劉宗乾

摘 要：地震災(zāi)難的發(fā)生會對人們的生命和財產(chǎn)安全產(chǎn)生巨大的災(zāi)害。因此建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計者進行抗震設(shè)計是十分必須和重要的。在對整個建筑結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計中，設(shè)計師們應(yīng)結(jié)合建筑實情，采用相應(yīng)的辦法對建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震形象進行提高，從而可以保障人們的生命和財產(chǎn)的安全。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗震設(shè)計；應(yīng)用

1 引言

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計是建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及安全性的重要體現(xiàn)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須要充分認識到抗震設(shè)計的重要，選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，做好建筑物場地的選擇，加強過程中對當(dāng)前區(qū)域地震情況的了解，提高抗震設(shè)計的合理性、科學(xué)性。我國是地域大國，各個地區(qū)的特點及地質(zhì)環(huán)境都有所不同，目前還沒有一套統(tǒng)一的抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，這對于設(shè)計人員來說也提出了更高的要求，只有做好建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，才能促進建筑業(yè)的健康發(fā)展。

2 地震的危害及抗震設(shè)計要求

2.1 地震的危害

地震是一種破壞性較大的自然災(zāi)害，對人們的生命及財產(chǎn)安全有著直接影響，劇烈的振動容易使建筑物隨之發(fā)生劇烈振動，甚至產(chǎn)生建筑倒塌的現(xiàn)象。隨著城市人口的逐漸集中，建筑的抗震設(shè)計逐漸顯示出更加重要的作用。

2.2 抗震設(shè)計的要求

在抗震設(shè)計中，需要遵循一定的抗震設(shè)計要求。①避免軟土、山丘、滑坡等“不尋?！钡膱龅?，且保證建筑的平面、立面等盡量勻稱、規(guī)則。②利用樓層、相關(guān)構(gòu)建等元件的延展性，設(shè)置多個防線，最大程度上保證建筑的穩(wěn)固性。③建筑抗震性能的好壞與周邊的環(huán)境有著直接關(guān)系，因此，在設(shè)計的過程中應(yīng)當(dāng)考慮到周邊環(huán)境對建筑抗震結(jié)構(gòu)的影響。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計存在的問題

3.1 建筑抗震場地選擇不合理

建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計有幾點需要特別關(guān)注的問題，首先就是對建筑抗震場地的選擇，由于其對于建筑抗震的整體設(shè)計具有直接影響，如果選擇不到位就會直接造成建筑整體抗震性能的下降，在地震災(zāi)害發(fā)生的時候，地表會發(fā)生不同程度的振動活移動，對所在區(qū)域不同結(jié)構(gòu)、不同性質(zhì)的建筑物造成的損害程度也是不一樣的。在劇烈的振動影響下，建筑結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)被破壞，嚴(yán)重的情況下甚至有可能會發(fā)生坍塌現(xiàn)象。在建筑設(shè)計中場地選擇的時候應(yīng)該避免在不適合地地質(zhì)條件上建立，比如：軟土層或易被液化的砂土層。當(dāng)不能避免在這種環(huán)境中進行施工時，必須要采取有效的改良措施，根據(jù)地震級別的要求，加強地基基礎(chǔ)的加固和防護。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)體系選擇不合理

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計在進行中首先要進行方案的確定，選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系對于建筑抗震性具有直接影響。在抗震設(shè)計過程中容易出現(xiàn)以下問題：第一，以偏概全，在建筑設(shè)計中由于對某個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不理想造成整個結(jié)構(gòu)的抗震性能降低，在設(shè)計中應(yīng)該進行建筑結(jié)構(gòu)的整體性規(guī)劃，避免在出現(xiàn)個別部位損壞的情況下，影響建筑物整體的抗震性和穩(wěn)定性。第二，沒有做好準(zhǔn)確的計算，對于地震所造成的影響沒有合理分析，不清楚地震發(fā)生時所造成的傳遞路徑，對于豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計垂直度及荷載條件等都存在一定缺失，上部結(jié)構(gòu)對豎向構(gòu)件產(chǎn)生的垂直重力荷載不完整，嚴(yán)重影響抗震效果。第三，設(shè)計人原設(shè)計能力存在問題，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度及剛度設(shè)計都不能做到很好的把我，在設(shè)計過程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的剛度和強度分配不均勻，造成結(jié)構(gòu)整體效果的不理想。

3.3 缺少平面布置規(guī)則性

除了上面兩點需要注意的問題，在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中對于平面布置也會非常關(guān)鍵的一項，在平面布置中如果沒有按照相關(guān)的規(guī)則進行布置，很容易影響建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的整體效果。只有確保方案的規(guī)則性，才能提高整體的工作效率，由于設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計中，缺乏對平面布置規(guī)則性的考慮，造成空間結(jié)構(gòu)的不完整，在發(fā)生地震災(zāi)害時，產(chǎn)生不利影響。

4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的重要策略

4.1 因地制宜，選擇合適的建筑場地

由于建筑場地的選擇對抗震設(shè)計工作具有重要意義，合理的選擇建筑場地能夠降低在后期建設(shè)中的不利影響，縮減施工工作量。首先，場的的選擇應(yīng)該是較為平坦的地方，這樣能夠減小地震發(fā)生時對周邊或者建筑結(jié)構(gòu)造成的損失，并且有助于施工工藝的施展。其次，在選擇建筑工程場地時，盡量選擇視野開闊、地區(qū)發(fā)展較為疏松的地段，這樣在發(fā)生地震的時候也能提高建筑物抗震性能，視野開闊的場地也有利于建筑項目的施工操作。再次，在建筑場地選擇時，對當(dāng)期地區(qū)的密度、硬實程度等進行檢測，了解土地性質(zhì)并進行合理的措施提高建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，促進地基基礎(chǔ)穩(wěn)固，降低地震發(fā)生時坑內(nèi)出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象。最后，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，應(yīng)該了解區(qū)域內(nèi)的地震歷史，禁止將建筑場地選擇在地震斷裂帶范圍內(nèi)，由于是地震發(fā)生時的高危區(qū)，能夠直接影響建筑物的抗震性能。另外，在軟土地基進行建筑物施工時，應(yīng)該做好軟土處理工作，通過置換或者硬化等手段降低建筑物的塌陷。

4.2 合理設(shè)置抗震等級

在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)對抗震等級進行重點考慮，在確定建筑物抗震等級時，需要考慮建筑物的類型和建筑物的抗震烈度和建筑物所在場地等。結(jié)合建筑物不同的使用功能可以將建筑物結(jié)構(gòu)分成四類抗震設(shè)防類別，分別為甲、乙、丙、丁類，一般住宅與寫字樓為丙類建筑。比如：在河南省鄭州市建筑按抗震規(guī)范要求，抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)選用相應(yīng)的計算系數(shù)，在合同中一般不會體現(xiàn)出具體的計算系數(shù)的。在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)之前都是要由相關(guān)部門進行審核批準(zhǔn)和備案的，具體的工作步驟可以通過市建委進行了解。

4.3 確定抗震結(jié)構(gòu)體系

抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計應(yīng)考慮的首先問題，一個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選取是否合理，對經(jīng)濟性和安全性起到?jīng)Q定性作用。建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)有多道抗震防線，應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件被破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)失去抗震能力或?qū)χ亓奢d的承重能力。建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有必要的承重能力，消耗地震能量的能力和良好的變形能力。在選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時，要首先考慮建筑物剛度和場地條件的關(guān)系。當(dāng)建筑物自振周期和地基土的卓越周期一致時，容易產(chǎn)生共振而加重建筑物的震害。選擇結(jié)構(gòu)體系時，要多注意選擇合理的建筑基礎(chǔ)形式。建筑基礎(chǔ)應(yīng)要有足夠的深度，對于建筑層數(shù)較多的住宅應(yīng)設(shè)置地下室。對于軟弱地基應(yīng)選擇用箱形基礎(chǔ)、筏片基礎(chǔ)和選用樁基。

4.4 隔震措施，設(shè)置多道抗震防線

在對建筑結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計中，應(yīng)考慮多設(shè)置幾道抗震防線。假如建筑物設(shè)置應(yīng)用了多重抗震防線，在強烈的地震當(dāng)中，第一道抗震防線產(chǎn)生破壞之后，第二道、第三道、和第四道等抗震防線應(yīng)立即接替，繼續(xù)對在發(fā)生的地震沖擊力進行抵擋，這樣可以最大程度保證建筑物的穩(wěn)定和安全，避免出現(xiàn)建筑物坍塌的情況。在利用純框架結(jié)構(gòu)時，應(yīng)首選“強柱弱梁”型結(jié)構(gòu)，梁充當(dāng)?shù)谝坏婪谰€，柱充當(dāng)?shù)诙婪谰€。雙重抗側(cè)力體系在抗御地震時，具有兩道防線，一道是框架，一道是支撐或墻體。

5 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，在社會中，對于建筑的性能要求越來越高，特別是在防震方面，對于地震易發(fā)地段，其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更要主要防震的設(shè)計。本文筆者主要是針對建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計進行研究，主要分析了建筑結(jié)構(gòu)中防震設(shè)計存在的幾個問題，對于問題尋求解決方案，希望可以對社會的建筑設(shè)計中的防震工程有一定的幫助。

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