張超

摘? ? 要：作為危害最大的自然災(zāi)害之一，地震能夠嚴(yán)重的損害到房屋建筑主體結(jié)構(gòu)，所以，為了最大程度的降低地震的危害，一定要通過(guò)有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而使建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性不斷提升。本文就分析了抗震理念在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：抗震理念;民用建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1? 引言

地震災(zāi)害具有突發(fā)性、高危害性等特征，會(huì)導(dǎo)致房屋建筑出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，對(duì)人們的生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的損害。因此針對(duì)地震災(zāi)害的預(yù)防至關(guān)重要，需將抗震理念和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，促進(jìn)民用建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的提升。因此探究抗震理念在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有較強(qiáng)實(shí)踐意義。

2? 抗震理念的內(nèi)容分析

作為一個(gè)系統(tǒng)性較強(qiáng)的完整概念，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)包含了場(chǎng)址選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗震應(yīng)用等多個(gè)方面。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合國(guó)家相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，往往會(huì)通過(guò)其抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范。實(shí)踐過(guò)程中，針對(duì)不同地質(zhì)情況的區(qū)域，其抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)用也存在差異，只有實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)化，才能保證其抗震設(shè)計(jì)的合理。在設(shè)計(jì)內(nèi)容上，概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算和構(gòu)造保證措施是抗震設(shè)計(jì)的三個(gè)主要層次。概念設(shè)計(jì)將房屋建筑抗震設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行整體化把握，是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的依據(jù)和指導(dǎo);而抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)保證通過(guò)計(jì)算過(guò)程進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的抗震計(jì)算是整個(gè)抗震設(shè)計(jì)的重點(diǎn);另外，構(gòu)造保證是實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)改進(jìn)的主要手段，這些構(gòu)造優(yōu)化措施有效的保證了房屋建筑的整體性。從整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)看，此三個(gè)設(shè)計(jì)層次密切相關(guān)、不可分割。一旦任何設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏漏，勢(shì)必造成整體設(shè)計(jì)的失敗。需要注意的是，概念設(shè)計(jì)包含了抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體方案、材料選擇、細(xì)部?jī)?yōu)化、和設(shè)計(jì)原則等諸多內(nèi)容;其在注重高深度設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，兼顧了細(xì)節(jié)部位關(guān)鍵性的設(shè)計(jì)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了建筑抗震性能的良好發(fā)揮。實(shí)踐過(guò)程中，一旦地震災(zāi)害發(fā)生，則地質(zhì)的具體情況、地表的運(yùn)動(dòng)情況以及地震過(guò)程對(duì)房屋建筑的影響情況等都難以把控，這就使得單純的建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算具有一定的片面性，需要優(yōu)于實(shí)際的措施予以保證。作為抗震建筑結(jié)構(gòu)具體設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，建筑抗震概念的設(shè)計(jì)充分借鑒了地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)的實(shí)踐，對(duì)抗震建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出發(fā)展方向。作為整個(gè)民用建筑抗震設(shè)計(jì)過(guò)程的前提，概念設(shè)計(jì)直接決定了抗震設(shè)計(jì)及構(gòu)造保證的實(shí)施，是整個(gè)建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程需要把控的核心。

2.1? 合理的地基基礎(chǔ)

地基是建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性直接影響著建筑整體的穩(wěn)定性。在進(jìn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)建筑工程所在地的地質(zhì)條件、水文條件、氣候條件以及建筑物的結(jié)構(gòu)類型等因素進(jìn)行綜合分析，遵循因地制宜的設(shè)計(jì)原則。

2.2? 對(duì)建筑平立面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化

建筑抗震理念涉及到了建筑物平立面結(jié)構(gòu)的考量，在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循以下原則：首先，建筑結(jié)構(gòu)必須具備規(guī)則性，保障剛度變化的均勻;其次，建筑物的結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量追求簡(jiǎn)單，根據(jù)不同的地理環(huán)境設(shè)計(jì)出最適宜的建筑結(jié)構(gòu)。

3? 民用建筑結(jié)構(gòu)形式與抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)

3.1? 民用建筑中較為普遍的結(jié)構(gòu)形式

（1）砌體結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)是我國(guó)建筑工程項(xiàng)目應(yīng)用最普遍的結(jié)構(gòu)形式，尤其是在民用建筑中。其在民用建筑的中的應(yīng)用通常為小開間的形式，同時(shí)在建筑內(nèi)部設(shè)置大量的隔墻。砌體結(jié)構(gòu)具有良好的抗側(cè)移性能，但是由于其一般采用脆性材料進(jìn)行施工，因此抗變形能力有所不足，很容易在地震作用力的影響發(fā)生結(jié)構(gòu)開裂現(xiàn)象。為了保障建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，要做好墻體跨度的控制。整體上來(lái)講，采用砌體結(jié)構(gòu)的民用建筑在抗震性能上依舊存在一定的不足，必須采用其它強(qiáng)化措施進(jìn)行輔助，以確保在地震作用力下最大幅度降低其對(duì)建筑的破壞。（2）框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是由梁、柱通過(guò)剛接或是鉸接等方法構(gòu)建而成的建筑結(jié)構(gòu)形式。在這種結(jié)構(gòu)模式下，梁和柱共同承擔(dān)荷載應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于靈活性較高、重量較低，相應(yīng)的成本相較于其他結(jié)構(gòu)形式也有所降低，同時(shí)其抗震性能也十分優(yōu)異?？蚣芙Y(jié)構(gòu)通常和剪力墻共同使用，形成框架剪力墻結(jié)構(gòu)，綜合了二者的優(yōu)點(diǎn)，大幅度的提升了水平荷載承載性能以及抗震性能。（3）鋼結(jié)構(gòu)。和其它建筑結(jié)構(gòu)形式相比，鋼結(jié)構(gòu)具有顯著的適應(yīng)性，因此廣泛應(yīng)用于地基承載性能較差和地震頻發(fā)的地區(qū)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)民用建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用十分普遍。這種建筑結(jié)構(gòu)模式雖然在性能方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，但是其施工周期較長(zhǎng)，且尺寸較大，會(huì)占用一部分建筑內(nèi)部使用空間。同時(shí)其造價(jià)較高，這也是其很難在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中廣泛推廣的原因之一。

3.2? 民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)

民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)：考慮到建筑工程所在地的小震效應(yīng)，從而科學(xué)的計(jì)算主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，以此使對(duì)該條件下建筑彈性形變情況所加以了解掌握;并且，計(jì)算大震情況下建筑結(jié)構(gòu)的彈性形變，保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足第三水準(zhǔn)的抗震要求。需要注意的是，在民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)目標(biāo)為有關(guān)的餓設(shè)計(jì)工作開展指明了一定的方向，因此所有設(shè)計(jì)工作都應(yīng)該圍繞目標(biāo)展開，如此才能保障建筑結(jié)構(gòu)抗震性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，具備小震不壞、大震不倒的特性。

4? 抗震理念的應(yīng)用

4.1? 合理選擇建筑地址

在民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，場(chǎng)地和地基的選擇一定程度上影響著設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，直接關(guān)系著的建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。因此在抗震設(shè)計(jì)開始之前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒?dòng)資料進(jìn)行詳細(xì)的收集，做好地? 質(zhì)情況的勘察工作，在完整全面分析上述資料的基礎(chǔ)上，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，確定工程所在地的具體抗震設(shè)防等級(jí)。如果場(chǎng)地不利于抗震設(shè)計(jì)，應(yīng)該在保障工程建設(shè)順利開展的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)避，若是條件不允許，則要及時(shí)準(zhǔn)備好處理措施。

4.2? 對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提升其抗震性能

在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該留出一定的余量，這樣即使建筑結(jié)構(gòu)遭到部分損壞，其它結(jié)構(gòu)依舊能夠滿足承擔(dān)作用力的要求，保障建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的完好。在具體工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)地震危害影響力的傳遞路徑在建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖中進(jìn)行表明，保障應(yīng)力在建筑結(jié)構(gòu)中傳遞的連續(xù)性。

4.3? 加強(qiáng)隔震技術(shù)的應(yīng)用

在被動(dòng)隔震技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，重點(diǎn)在于基層隔震處理。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員能夠在建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分與上部結(jié)構(gòu)之間對(duì)隔震層進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間的有效隔震，最大程度的控制地震能量造成的影響，降低對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞效果。隔震技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于地震災(zāi)害過(guò)后，建筑工程的修復(fù)工作不需要多大的規(guī)模，只需要更換建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的隔震裝置就行，為民用建筑工程的檢修和維護(hù)提供了極大的便利。由此可見，隔震裝置是隔震技術(shù)應(yīng)用成效的關(guān)鍵點(diǎn)，其剛度、強(qiáng)度必須符合相關(guān)要求，另外還能夠在地震作用力的影響下，有效的控制建筑水平位移。換而言之，隔震裝置的水平變形能力和阻尼能力至關(guān)重要。在發(fā)生地震的情況下，隔震裝置能夠?qū)⒆陨碚駝?dòng)的周期靠攏為場(chǎng)地振動(dòng)周期，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地震能量的吸收和消耗，降低地震的破壞效果。

4.4? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性

結(jié)合現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)來(lái)看，在地震中破壞較輕的建筑，其立、平、剖都較為對(duì)稱和規(guī)則。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該突出規(guī)則性。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行科學(xué)的選擇，避免因部分構(gòu)件或是結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的抗震性能受到損壞。

5? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著民用建筑層數(shù)的不斷增加，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)就顯得越來(lái)越重要。文章主要介紹了民用建筑工程常用的結(jié)構(gòu)形式和抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)，之后從多個(gè)方面對(duì)抗震理念在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了闡述，希望能夠?yàn)槲覈?guó)民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供一定的參考。