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摘 ? ?要：地震發(fā)生頻率的增加，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計逐漸受到人們的關(guān)注，并希望通過提升抗震性能保護居民的生命財產(chǎn)安全。不過目前的抗震設(shè)計因思慮不周，還存在一些問題有待解決。本文就對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計展開重點分析和探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震設(shè)計;生命財產(chǎn)安全

1 ?引言

近幾年，地震發(fā)生頻率增多，為我國經(jīng)濟效益及人們的生命財產(chǎn)安全帶來了嚴重威脅。為減低地震影響，建筑設(shè)計中科學(xué)規(guī)劃抗震設(shè)計顯得尤為重要。設(shè)計人員應(yīng)做好建筑所在區(qū)域內(nèi)地質(zhì)地形、環(huán)境、歷史數(shù)據(jù)的勘察，遵循現(xiàn)有原則要求，開展設(shè)計活動，優(yōu)化建筑的抗震性能。

2 ?建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的內(nèi)涵

地震災(zāi)害帶來的危險和損失極大，需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，合理規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，以抵抗不同等級地震災(zāi)害的影響，將損失和危險降到最低。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計其實就是通過加強建筑結(jié)構(gòu)間的連接和制約，實現(xiàn)應(yīng)力的均衡劃分，控制地震波變動帶來的影響，從而維護建筑的安全性。

目前在抗震設(shè)計中，一方面設(shè)計人員會結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)整體情況，以科學(xué)方式做好結(jié)構(gòu)間的有效連接或分離，實現(xiàn)對地震波的均衡處理，抵消其帶來的危險性;另一方面會利用增加抗震防線的方式，將震中和震后帶來的影響科學(xué)控制，降低地震帶來的不良影響。或者還會通過判斷結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強弱關(guān)系，添加適當(dāng)防護措施，優(yōu)化抗震性能。也只有這樣，才能提高建筑結(jié)構(gòu)的剛度、承載力，加強建筑抵抗外力干擾的能力，減弱地震帶來的負面影響，如圖1所示。

3 ?建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計原則

3.1 ?簡單化

根據(jù)現(xiàn)有資料分析可知，越簡單的建筑結(jié)構(gòu)抗震性能越強，在地震災(zāi)害中受到的損失越低。這是因為簡單的建筑結(jié)構(gòu)在受力規(guī)劃時，能夠做到清晰明確，均衡性較高。而繁雜的建筑結(jié)構(gòu)需要設(shè)計人員對每個結(jié)構(gòu)的特征和功能加以分析，考量其受力情況及可能存在的外界壓力侵擾，由于復(fù)雜結(jié)構(gòu)考慮內(nèi)容的繁雜性，會存在不周全的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力劃分不均，在地震波作用下，出現(xiàn)了破損、裂縫、位移等問題。再者，越簡單的建筑工程結(jié)構(gòu)體系還能夠有效降低地震所帶來的危害性程度，弱化地震作用中的力學(xué)傳遞，進而保障建筑的抗震效果。

3.2 ?整體性

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)從整體性角度出發(fā)，分析結(jié)構(gòu)間的關(guān)系，掌握不同結(jié)構(gòu)的受力特點，這樣才能更加合理地開展力的均衡劃分，在地震災(zāi)害發(fā)生時，借助結(jié)構(gòu)間的相互作用力，將地震產(chǎn)生的多余振動緩解掉，如圖2。地震災(zāi)害波及的是整個建筑結(jié)構(gòu)，不是單純的某一個部位，從這方面考慮也應(yīng)該加強整體布局考量，提高設(shè)計合理性，優(yōu)化建筑的抗震性能。

在設(shè)計過程中，還需充分考慮可能影響到建筑工程項目穩(wěn)定性的各個因素，做到嚴格規(guī)避，加強各結(jié)構(gòu)部分之間的協(xié)調(diào)性，對于各個部分直接的力學(xué)作用特點予以精確分析。

3.3 ?抵抗性

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的目的是增強建筑結(jié)構(gòu)抵抗地震災(zāi)害的能力，保證建筑的穩(wěn)定性，延長建筑的使用壽命。在設(shè)計中除要遵循上述原則外，還應(yīng)加大對抵抗性設(shè)計的關(guān)注力度，完善建筑的抵抗性能，化解地震帶來的不良影響。在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需先構(gòu)建較為理想的抵抗力，這樣也就能夠促使其在發(fā)生地震時發(fā)揮出相應(yīng)的抵抗效果，體現(xiàn)出建筑較為理想的預(yù)防性效果。不過需要注意的是，在抵抗力設(shè)置中，參數(shù)數(shù)值不宜過大，要在保證建筑穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上科學(xué)規(guī)劃，維持建筑結(jié)構(gòu)受力的均衡性。

4 ?建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計的注意事項

4.1 ?建筑位置的科學(xué)選擇

科學(xué)選擇建筑位置是實現(xiàn)建筑保護，降低外界不良因素侵襲的重要手段。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，為減少建筑受地震災(zāi)害的波及，加強建筑穩(wěn)固性和實用性，需盡可能的將建筑安置在板塊變動不明顯的地方。不過隨著社會發(fā)展，建筑數(shù)量的增多，遇到的復(fù)雜地形也在增加，這樣情況下，建筑位置確定的科學(xué)性與否，需要設(shè)計人員根據(jù)抗震要求加以綜合分析與考量，以避免地震中強烈晃動對土體帶來威脅，降低建筑坍塌率。也正因如此，設(shè)計人員在建筑場地選擇中，要先做好地質(zhì)地貌的勘察工作，了解建設(shè)區(qū)域內(nèi)土體結(jié)構(gòu)及分布情況，確定建筑所在位置。最好是將建筑放置在開闊、平坦的土地上。

此外，在設(shè)計中，還要對土體密實度、堅硬程度、凝結(jié)度等物理性能加以分析，確定荷載壓力，合理規(guī)劃結(jié)構(gòu)組合形式，優(yōu)化抗震性能。如果實在無法避開這些地方，就要求設(shè)計人員發(fā)揮所長，展開合理的改造，根據(jù)相應(yīng)的抗震級別采取地基加固和結(jié)構(gòu)加固措施，如地樁法等，以減少地震帶來的危害。

4.2 ?設(shè)置多重抗震防線

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，設(shè)計多道抗震防線，可有效削弱地震發(fā)生時，劇烈震動對建筑結(jié)構(gòu)的影響，加強結(jié)構(gòu)間連接的緊密性，優(yōu)化建筑抵抗和穩(wěn)定性能。目前在開展建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，設(shè)計人員會通過構(gòu)件的科學(xué)使用開展多重抗震防線的設(shè)計工作，為建筑提供堅固保障。如利用延展性較好的構(gòu)件設(shè)計第一道抗震防線，確保在一定振動頻率下，結(jié)構(gòu)間的穩(wěn)定連接。之后再利用其他構(gòu)件設(shè)置二、三道防線，逐漸削弱地震波造成的影響，減弱沖擊力，增強建筑的荷載承受能力，避免坍塌事故的發(fā)生，維護人們的生命財產(chǎn)安全。

4.3 ?科學(xué)布局，減少地震能量

利用合理布局結(jié)構(gòu)削弱地震能量影響，是降低地震災(zāi)害中建筑破損率的重要措施。為此，設(shè)計人員在工作開展中，應(yīng)從土木工程結(jié)構(gòu)入手，對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的性能要求加以分析和計算，并結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境，預(yù)測引發(fā)位移問題的原因，做好定量分析，之后根據(jù)這些數(shù)據(jù)開展結(jié)構(gòu)設(shè)計，以提高結(jié)構(gòu)抵抗能力，削弱地震能量，做好建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)保護。同時，在地震發(fā)生的過程中，為控制建筑物所可能遭受的破壞與變形，還需要定量分析，合理設(shè)計建筑下層位置移動的延性比，該方法尤其適用于地質(zhì)硬度較大情況下的土木工程建設(shè)。

5 ?常見結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計

5.1 ?防震縫設(shè)計

防震縫設(shè)計是對符合標準要求建筑，實行抗震性能提升的一種有效方式。防震縫設(shè)計的目的是，讓建筑結(jié)構(gòu)按照功能和作用進行科學(xué)劃分，在不影響建筑結(jié)構(gòu)連接性的同時，增強結(jié)構(gòu)的獨立性，從而避免地震發(fā)生時，產(chǎn)生牽連影響，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。防震縫設(shè)計中，縫隙兩側(cè)應(yīng)該預(yù)留出合適的寬度，這樣可以使防震縫同上層建筑物分開，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，防震縫可以很好的減緩地震帶來的波動，建筑的某一單元受到損害不會影響到其他部分。

5.2 ?墻體設(shè)計

建筑在地震影響下，最先出現(xiàn)問題的就是墻體結(jié)構(gòu)。墻體是建筑的主要支撐結(jié)構(gòu)，在地震發(fā)生時，地震能量會從下部向上傳導(dǎo)，下部結(jié)構(gòu)受到破壞后，作為支撐結(jié)構(gòu)的墻體所承受的荷載壓力將逐漸增大，導(dǎo)致自身出現(xiàn)不均的裂縫問題，且隨著能量的傳遞，裂縫也會逐漸向上延伸，破壞了建筑整體的穩(wěn)定性。

對此，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，完善墻體設(shè)計是非常必要的。墻體設(shè)計要制定明確的目標要求，編制總體規(guī)劃方案，之后對方案內(nèi)容實行逐步細分，改善設(shè)計質(zhì)量。墻體設(shè)計中重點注意橫縱向設(shè)計內(nèi)容。在橫向設(shè)計中需保證均勻性，這樣地震能量傳導(dǎo)中，墻體才不會出現(xiàn)橫向位移問題;縱向設(shè)計中則要注重豎向結(jié)構(gòu)的抵抗能力、強度和剛度，減少豎向裂縫的產(chǎn)生，削弱地震能量傳導(dǎo)對墻體的傷害，避免建筑倒塌。一般情況下，建筑的強度主要受墻體數(shù)量的影響，假如墻體量沒有達到要求，建筑的結(jié)構(gòu)空間就會產(chǎn)生隔斷，建筑的強度自然無法得到保障。相應(yīng)的，建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力也會相對減小。所以說，墻體的設(shè)計和分布對于抗震設(shè)計而言具有關(guān)鍵性的作用。

5.3 ?屋頂設(shè)計

屋頂?shù)脑O(shè)計主要集中在結(jié)構(gòu)形式的規(guī)劃上，目的是減輕建筑自重，優(yōu)化建筑質(zhì)量。在現(xiàn)代建筑設(shè)計中，建筑質(zhì)量越高，穩(wěn)定性也會越好，受外界環(huán)境或自然災(zāi)害的影響也就越少。但因受到建筑自身特點的影響，自重會隨著穩(wěn)定性要求的提升而逐漸加大，一旦結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，在自重影響下，建筑也會發(fā)生嚴重的坍塌事故，威脅人們的生命財產(chǎn)安全。為此，設(shè)計中要對建筑自重加以控制，以期改進建筑質(zhì)量，減輕建筑結(jié)構(gòu)重量。其中屋頂設(shè)計就是重要一環(huán)，在確保屋頂結(jié)構(gòu)滿足規(guī)定要求的基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低屋頂重量，縮小建筑自重，以提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

6 ?結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)階段建筑行業(yè)發(fā)展中，建筑數(shù)量越來越多，面臨的環(huán)境也越來越復(fù)雜。在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為維持建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，增強其抗震性能，設(shè)計人員就需合理規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu)布局，做好屋頂設(shè)計、墻體設(shè)計以及防裂縫設(shè)計，以此規(guī)避地震災(zāi)害的威脅，保護人們的生命財產(chǎn)安全，為現(xiàn)代化城市發(fā)展貢獻力量。

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