整能使建筑豎向剛度變化穩(wěn)定，有效規(guī)避了樓層間剛度不均勻現(xiàn)象的發(fā)生，有利于提高建筑的抗震能力。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，由于結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜且龐大，抗震縫設(shè)計(jì)也很重要，一般設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)易變形的薄弱部位?？拐鹂p可以將結(jié)構(gòu)分為幾個(gè)相對獨(dú)立的部分，在地震發(fā)生時(shí)，可以保證縫隙兩側(cè)不發(fā)生碰撞，有利于提高建筑的抗震能力。

3.2 抗震材料選取要科學(xué)、規(guī)范

根據(jù)抗震的要求考慮，建筑物的材料應(yīng)該具備質(zhì)量輕以及強(qiáng)度高等特點(diǎn)，此外構(gòu)件間的連接也應(yīng)該具備一定的整體性以及延展性，這樣才能夠發(fā)揮建筑材料的全部特性。據(jù)此來分析，鋼結(jié)構(gòu)是最好的抗震材料，而且綜合多次地震發(fā)生之后的狀況分析，鋼結(jié)構(gòu)建筑物的抗震性能最好。其次現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的造價(jià)較為低廉，其整體性也較好，經(jīng)合理的設(shè)計(jì)之后可保證結(jié)構(gòu)具備一定的延展性。但是一旦遇到持續(xù)時(shí)間較長的地震時(shí)，這類結(jié)構(gòu)還是有著致命的缺陷，在反復(fù)地震載荷的作用之下構(gòu)件會持續(xù)開裂，而此時(shí)其剛度會逐漸下降。而一旦地震載荷將混凝土擠碎，建筑物的穩(wěn)定性也就難以保證。最后時(shí)下新興的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)雖然施工較為方便，但就抗震性能而言，這一結(jié)構(gòu)還是存在難以忽視的弱點(diǎn)。其框架節(jié)點(diǎn)等構(gòu)件的接頭強(qiáng)度以及變形能力遠(yuǎn)低于構(gòu)件本身的強(qiáng)度，此外在預(yù)制構(gòu)件裝配時(shí)還會產(chǎn)生一定的次應(yīng)力。

3.3 做好建筑場地的選擇

建筑場地的選擇對抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說十分重要，且場地選擇是抗震設(shè)計(jì)的首要工作，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從以下幾方面進(jìn)行建筑場地的選擇，以提高抗震設(shè)計(jì)效果：①建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡可能選擇一些較為平坦、開闊的地點(diǎn)作為建筑建筑場所，且要保證建筑地點(diǎn)的土地硬度及密度在合理的范圍內(nèi)，能夠承受地上負(fù)載。②避免在空山區(qū)、土質(zhì)軟、河岸等地進(jìn)行建筑施工，由于上述地點(diǎn)土地的密度、堅(jiān)硬度等不能夠達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而不能夠很好地抵抗地震帶來的危害，因此，不能將上述地點(diǎn)考慮在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。③不能將建筑地點(diǎn)選在易發(fā)生泥石流、滑坡等現(xiàn)象的地點(diǎn)，降低自然災(zāi)害對建筑整體的影響，進(jìn)而降低地震對建筑的負(fù)面影響。

3.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算

建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)對建筑的抗震能力有著非常重要的影響，精確的結(jié)構(gòu)參數(shù)能夠加強(qiáng)建筑各個(gè)部件的剛度和強(qiáng)度，使其在地震中能夠更好地抵御外力。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在對建筑抗震能力進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，對結(jié)構(gòu)所要承受的作用力進(jìn)行仔細(xì)分析，同時(shí)對不同結(jié)構(gòu)類型建筑的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上模擬地震發(fā)生時(shí)建筑的抗震效果。

結(jié)語

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，所涉及的工作非常繁雜，而且貫穿于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程之中。選擇科學(xué)、適宜的抗震設(shè)計(jì)方法，是確保建筑結(jié)構(gòu)抗震性能提升的關(guān)鍵。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的過程中，要全面的考慮各種因素的影響，根據(jù)不同建筑結(jié)構(gòu)自身情況，采用合理的設(shè)計(jì)方法，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能能夠滿足抗震要求。

[1]高利輝.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)探微[J].建材與裝飾,2016,(29)：86-87.

[2]朱桂明.芻議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)分析[J].江西建材,2015(04)：23.