賀明洲

摘要：據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球每年大約發(fā)生地震500萬次。在地理位學(xué)上，全球共有環(huán)太平洋、亞歐和海嶺三大地震帶，而我國則位于其中亞歐地震帶和環(huán)太平洋地震帶之間，地震頻發(fā)，因此抗震設(shè)計(jì)則成了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)之一?；诖?，本文首先從建筑抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)著手，闡述了現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的三大主要問題，并分析了加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的五大要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);基本目標(biāo);主要問題;關(guān)鍵要點(diǎn)

前言

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的出臺(tái)、更新和修訂為我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供了重要的方法指導(dǎo)和規(guī)范要求?？紤]到地震災(zāi)害的發(fā)生而造成建筑物受破壞甚至倒塌，從而威脅人們生命安全，造成財(cái)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)受到損失等情況，因此要求建筑企業(yè)嚴(yán)格對(duì)標(biāo)實(shí)施抗震設(shè)計(jì)，以提升建筑的安全性和穩(wěn)定性，防患于未然。

1.建筑抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)

建筑抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)從整體來看有兩個(gè)層面，一方面是進(jìn)一步提升建筑的安全性和穩(wěn)定性，從綜合上和全方位提升建筑的整體質(zhì)量，以達(dá)到建筑施工和項(xiàng)目驗(yàn)收的基本要求;另一方面是考慮到我國的地理位置和地震頻發(fā)的特點(diǎn)，需要保障建筑物具備一定的抗震能力及其他災(zāi)害的基本抵御能力，在保障居民人身安全的同時(shí)也有助于建筑行業(yè)企業(yè)自身形象的口碑的建立，對(duì)于社會(huì)的和諧穩(wěn)定發(fā)展也有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主要問題

2.1結(jié)構(gòu)體系

不同的建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇對(duì)于建筑物抗震性能和效果也有著重要影響，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]中從地震等級(jí)、抗震性能、場地土和使用要求及經(jīng)濟(jì)條件等多方面因素，結(jié)合典型地震經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)規(guī)定了地震多發(fā)區(qū)高層建筑適用的最大高度。由于建筑物越高，地震發(fā)生時(shí)所造成的傾覆作用就會(huì)越嚴(yán)重，因此在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮項(xiàng)目場地的條件，選擇合適的埋置深度和基礎(chǔ)形式。

2.2結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)布置的基本原則就是盡量做到結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。首先從框架結(jié)構(gòu)布置上看，其常見的有方格和內(nèi)廊兩種形式的框架柱網(wǎng)，主要用于低樓層的住宅和辦公等建筑。地震多發(fā)地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在強(qiáng)柱弱梁和強(qiáng)錨固等原則的基礎(chǔ)上采用延性框架，同時(shí)綜合分析地震烈度、建筑高度和體型以及結(jié)構(gòu)層間變形等因素來選擇非承重墻體的材料和布置。

其次從框架-抗震墻結(jié)構(gòu)布置來看，這是一種將框架和抗震墻有機(jī)結(jié)合的綜合體系，在保持空間的同時(shí)又具備抗側(cè)剛度，這種綜合體系主要用于10-20層的中層建筑，為盡量保持結(jié)構(gòu)剛心和質(zhì)心的重合，抗震墻的結(jié)構(gòu)平面要盡量勻稱，并沿著結(jié)構(gòu)縱橫向設(shè)置，實(shí)現(xiàn)抗震墻與柱中線重合。

再者從抗震墻結(jié)構(gòu)布置來看，其主要用于20-30的中高層建筑，這種由鋼筋混凝土墻承受豎向和水平兩方面荷載的結(jié)構(gòu)體系沒有突出墻面的梁柱，實(shí)現(xiàn)建筑空間的充分利用，并具備較好的整體性能和抗震性能。在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要注意針對(duì)較長的抗震墻設(shè)置弱聯(lián)系梁[2]，通過將抗震墻均勻分成各個(gè)墻段之間的高寬比大于2的若干墻段，以促使當(dāng)靠近中和軸的鋼筋在受到破壞時(shí)能充分發(fā)揮其強(qiáng)度和承載力控制，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的變形能力。

最后，從抗震縫布置來看，若是高層建筑則盡量采用合理的結(jié)構(gòu)方案而不設(shè)防震縫，若建筑結(jié)構(gòu)的高度和剛度以及各結(jié)構(gòu)地基條件差異較大，或是建筑結(jié)構(gòu)平面過長時(shí)應(yīng)考慮是否設(shè)置防震縫，并注意根據(jù)相關(guān)規(guī)范科學(xué)計(jì)算和設(shè)置防震縫寬度。

3.加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)

3.1特殊材料隔震

通常來說，建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)隔震水平的高低也取決于建筑材料的選擇，一般為了提高建筑抗震水平會(huì)對(duì)建材采取特殊處理方式，從而緩解地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的作用，降低災(zāi)害造成的損失，最常見的則是在基礎(chǔ)性位置交通出鋪設(shè)泥土或沙塵，或是直接在建筑外部覆蓋粘土墊層[3]。近年來，建筑行業(yè)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)抗震時(shí)主要采用一種以瀝青為主原材料的全新建材，其在隔震層方面的應(yīng)用效果十分突出，進(jìn)一步提升了建筑自身抗震水平。

3.2基礎(chǔ)隔震

在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震時(shí)通過在建筑內(nèi)部幾處不為和上部建筑之間增設(shè)減震裝置可以在一定程度上縮減地震來臨時(shí)向上傳遞的沖擊力，經(jīng)實(shí)驗(yàn)和研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，優(yōu)良的減震裝置最多能夠在地震來臨時(shí)降低其沖擊力的三分之二，但這種減震裝置通常只適用于中低層建筑，對(duì)于較高的建筑則會(huì)增加其原有的自震周期，效果不甚明顯。現(xiàn)階段我國隔震方式主要采用的時(shí)粘彈性和摩擦滑移隔震兩種，而減震裝置則是混合隔震以及橡膠墊兩種方式。

3.3層間隔震

層間隔震層間隔震即為通過在建筑物各個(gè)樓層之間內(nèi)部安裝減震裝置來將地震產(chǎn)生的巨大能量削弱，從而降低危害。這是一種操作性強(qiáng)且簡便、工序較少的一種防震措施，相對(duì)的其防震效果也不如其他幾種措施來得效果明顯。

3.4懸掛隔震

懸掛隔震是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)通過采取懸掛的形式進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要應(yīng)用于規(guī)模較大和以鋼結(jié)構(gòu)為主的建筑之中，由于地震來臨時(shí)其產(chǎn)生的能量無法直接傳遞至處于懸掛狀態(tài)的建筑物，因此可以在一定程度上降低地震產(chǎn)生的負(fù)面影響。當(dāng)采取懸掛隔震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要將其分為自框架和主框架兩種，自框架與主框架通過鎖鏈進(jìn)行連接，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，主框架雖會(huì)發(fā)生搖晃，但其產(chǎn)生的地震能量在傳遞至與子框架連接的鎖鏈時(shí)便已經(jīng)在鎖鏈的擺動(dòng)中大幅削減，因此可以在很大程度上降低地震的負(fù)面影響，充分發(fā)揮防震抗震效果。

4.結(jié)束語

綜上所述，為進(jìn)一步提升建筑物的安全性、穩(wěn)定性和使用壽命，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的研究和優(yōu)化很有必要，同時(shí)在建筑設(shè)計(jì)和施工過程中也要嚴(yán)格按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，遵循抗震設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置到抗震等級(jí)等各個(gè)方面綜合考慮，合理設(shè)計(jì)，采取特殊材料隔震、基礎(chǔ)隔震、層間隔震、懸掛隔震以及隔震加固等措施加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，提高建筑抗震性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]張立柱. 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問題的討論[J]. 建筑技術(shù)開發(fā)，2016，43（05）：38-39.

[2]方小丹，魏璉. 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問題的討論[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2011，32（12）：46-51.

[3]李琛琛. 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問題的討論[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（18）：245.

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