萬(wàn)林

國(guó)海建設(shè)有限公司 江西 南昌 330200

引言

研究指出，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要關(guān)注抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，重視在分析地震災(zāi)害對(duì)居民生命安全造成危害基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)增強(qiáng)抗震能力有效抵御不同地質(zhì)災(zāi)害對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的危害?；谡w建筑水平的穩(wěn)定提升，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要思考通過(guò)哪些方式提升抗震設(shè)計(jì)的科學(xué)性，當(dāng)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時(shí)能給居民提供較為安全的建筑防護(hù)。所以，應(yīng)該分析通過(guò)哪些方式來(lái)提升建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的水平，利于在強(qiáng)化抗震設(shè)計(jì)效果基礎(chǔ)上推動(dòng)建筑行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

1 建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要作用

1.1 強(qiáng)化建筑的內(nèi)部性能

抗震設(shè)計(jì)理念在建筑設(shè)計(jì)中的滲入，能夠提供建筑布局以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量的理論指導(dǎo)，確保內(nèi)部的安全性以及穩(wěn)定性，建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留的空間使得內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格參照標(biāo)準(zhǔn)的建筑設(shè)計(jì)參數(shù)規(guī)范，參考結(jié)構(gòu)中的剪力墻布置，使其分布能夠更加均勻合理，即使發(fā)生建筑結(jié)構(gòu)中心位置的斷裂，也能維持良好的抗震效果。

1.2 提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的路徑

設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中需要關(guān)注多種因素的影響，從整體角度思考制定提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的路徑，在投入更多精力基礎(chǔ)上，滿足人們提出的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求。因?yàn)榭拐鹪O(shè)計(jì)包含的因素比較多，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)地震結(jié)構(gòu)進(jìn)行多元分析，也要在材料性能基礎(chǔ)上提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。這樣能提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，圍繞實(shí)際情況提出針對(duì)性的設(shè)計(jì)措施，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以提升抗震性能。以此在建筑材料科學(xué)運(yùn)用的基礎(chǔ)上，保障抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，圍繞本地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害情況與抗震性能進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在滿足抗震設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，給人們帶來(lái)更加安全的居住環(huán)境[1]。

1.3 提升建筑抗震應(yīng)用效果

長(zhǎng)期的發(fā)展積累，使得建筑設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)持續(xù)完善，積累了相對(duì)較多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)先進(jìn)理念在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以強(qiáng)化抗震的效果，部分建筑物存在嚴(yán)重的凹凸不規(guī)則以及超出屋頂高塔的情況，在建筑的抗震設(shè)計(jì)中，加入建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)理論，能夠很好地改善此類問(wèn)題，提升其實(shí)際剛度。建筑設(shè)計(jì)時(shí)將電梯放置在中心位置，也是一種強(qiáng)化抗震設(shè)計(jì)效果的重要手段。

2 市政建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

2.1 市場(chǎng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)理念滯后

近幾年來(lái)，市政建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)易出現(xiàn)各類問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員對(duì)于設(shè)計(jì)理念認(rèn)知力度不足，在設(shè)計(jì)過(guò)程中盲目運(yùn)用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，未能從全方位角度思考抗震性能的優(yōu)化，這一設(shè)計(jì)方式對(duì)建筑工程安全性與穩(wěn)定性的保障相對(duì)不利，如若日后區(qū)域內(nèi)發(fā)生地震，必然造成巨額經(jīng)濟(jì)損失，或者伴隨人員傷亡等，極大地影響和諧社會(huì)的構(gòu)建。不僅如此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員很多時(shí)候未能明確抗震設(shè)計(jì)的重要意義，在抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中沒(méi)能全面及系統(tǒng)的思考，導(dǎo)致抗震結(jié)構(gòu)不科學(xué)、抗震級(jí)別不達(dá)標(biāo)，最終的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案必然不夠理想。除此之外，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中未能考慮日后工程擴(kuò)建所帶來(lái)的安全隱患，普遍存在抗震設(shè)計(jì)計(jì)算不準(zhǔn)確、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)葐?wèn)題，且所運(yùn)用的軟件未能精準(zhǔn)地計(jì)算抗震性能以及抗震結(jié)果，從而導(dǎo)致最終的設(shè)計(jì)結(jié)果與預(yù)期效果存在巨大差異，極大地影響了抗震實(shí)驗(yàn)的精度與準(zhǔn)度。

2.2 脫離設(shè)計(jì)圖紙

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，很多建筑單位為了片面的追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視整體建筑結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性要求，擅自增加建筑物的整體高度，使其高度設(shè)計(jì)和原有的設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重不符，降低了高層建筑整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，提高了建筑物受地震災(zāi)害的危險(xiǎn)系數(shù)，為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成非常不利的影響[2]。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)方向存在偏頗

市政建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)是重點(diǎn)內(nèi)容，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)本著設(shè)計(jì)的科學(xué)性原則，以滿足工藝設(shè)備需求為宗旨，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。但從現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況來(lái)看，該項(xiàng)工作的落實(shí)仍存在許多問(wèn)題，主要表現(xiàn)在抗震設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)不夠突出，抗震性能的優(yōu)化是重中之重，直接影響了建筑工程日后的使用安全性等，但部分設(shè)計(jì)師卻更加強(qiáng)調(diào)功能設(shè)計(jì)，導(dǎo)致與工程安全相關(guān)的元素未能得到重視，通過(guò)消防安全的控制僅僅流于表面，無(wú)形中增添了安全隱患，難以保障市政建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可行性。

2.4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案缺乏先進(jìn)性

市政建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)階段建筑事業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，參考設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與法律條文，優(yōu)化抗震設(shè)計(jì)方案，突出設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與合理性。但當(dāng)下設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展過(guò)程中，部分設(shè)計(jì)人員未能根據(jù)行業(yè)發(fā)展形勢(shì)進(jìn)行系統(tǒng)化思考，導(dǎo)致抗震性的設(shè)計(jì)穩(wěn)定性嚴(yán)重缺失，未能將抗震設(shè)計(jì)落于實(shí)處，抑或是從細(xì)節(jié)層面入手予以優(yōu)化、完善等，沒(méi)能從可持續(xù)發(fā)展理念角度分析抗震設(shè)計(jì)的重要性與必要性，這樣導(dǎo)致整體的市政建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏先進(jìn)性與前瞻性，很難保障進(jìn)入工程使用的耐久性，甚至?xí)o建筑工程設(shè)計(jì)單位與施工單位的發(fā)展帶來(lái)相應(yīng)的影響。

3 基本原則

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該堅(jiān)持整體性原則，設(shè)計(jì)人員需要從建筑整體出發(fā)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，讓建筑結(jié)構(gòu)可以滿足人們提出的安全居住需求。只有保障建筑結(jié)構(gòu)整體性能，滿足人們提出的居住或者是使用需求，才能保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，在先進(jìn)理念支持下進(jìn)行多樣化的抗震設(shè)計(jì)，在滿足人們對(duì)建筑設(shè)計(jì)需求基礎(chǔ)上推動(dòng)建筑行業(yè)的優(yōu)化發(fā)展。同時(shí)在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)需要關(guān)注結(jié)構(gòu)剛度原則，立足雙向傳導(dǎo)提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該思考結(jié)構(gòu)剛度，重視通過(guò)多種技術(shù)與建筑材料運(yùn)用針對(duì)性控制結(jié)構(gòu)變形，也能通過(guò)保障結(jié)構(gòu)剛度提升建筑抗震設(shè)計(jì)的實(shí)際水平。這樣能在各項(xiàng)因素分析與資源運(yùn)用基礎(chǔ)上推動(dòng)抗震設(shè)計(jì)的有序落實(shí)，保障結(jié)構(gòu)剛度能與建筑抗震能力相匹配，在科學(xué)控制結(jié)構(gòu)抗震壓力基礎(chǔ)上提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性[3]。

2.1 各種抗震設(shè)計(jì)

抗震構(gòu)件的設(shè)計(jì)需要同時(shí)考慮許多各種因素，因此，建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中需要同時(shí)考慮一些各種因素和最基本的抗震設(shè)計(jì)。通過(guò)分析建筑抗震的特性，并利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)做出各種工程設(shè)計(jì)，使建筑物具備了多功能的防震特性。在某些地震多發(fā)區(qū)域，單純的防震工程設(shè)計(jì)并無(wú)法進(jìn)行全面的設(shè)防，抗震效果較差。所以，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分考慮建筑物抗震設(shè)計(jì)的多樣性。提高了建筑的安全特性，并確保其在防震方面起到了關(guān)鍵作用。這也是人們今天在設(shè)計(jì)防震建筑物時(shí)堅(jiān)持的基本準(zhǔn)則之一。

2.2 科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理分配優(yōu)缺點(diǎn)

建筑結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)也需要遵循一定的規(guī)范，而優(yōu)劣勢(shì)的劃分也需要以這方面的建筑相關(guān)規(guī)范為基礎(chǔ)。特殊的構(gòu)造方式和剛度分布保證了建筑結(jié)構(gòu)在產(chǎn)生地動(dòng)時(shí)的最大穩(wěn)定性，使之不會(huì)變形或傾倒，在建筑不同組成部分間也產(chǎn)生了依附關(guān)聯(lián)和共同支撐的關(guān)系。而且，建筑各部分的硬度和彈性都滿足了這些建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而提高了建筑物的穩(wěn)定性和可靠性。

2.3 確保各部分的有效功能

在抗震建筑物的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)組件必須發(fā)揮其全部潛力。否則，建筑物的耐震能就將降低。所以，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮材料是否能夠充分發(fā)揮設(shè)計(jì)用途。比如，建筑物的承載構(gòu)件是不是能夠按照建筑設(shè)計(jì)時(shí)的承載標(biāo)準(zhǔn)完成，建筑物的局部補(bǔ)強(qiáng)是不是能夠增加建筑物的穩(wěn)定性等。各個(gè)區(qū)域和組成部分都是根據(jù)原設(shè)計(jì)確定的，我們必須充分考慮您是否能夠充分發(fā)揮我們的建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，以緊密匹配設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和功能。

在開(kāi)展影響建筑結(jié)構(gòu)的抗震工程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)積極運(yùn)用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)以及相應(yīng)的大數(shù)據(jù)分析軟件，對(duì)影響建筑物構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建模和數(shù)據(jù)分析，以便于更加精確地建模和分析對(duì)受影響的建筑物構(gòu)造的危害。通過(guò)根據(jù)負(fù)荷變化和實(shí)際受力狀況，優(yōu)選和完善抗震構(gòu)造的設(shè)計(jì)方案，以提升抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平與品質(zhì)。

4 提高建筑抗震性能設(shè)計(jì)的途徑

4.1 保障結(jié)構(gòu)參數(shù)的準(zhǔn)確性

在對(duì)高層混凝土抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)具體的建筑位置、環(huán)境、地形等進(jìn)行科學(xué)合理的勘察和測(cè)量，掌握精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，從而保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的精準(zhǔn)性和全面性，保障抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和可行性。高層建筑不同樓層在發(fā)生地震時(shí)出現(xiàn)的位移限值容易受到建材規(guī)格、結(jié)構(gòu)體系等因素影響。因此，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合利用計(jì)算機(jī)軟件，在測(cè)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立完善的設(shè)計(jì)模型，保障設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性和準(zhǔn)確性，為提升整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，強(qiáng)化其抗震性能提供堅(jiān)實(shí)的依據(jù)。

4.2 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑的柱體結(jié)構(gòu)與圈梁砌筑墻體部分會(huì)因?yàn)槭艿剿降卣鸷奢d與豎直地震荷載的作用下而出現(xiàn)裂縫，將墻體劃分為多個(gè)塊體。在水平地震荷載的作用下，建筑結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生水平方向的位移，逐漸向外移動(dòng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫的開(kāi)裂程度越來(lái)越大，破壞墻體的整體性，使墻體承壓面積逐漸減小。當(dāng)其承載力無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)承載要求時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)坍塌，墻體承載能力也逐漸消失?；谶@種情況，應(yīng)重視結(jié)構(gòu)柱和圈梁的設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)的彈性，從而消耗一部分地震作用力，避免建筑墻體的剛度快速衰退從而發(fā)生坍塌現(xiàn)象，或者延緩這種問(wèn)題的發(fā)生，使建筑即使在中震與大震情況下，也不會(huì)出現(xiàn)快速坍塌。

4.3 完善結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

要保障建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性設(shè)計(jì)，對(duì)其抗震構(gòu)造進(jìn)行精細(xì)化處理，強(qiáng)化豎向結(jié)構(gòu)受力均勻性，綜合應(yīng)用平面、立面結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性，設(shè)計(jì)多層抗震防線，最大限度降低地震對(duì)建筑物的位移破壞；強(qiáng)化對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用，提升其抗震性能，促進(jìn)其使用周期，保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；要對(duì)筒體、懸掛、剪力墻等抗震結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，保障混凝土抗震結(jié)構(gòu)剛度，促進(jìn)其抗震性能的提升[4]。

4.4 建筑材料的科學(xué)選擇

對(duì)于任何的建筑結(jié)構(gòu)而言，其主要的承重原料都是建筑材料，而建筑材料自身的塑性和剛度會(huì)在整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)抗震性能中起到很大的影響作用?；诖耍趯?duì)市政建筑工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)工作者應(yīng)該充分考慮建筑材料的合理選擇。具體選擇中，應(yīng)該對(duì)市政建筑工程所在地實(shí)際的地質(zhì)特征、地形地貌、板塊運(yùn)動(dòng)等的各種條件進(jìn)行全面了解，并以此為依據(jù)來(lái)選擇抗震性能符合實(shí)際工程需求的建筑材料，這樣才可以讓整體市政建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能得到良好保障。一般情況下，在市政建筑結(jié)構(gòu)的材料選擇中，通常以輕質(zhì)量、高強(qiáng)度的建筑材料為主，同時(shí)應(yīng)保障其整體性和延展性足夠好。對(duì)于板塊比較穩(wěn)定的施工區(qū)域，市政建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以科學(xué)利用裝配式混凝土，這種材料更加輕便，且施工操作也較為簡(jiǎn)單。但是，如果市政建筑工程所在地為地震頻發(fā)區(qū)域，現(xiàn)澆筑混凝土結(jié)構(gòu)就很容易產(chǎn)生裂縫問(wèn)題，其安全性也難以得到有效保障。

4.5 合理布局，控制地震能量

采取減少地震作用的方法可有效減輕地震災(zāi)害對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的負(fù)面影響。為嚴(yán)格控制地震災(zāi)害產(chǎn)生的能量，在建設(shè)土木工程結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，還需認(rèn)真分析建筑物位移動(dòng)作的影響因素，且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中注重因素的合理預(yù)測(cè)與定量分析，以期在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中減弱地震震動(dòng)產(chǎn)生的能量。同樣重要的是，發(fā)生地震時(shí)，為嚴(yán)格控制建筑物可能出現(xiàn)的破損和變形問(wèn)題，需認(rèn)真分析和設(shè)計(jì)建筑底部位置的塑性變形，這種方法在地質(zhì)硬度較高的土木工程建設(shè)中具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員應(yīng)將結(jié)構(gòu)間的關(guān)系及力傳導(dǎo)方向等進(jìn)行思考和分析，合理利用結(jié)構(gòu)間的協(xié)作關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)地震能量的消減和把控，降低地震能量波集中傳導(dǎo)對(duì)局部建筑結(jié)構(gòu)帶來(lái)的影響和威脅，保證建筑的質(zhì)量。在力傳導(dǎo)分析中，要做好應(yīng)力均衡劃分的思考，避免局部應(yīng)力過(guò)大帶來(lái)的威脅，保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，因?yàn)楝F(xiàn)代建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性、承載力、熱穩(wěn)定性和強(qiáng)度參數(shù)都有高度的要求，所以，設(shè)計(jì)師首先要建立防震結(jié)構(gòu)的先進(jìn)建筑設(shè)計(jì)理念，從防震設(shè)計(jì)中完成工程設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)，建筑物構(gòu)件的傳力路線一定要清晰合理，而建筑物構(gòu)件的抗震特性設(shè)計(jì)一定要與整體設(shè)計(jì)強(qiáng)度相互協(xié)調(diào)。另外，為增強(qiáng)建筑的抗震特性設(shè)計(jì)，在選用建筑的主要構(gòu)件型式時(shí)，也應(yīng)當(dāng)盡量選擇均勻、規(guī)則布置的概念。