淺談房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)

摘要：文章介紹了我國(guó)房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展歷史與未來(lái)趨勢(shì)，同時(shí)介紹了當(dāng)前常用的設(shè)計(jì)理念與方法，

關(guān)鍵詞：房屋建筑；抗震；設(shè)計(jì)

引言

在各種自然災(zāi)害里，地震作為一種危害性大，受災(zāi)面積廣，造成不可恢復(fù)的自然災(zāi)害，無(wú)論是歷史上的記載，還是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外發(fā)生的地震災(zāi)害，都給人來(lái)了不可挽回的巨大損失，同時(shí)也導(dǎo)致大量的人類死亡。從古至今對(duì)地震災(zāi)害后的賑災(zāi)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在地震中人類大量的死亡主要是由于房屋在災(zāi)害中倒塌導(dǎo)致人員的死亡，所以對(duì)于如何有效的降低地震災(zāi)害中的損失，主要的辦法就是加強(qiáng)房屋建筑抵抗地震等級(jí)的提高，這樣不僅可以減少人身安全財(cái)產(chǎn)的損失，而且還可以在災(zāi)后重建中提供有利的條件。因此對(duì)于提高建筑的抗震等級(jí)，我國(guó)出臺(tái)了建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范準(zhǔn)則——《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，在《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》里明確的規(guī)定了在對(duì)現(xiàn)在建筑設(shè)施中建筑設(shè)計(jì)圖所必須遵守的規(guī)范準(zhǔn)則，要求等級(jí)低的地震建筑設(shè)施無(wú)損壞，中級(jí)地震可以震后進(jìn)行二次修建，大型地震不至于倒塌造成人員的傷亡，照此標(biāo)準(zhǔn)可以最大限度的保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

在本世紀(jì)初始，我國(guó)開始大力發(fā)展城市的建設(shè)，各地建筑設(shè)施都開始拔地而起，全國(guó)的房地產(chǎn)事業(yè)到了蓬勃發(fā)展的黃金時(shí)期，一個(gè)工程完成時(shí)間也很迅速，但是在抗震防災(zāi)上的質(zhì)量卻與國(guó)外相比，具有很大的距離。例如一些發(fā)達(dá)地區(qū)的建筑設(shè)施，當(dāng)遇到地震災(zāi)害后其建筑設(shè)施不會(huì)出現(xiàn)大范圍的人身生命安全，房屋更不會(huì)發(fā)范圍傾斜異位，更不用說(shuō)房屋倒塌的概率少之又少?？梢娢覈?guó)在建筑上抗震的質(zhì)量提高空間很大。如果要增強(qiáng)我國(guó)建筑設(shè)施抗震能力就需要專業(yè)人員進(jìn)行科學(xué)研究，同時(shí)引進(jìn)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)。以達(dá)到最大限度降低地震災(zāi)害的給國(guó)家和人民帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)上損失和人民的人身安全。

1 國(guó)內(nèi)常見的房屋建筑抗震模式

建筑設(shè)施如果具有很強(qiáng)的抗地震性能便可以有效的保護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)以及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)我國(guó)之前地震的抗震救災(zāi)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行多方面進(jìn)行信息整理總結(jié)，進(jìn)行科學(xué)的分析，對(duì)前人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，可以了解到我國(guó)對(duì)建筑設(shè)施的結(jié)構(gòu)耗材主要有一下幾點(diǎn)：

建筑設(shè)施主題墻壁均為磚塊作為整體結(jié)構(gòu)的載體。對(duì)于承重部分，充當(dāng)骨骼作用的是用鋼筋混凝土來(lái)充當(dāng)?shù)?，如減力墻構(gòu)成、鋼筋混凝土構(gòu)件和鋼筋混凝土承重的構(gòu)成。鋼筋混凝土與墻體同時(shí)使用的情況，多是用于多層房屋建筑中，對(duì)于高層的建筑設(shè)施采用鋼筋混凝土承載墻最為普遍，大型公共設(shè)施的建筑設(shè)施則是選擇減力墻構(gòu)成或者構(gòu)架混凝土的情況為多。對(duì)于一般人民居住的住房使用的方法與高層建筑設(shè)施相同。

綜上所述，在所有的構(gòu)件當(dāng)中，抵抗地震能力最強(qiáng)的為減力墻構(gòu)成，鋼筋混凝土承重的構(gòu)成、鋼筋混凝土構(gòu)件抗震性較弱。所以這就要求依據(jù)實(shí)際情況選擇最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇進(jìn)行建筑施工。

2我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)房屋建筑抗震減災(zāi)設(shè)計(jì)最初是從降低建筑物的剛度角度下手，從而發(fā)展成柔性建筑的結(jié)構(gòu)體系理念。主要成果表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)底層剛度的大幅度下降，同時(shí)上部剛度的快速增加。進(jìn)入新世紀(jì)我國(guó)的工程抗災(zāi)設(shè)計(jì)很快的普及，彈性結(jié)構(gòu)體系在我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)上有了推廣的體現(xiàn)。

以往的抗震設(shè)計(jì)的根據(jù)是設(shè)防裂度，其核心理念是“抗”。新的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)更科學(xué)的控制有關(guān)構(gòu)件剛度與彈性來(lái)實(shí)現(xiàn)抗震。這種設(shè)計(jì)就能夠有效的降低地震橫波與縱波產(chǎn)生的能，進(jìn)而很大限度的避免了建筑體倒塌的幾率。

3 現(xiàn)代建筑的抗震設(shè)計(jì)

3.1承載力層面的抗震設(shè)計(jì)

承載力層面的抗震設(shè)計(jì)是依據(jù)靜力學(xué)理論發(fā)展而來(lái)的抗震設(shè)計(jì)思路，這類思路是把地震的作用抽象成一系列慣性作用力，同時(shí)理論上將彈性力學(xué)的思路載入到建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)運(yùn)算中，這就可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)與地震之間的作用力的強(qiáng)弱與彈性位移動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，最后得出科學(xué)的判定準(zhǔn)則，原理是建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等參數(shù)是否能承受與滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的條件作為結(jié)構(gòu)失效的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 能量層面的建筑抗震設(shè)計(jì)

能量層面的建筑抗震設(shè)計(jì)思考，考慮的方面較多，過(guò)程較為復(fù)雜，此種方法在設(shè)計(jì)的過(guò)程中充分考慮了建筑結(jié)構(gòu)的彈性變形對(duì)建筑結(jié)構(gòu)破壞。目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為這是對(duì)傳統(tǒng)的建筑抗震設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新與發(fā)展，能夠立足與充分依據(jù)性能的抗震設(shè)計(jì)，所以能量層面上對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)，依據(jù)成為當(dāng)代抗震設(shè)計(jì)理念的重要的發(fā)展趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)。

3.3 損傷層面的抗震設(shè)計(jì)

損傷層面的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路的主要理念是實(shí)施建筑結(jié)構(gòu)的損傷參數(shù)估計(jì)。估計(jì)的過(guò)程基礎(chǔ)是計(jì)算建筑的結(jié)構(gòu)累積滯后的能量，該方式的要點(diǎn)是根據(jù)計(jì)算分析建筑體系的能量。所以，此方式是將能量層面上的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路與性能層面的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理念的有機(jī)融合。所以損傷層面上的抗震設(shè)計(jì)思路和根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷指數(shù)定義設(shè)計(jì)指標(biāo)的方式，需要選取合理的地震損傷模型，估計(jì)出結(jié)構(gòu)的損傷程度，推算出預(yù)定的損傷性能目標(biāo)是否科學(xué)。

3.4性能層面上的抗震設(shè)計(jì)

依據(jù)結(jié)構(gòu)性能的抗震設(shè)計(jì)理念，是最新發(fā)展起來(lái)的建筑抗震設(shè)計(jì)方式，該模式出現(xiàn)時(shí)間比較晚，理論尚不夠成熟，結(jié)構(gòu)性能層面的抗震設(shè)計(jì)如果想真正投入于實(shí)際設(shè)計(jì)中，還需要進(jìn)的在下面幾個(gè)方面實(shí)施研究探索不斷完善，首先是怎樣針對(duì)地震危險(xiǎn)性區(qū)域的過(guò)渡做出準(zhǔn)確的定義，依據(jù)如何實(shí)現(xiàn)量化。其次是盡快建立對(duì)結(jié)構(gòu)功能失效的估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)破壞的相關(guān)參數(shù)。位移層面上建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)以下幾種切入方面，按延性參數(shù)可以把設(shè)計(jì)方法分為能力譜系法，直接根據(jù)位移的等設(shè)計(jì)方法。這類方法各有優(yōu)劣，依據(jù)在當(dāng)代建筑的抗震設(shè)計(jì)中有了很多的應(yīng)用示例。其中間接位移法和延性參數(shù)法是根據(jù)位移過(guò)程實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模式，其性能譜法更多的傾向于位移的驗(yàn)算。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述。現(xiàn)代抗震的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)長(zhǎng)足的發(fā)展，伴隨以上理論的快速發(fā)展與應(yīng)用，建筑設(shè)計(jì)的新思路新方式也逐漸被使用到建筑物的設(shè)計(jì)的實(shí)踐當(dāng)中，為了確保建筑的抗震性能提供更好更完善的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)理念發(fā)展至今，世界各國(guó)的抗震學(xué)術(shù)研究和工程實(shí)踐都獲得了許多全新成果。在設(shè)計(jì)方式上也不再拘泥于以往僅僅的基于力學(xué)的傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)思路，已經(jīng)開始不斷嘗試依據(jù)性能和位移等新的抗震設(shè)計(jì)思路。在當(dāng)前的環(huán)境中，抗震設(shè)計(jì)思路也可以在完善自身體系的同時(shí)，向前快速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王卉.房屋塵預(yù)的肪震設(shè)計(jì).門窗.2014.03

[2]杜洋，武保全.代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震措施探討.科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2014.09

[3]汪鋼.預(yù)制板建筑防震加強(qiáng)措施構(gòu)想.中國(guó)科技信息.2012，02