【摘要】面對地震災(zāi)害，人類無法控制，只能在力所能及的范圍內(nèi)保護(hù)它們。因此，建筑結(jié)構(gòu)工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求必須體現(xiàn)實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。建筑結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)需要滿足上述基本要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)需要滿足上述基本要求?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》對建筑的抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”的要求，“三水準(zhǔn)”即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。當(dāng)遇到第一設(shè)防烈度的地震，即烈度低于當(dāng)?shù)亓叶鹊念l繁地震時(shí)，該結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段，該建筑處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不會(huì)損壞或不需要修理，可以繼續(xù)使用。

【關(guān)鍵詞】筑結(jié)構(gòu)工程；抗震設(shè)計(jì)；措施

1、建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的作用

1.1減少地震對建筑的破壞作用

為了減少地震對建筑物的破壞，現(xiàn)在常用的方法是在基礎(chǔ)和建筑物主體之間增加一層隔震層。在建筑物的實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有的設(shè)計(jì)人員通過在建筑頂端加設(shè)“反擺”來降低地震對建筑的損害，加設(shè)“反擺”通過減小地震沖擊力對建筑物的加速度，建筑物的位移被逆轉(zhuǎn)，并且減少了地震對建筑物造成的損壞。通過研究發(fā)現(xiàn)，合理加設(shè)“反擺”地震對建筑物的沖擊力可降低65個(gè)百分點(diǎn)，最大限度地保護(hù)了室內(nèi)人員的安全。目前我國對于通過在建筑物頂端加設(shè)“反擺”的方式來降低地震對建筑物影響的研究有很多，并取得了顯著的成果。在實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目中有許多應(yīng)用。事實(shí)證明，它能有效地減少地震對建筑物的破壞。

1.2確保建筑的剛度

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該充分考慮建筑剛度的重要性。大量的鋼筋混凝土將用于建筑，并將在鋼筋混凝土的基礎(chǔ)上進(jìn)一步使用“鋼結(jié)構(gòu)”再一次進(jìn)行加固，在這個(gè)過程中，由于建筑功能不同，將采用不同的加固措施。一個(gè)是根據(jù)建筑的需要給鋼結(jié)構(gòu)增加更多的層。在這種情況下，建筑物的上層通常是鋼結(jié)構(gòu)，下層是鋼筋混凝土。一棟建筑有兩種不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這不符合國家抗震規(guī)范。另一方面，整個(gè)建筑的抗震結(jié)構(gòu)是由鋼筋混凝土建造的主要部分，而建筑屋頂部分則采用鋼結(jié)構(gòu)。這種情況下的抗震設(shè)計(jì)需要按照國家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

1.3加強(qiáng)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能

為了提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)首先考慮地基穩(wěn)定性對建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。在選擇建筑物的基礎(chǔ)時(shí)，盡可能多的選擇對抗震有利。地基將在地震期間地基變形較小的地方建造一座建筑物。其次，必須充分利用地基的抗震能力。在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該最大限度地將地基的潛力融入其中。只有具有相同建筑結(jié)構(gòu)單元的建筑才能建在相同性質(zhì)的基礎(chǔ)上。為了避免地震力集中引起的建筑物變形，在設(shè)計(jì)和實(shí)際施工過程中，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能的規(guī)則和對稱，這也可以有效地減少地震引起的建筑物變形。此外，為了提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)最好增加幾條阻力線，以避免建筑結(jié)構(gòu)的不均勻應(yīng)力。在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，每個(gè)部分的應(yīng)力都應(yīng)該明確定義。最后，為了更有效地減輕建筑在地震沖擊下的影響，可以通過減輕建筑結(jié)構(gòu)本身的重量來減輕基礎(chǔ)上的壓力來實(shí)現(xiàn)。

1.4建筑抗震的防設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國建筑按其自身功能分為四類，其中a類和b類建筑抗震性能最好，抗震設(shè)防烈度達(dá)到6-8度?？紤]到該地區(qū)的實(shí)際情況，也有可能將建筑物的抗震設(shè)防強(qiáng)度適當(dāng)提高一個(gè)程度。c類和b類建筑的抗震設(shè)防是根據(jù)當(dāng)?shù)卣囊笤O(shè)置的。他們的抗震措施不同。c類建筑的抗震措施應(yīng)至少滿足當(dāng)?shù)匦枨螅鴅類建筑的抗震措施可低于當(dāng)?shù)匦枨?。在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該參照這些建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2、加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的措施

2.1科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)體系

為了確保建筑物的整體協(xié)調(diào)，有必要科學(xué)地選擇結(jié)構(gòu)體系。通常，建筑結(jié)構(gòu)工程抗震概念設(shè)計(jì)要求建筑結(jié)構(gòu)體系同時(shí)滿足這兩個(gè)主要條件：第一，穩(wěn)定性；第二，適當(dāng)。對于一個(gè)科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)工程體系來說，開口不僅能有效地滿足變形的要求，還能有效地抵抗沖擊力的要求。建筑物必須具有一定的剛度，以承受自身的荷載，有效避免變形。此外，有可能有效緩沖巨大的地震力，并在地震發(fā)生時(shí)達(dá)到有效避免局部破壞的良好效果。因此，在選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，我們不僅要注意建筑傳力路徑的清晰性，還要注意受力計(jì)算的清晰性。盡可能不要在建筑物的結(jié)構(gòu)工程系統(tǒng)中使用轉(zhuǎn)換層，這可以有效避免地震時(shí)建筑物傾斜或局部損壞的發(fā)生。

2.2加強(qiáng)軸壓比和短柱的合理設(shè)計(jì)

抗震設(shè)計(jì)需要降低柱的軸壓比，增加柱的截面尺寸。降低柱軸壓比的主要目的是使柱處于大偏心受壓狀態(tài)，避免縱向受力鋼筋未達(dá)到拉伸屈服但混凝土被壓碎的情況。由于柱的剛度相對較高，整個(gè)結(jié)構(gòu)的延性較差。當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí)，結(jié)構(gòu)吸收較少的地震能量，消耗較少的能量，這使得結(jié)構(gòu)容易損壞。因此，在高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，通常采用強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)方法，并且梁具有很好的延性，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃危@將降低柱進(jìn)入屈服強(qiáng)度的可能性，并且在設(shè)計(jì)中可以適當(dāng)提高軸壓比。此外，許多高層建筑底層柱的長細(xì)比小于4，但不能根據(jù)小于4的長細(xì)比來判斷為短柱。因?yàn)槎讨臎Q定因素是柱的剪跨比，所以只有小于或等于2的柱的剪跨比才是短柱。

2.3規(guī)范建筑形體及構(gòu)件的布置規(guī)則

主要類型有：不規(guī)則扭轉(zhuǎn)、不規(guī)則凹凸和樓板局部不連續(xù)，這可以體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)分析軟件對計(jì)算結(jié)果的分析和判斷中。例如，不規(guī)則扭轉(zhuǎn)體現(xiàn)在位移比不應(yīng)大于1.2，不應(yīng)大于1.5，周期比不應(yīng)大于0.90。不規(guī)則豎向剛度的主要類型有：不規(guī)則橫向剛度、不連續(xù)橫向抗力構(gòu)件、樓板承載力突變等。如果設(shè)計(jì)結(jié)果不滿意，設(shè)計(jì)者應(yīng)該重新分析模型，調(diào)整梁柱布局和截面，并嘗試實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)規(guī)則。

2.4嚴(yán)格重點(diǎn)部位的重點(diǎn)設(shè)防

對于建筑結(jié)構(gòu)工程的重要環(huán)節(jié)，可以人工加固。例如，在煤礦建筑井口殼體的設(shè)計(jì)中，驅(qū)動(dòng)力設(shè)置在井口殼體的地板上。該地區(qū)的振動(dòng)和拉力很大，與煤礦生產(chǎn)密切相關(guān)。設(shè)計(jì)應(yīng)注重加強(qiáng)。此外，損壞后容易導(dǎo)致大規(guī)模倒塌的部件也應(yīng)該加強(qiáng)。

2.5保證建筑的剛度

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，合理設(shè)計(jì)和確定建筑的剛度非常重要。因此，首先考慮的是使用大量的鋼筋混凝土。主要是在已有的鋼筋混凝土之上使用"鋼結(jié)構(gòu)"對其進(jìn)行進(jìn)一步加層加固。鋼筋可以分為兩種情況：首先，如果需要層壓的建筑結(jié)構(gòu)體系是鋼結(jié)構(gòu)，而國家規(guī)定上部鋼結(jié)構(gòu)和下部鋼筋混凝土兩種不同的體系結(jié)構(gòu)不符合抗震規(guī)范。第二個(gè)假設(shè)是屋頂?shù)囊徊糠质卿摻Y(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土仍然是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力系統(tǒng)，因此抗震設(shè)計(jì)必須按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

結(jié)語：

由于地震本身的不確定性，人們無法采取有效的預(yù)防措施，只能通過加強(qiáng)建筑物的抗震性能來減少地震對建筑物的破壞。通過建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)在建筑抗震性能中的作用，可以提高建筑的抗震性能。

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作者簡介：

何曉云（1989.4—），女，籍貫：山西省原平市，碩士，工程師。