黃傳道

摘? ?要：地震災(zāi)害會造成無法挽回的經(jīng)濟損失與人員傷亡，并影響經(jīng)濟發(fā)展與社會關(guān)系穩(wěn)定。我國部分地區(qū)因地理位置特殊，極易發(fā)生地震災(zāi)害，故而為保證公眾生命財產(chǎn)安全，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計水平具有重要意義。基于此，本文圍繞抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用展開論述，希望可以為同類工程設(shè)計提供一些參考。

關(guān)鍵詞：房屋建筑? 結(jié)構(gòu)設(shè)計? 抗震設(shè)計

中圖分類號：TU22? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（a）-0155-02

伴隨現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計不斷進(jìn)步，且借鑒了發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)經(jīng)驗，取得了實質(zhì)性的突破。本文綜合分析了抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性，簡要論述了房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計環(huán)節(jié)的三類主體問題，并提出了切實可行的優(yōu)化設(shè)計策略。

1? 抗震設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用價值

地震災(zāi)害具有不可預(yù)見性與不可控性，其造成的破壞力是難以想象的。在發(fā)生地震災(zāi)害時，受到地震波的強力沖擊，地面會猛烈搖晃，待地震波強度等級超過建筑物的抗震等級，就會導(dǎo)致局部坍塌或整體垮塌。1976年的唐山大地震和2008年的汶川大地震震驚世界，給國家經(jīng)濟和人民的生命安全造成了極大的損傷。

為此，我們應(yīng)該客觀認(rèn)識到地震災(zāi)害造成的危害?，F(xiàn)代化城市建設(shè)進(jìn)程不斷加快，高層建筑數(shù)量及規(guī)模不斷擴張，人口密度也不斷增大，一旦發(fā)生高強度的地震災(zāi)害，就會造成無法挽回的經(jīng)濟損失與人員傷亡。當(dāng)下，全球范圍內(nèi)對于地震災(zāi)害的預(yù)測尚處于發(fā)展階段，盡管研發(fā)了一系列的地震預(yù)測方法，但整體應(yīng)用成效不夠理想。由此，如何利用多元化的技術(shù)手段，提高地震災(zāi)害預(yù)測的時效性與準(zhǔn)確率，成為各個國家致力探究的新課題。

在房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)堅持小震不影響結(jié)構(gòu)、中震提高建筑結(jié)構(gòu)整體性，大震建筑物不坍塌的原則，優(yōu)化建筑物的抗震性能，維護公眾生命財產(chǎn)安全。

2? 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計環(huán)節(jié)的三類主體問題

2.1 明確建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計概念

增強房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的目的是減輕地震波對建筑物的沖擊，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固性。經(jīng)研究證實，增強房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，不單純要依靠增大建筑主體結(jié)構(gòu)的規(guī)模，還需綜合分析地震波的能量釋放方向與強度變化規(guī)律等關(guān)鍵因素。通常情況下，厚度較大的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)比普通的建筑結(jié)構(gòu)更能夠吸收地震波能量，但由于此類結(jié)構(gòu)的柔性較差，一旦地震波強度超過結(jié)構(gòu)抗震等級，坍塌嚴(yán)重程度也更大。由此可知，這種既消耗成本，柔性又差的房屋建筑結(jié)構(gòu)不可取。

通過對地震災(zāi)害實行系統(tǒng)分析可知，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需遵循如下幾方面基本原則：增強房屋建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的抗震能力，同時，將非關(guān)鍵部位設(shè)計的較為薄弱一點，通過非關(guān)鍵部位的損壞，吸收大量的地震波能量，延遲主體建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞的時間，從而最大限度地降低地震波的危害，便于震后修復(fù)?？偠灾@種房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計理念可歸納為“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點”。

2.2 選擇合適的施工場地

對提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力來說，除建筑自身結(jié)構(gòu)外，還要充分考慮建筑地基結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固性。建筑所在區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件、土質(zhì)條件、自然環(huán)境條件與氣候環(huán)境條件等都會在不同程度上影響建筑物的抗震能力。由此，選擇合適的施工場地對于提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力具有重要意義。

2.3 驗證建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計需要經(jīng)過科學(xué)合理的實驗論證?，F(xiàn)階段，專項實驗論證方式主要包括如下三類：其一，利用建筑抗震模型進(jìn)行抗震實驗;其二，建筑物的地震反應(yīng)監(jiān)測;其三，建筑震害分析。只有客觀驗證抗震設(shè)計理念，才能進(jìn)一步明確設(shè)計理念的可行性。然而，由于投資資金有限，已完工的建筑物極少安裝建筑抗震能力監(jiān)測設(shè)備。

部分地震災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)，多采用抗震模型論證建筑物的抗震能力。但這種論證模式的精確性有待商榷。近年來，國際上多次對不同類型的抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行盲測實驗，不僅不同分析軟件的結(jié)果存在差異，就連相同軟件的分析結(jié)果也是大相徑庭。另外，抗震模型與實體建筑的構(gòu)件尺寸差異與加載時間差異也成為影響建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計驗證結(jié)構(gòu)精確性的重要因素。

3? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的關(guān)鍵點

3.1 保證整體結(jié)構(gòu)的延性

在第三水準(zhǔn)抗震設(shè)計中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)進(jìn)入了彈塑性狀態(tài)。在這種情況下，建筑結(jié)構(gòu)的延展性直接決定了整體建筑的安全穩(wěn)固性。以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為例，其延展性拓展措施如下所述：（1）嚴(yán)格控制建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞形態(tài)，尤其是建筑結(jié)構(gòu)對地震波能量的吸收情況。（2）豎向構(gòu)件結(jié)構(gòu)柱的穩(wěn)定性直接決定了整體建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固性。在鋼筋混凝土柱軸壓力比持續(xù)增大的情況下，柱體的延性會不斷變?nèi)酢Υ?，?yīng)當(dāng)通過調(diào)整箍筋配置數(shù)量的方式，改善整體結(jié)構(gòu)的延性特征。（3）對延性較差，且受力不均衡的建筑構(gòu)件來說，需采用型鋼混凝土的方式，維持構(gòu)件延性與結(jié)構(gòu)抗剪需求之間的平衡。

3.2 優(yōu)化非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計

在整體房屋建筑結(jié)構(gòu)中，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件是依附于主體結(jié)構(gòu)的。為此，優(yōu)化非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計具有重要意義。具體設(shè)計內(nèi)容如下所述。（1）針對女兒墻、吊檐、雨篷等附屬構(gòu)件的抗震設(shè)計，需增強整體結(jié)構(gòu)的安全可靠性。（2）非結(jié)構(gòu)墻體對主體結(jié)構(gòu)的抗震性能有較大的影響。為此，設(shè)計人員要改變主體結(jié)構(gòu)的剛度分布，進(jìn)而轉(zhuǎn)變建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力分布，改變主體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)，避免局部脆性損壞問題。（3）通過加強連接與柔性連接方式，避免地震波沖擊影響下，局部結(jié)構(gòu)脫落。

3.3 高效利用計算機技術(shù)驗證抗震設(shè)計實效性

（1）小震作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能分析。在小震作用下，確保房屋建筑所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件滿足承載力與彈性塑變要求，同時嚴(yán)格遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范調(diào)整結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài);

（2）中震作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能分析。在中震作用下，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈性塑變進(jìn)行分析。中震作用下，各類構(gòu)件的抗震性能指標(biāo)如下所述：

關(guān)鍵構(gòu)件：底部加強區(qū)核心筒剪力墻、底部加強區(qū)外框柱，輕微損壞即滿足要求;普通構(gòu)件：非底部加強區(qū)核心筒剪力墻、非底部加強區(qū)外框柱，輕微損壞即滿足要求;耗能構(gòu)件：連梁、普通樓層梁，輕度損壞，部分區(qū)域重度損壞即滿足要求。

（3）大震作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能分析。

在大震作用下，綜合分析底部加強區(qū)核心筒剪力墻、底部加強區(qū)外框柱等關(guān)鍵部位的承載負(fù)荷力與不屈服性能。

3.4 明確建筑結(jié)構(gòu)平立面體型

房屋建筑結(jié)構(gòu)的平立面布置對于整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固性具有重要意義。同時，加強建筑結(jié)構(gòu)平立面設(shè)計的科學(xué)合理性，可以有效優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，提升整體工程設(shè)計品質(zhì)。

建筑結(jié)構(gòu)平立面設(shè)計的科學(xué)合理性，是指在保證建筑結(jié)構(gòu)實用功能的基礎(chǔ)上，優(yōu)選平面規(guī)則的體型設(shè)計，滿足同一樓層的剛度需求。再者，盡可能的減少建筑物的豎向凹凸，加強豎向結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。此外，抗震縫設(shè)計也是至關(guān)重要的。通常情況下，抗震縫多設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)變形的敏感部位，力求保證整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固性。

4? 結(jié)語

綜上所述，地震災(zāi)害能夠?qū)采敭a(chǎn)安全構(gòu)成極大的危害，由此，優(yōu)化建筑抗震設(shè)計就顯得尤為重要。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需嚴(yán)格遵循抗震設(shè)計原則，綜合考慮各類影響因素，從而最大限度地加強建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固性，以維護居民的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

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