工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)分析

■馬 軼

■1.太原理工大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，山西 太原 030024;2.山煤集團(tuán)大同富利達(dá)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，山西 大同 037003

工業(yè)和民用建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分復(fù)雜且重要的工作，設(shè)計(jì)工作包括很多方面，而抗震設(shè)計(jì)作為整個(gè)工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的組成部分，其抗震設(shè)計(jì)工作水平和質(zhì)量將直接影響著整個(gè)工民建工程的施工質(zhì)量，關(guān)系著后期工程的抗震性能，甚至?xí)?duì)人們生命安全造成影響。

1 工民建結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)方法

1．1 以結(jié)構(gòu)中的基本構(gòu)造為依據(jù)

通常我們?nèi)绻凿摻罨炷量蚣茏鳛榻ㄖ饕慕Y(jié)構(gòu)，那么對(duì)工民建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就需要充分的考慮影響鋼筋混凝土的構(gòu)建因素，如鋼筋截面尺寸大小、最小配筋率等，通過對(duì)這些進(jìn)行充分的計(jì)算，從而對(duì)抗震性能進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)。大多數(shù)情況下，如果我們選擇對(duì)房屋高度、樓層以及整個(gè)建筑的高度進(jìn)行限制的構(gòu)造方法，這種方法一般用于對(duì)工民建筑的磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)造的設(shè)計(jì)。另外，設(shè)計(jì)工民建筑的橫縱墻結(jié)構(gòu)時(shí)，通常情況下主要針對(duì)鋼筋混凝土的構(gòu)造柱以及防震縫進(jìn)行設(shè)置。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)的發(fā)展也日益迅速，建筑行業(yè)中建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范得到不斷的完善，例如建筑屋頂?shù)碾娞?、樓?gòu)造的設(shè)計(jì)等。

1．2 以建筑規(guī)劃和場地為依據(jù)

穩(wěn)定性較強(qiáng)的建筑場地，是在進(jìn)行工民建筑結(jié)構(gòu)良好的抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮的問題?？拐饘拥脑O(shè)置是建筑物抗震性能設(shè)計(jì)優(yōu)劣的重要因素之一。建筑結(jié)構(gòu) 的外部空間進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)與相鄰樓棟間的距離、建筑物外觀、樓棟之間的舒適度以及建筑物的安全性能進(jìn)行充分的考慮。建筑結(jié)構(gòu)場地進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，主要需要考慮的因素有建筑物結(jié)構(gòu)上部位移特點(diǎn)、位移性能、結(jié)構(gòu)整體移動(dòng)范圍內(nèi)無障礙物等。因?yàn)榻ㄖ锏氖褂媚晗掭^長，因此如果出現(xiàn)障礙物，可以在建筑物可移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置出入口。但是出入口的設(shè)置也存在一定的問題，如有時(shí)會(huì)對(duì)人們的生命安全造成威脅，因此，我們可以采取設(shè)置門墻或是標(biāo)志的方式，提高過往人群和車輛的安全。

1．3 以建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)為依據(jù)

工民結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)主要的目的就是在遇到地震時(shí)，能夠有效的保證建筑物的安全。因此，建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需要考慮的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是遵循建筑區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)的大地震烈度機(jī)構(gòu)性。抗震性能指標(biāo)是以建筑物受到地震影響時(shí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)不會(huì)受到破壞。同時(shí)，還要保證建筑結(jié)構(gòu)中沒有抗震性能的結(jié)構(gòu)以及建筑物結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)部位也具有較強(qiáng)的抗震能力。除了對(duì)建筑物抗震性能的考慮之外，我們還要充分考慮建筑物的抗風(fēng)性能。在大風(fēng)或者臺(tái)風(fēng)的影響下，建筑物的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生水平振動(dòng)從而導(dǎo)致建筑物安全性能的降低，同時(shí)還會(huì)影響建筑物本身的抗震構(gòu)造的耐久性。因此，建筑物抗震設(shè)計(jì)的要求得到滿足就需要將建筑結(jié)構(gòu)的性能指標(biāo)達(dá)到制定的標(biāo)準(zhǔn)。

2 提高工民建筑抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施

2．1 恰當(dāng)?shù)慕ㄖ龅?/h3>

地震的安全性評(píng)價(jià)工作主要是通過對(duì)相關(guān)的防震減災(zāi)法充分的分析之后，發(fā)現(xiàn)需要可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害且重大的建筑工程進(jìn)行評(píng)價(jià)，并且按照地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)置，嚴(yán)格按照設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行建筑物的抗震設(shè)防工作。建筑物的抗震設(shè)防分類主要分為四類:甲、乙、丙、丁，甲類主要是指容易發(fā)生次生災(zāi)害且重大的建筑物，是最重要的。所以在選擇建筑物場地時(shí)，地理位置主要選擇能夠有效降低地震影響且不容易為建筑物帶來不利影響的地方。針對(duì)有些地基較弱、能夠液化的建筑，要加強(qiáng)對(duì)其防震性能的設(shè)置，避免建筑物出現(xiàn)傾斜、倒塌的現(xiàn)象。

2．2 科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形式

隨著我國工民建筑的增多，工民建筑結(jié)構(gòu)形式的種類也包括很多種，諸如，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)等，這些建筑結(jié)構(gòu)由于受到不同的地區(qū)、設(shè)防烈度等影響因素，最對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)形式造成不利的影響。因此，選擇合理的建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式，是提高工民建筑抗震性能的主要條件。在工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最為常用的，其具有柔韌性強(qiáng)、抗變性能力強(qiáng)以及承載力、抗震性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)建筑自身的功能以及抗震的要求來進(jìn)行嚴(yán)格的方案確定。除此之外，建筑體系的選擇也尤為重要。高層建筑設(shè)計(jì)中，建筑體系的選擇主要以建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移度為主要的考慮對(duì)象。同時(shí)房屋建筑物的層數(shù)和樓層高度的增加，在地震中，建筑結(jié)構(gòu)受到的地震作用和荷載作用會(huì)使建筑水平位移也不斷的增大，從而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度也隨之增加。除了建筑層數(shù)會(huì)導(dǎo)致建筑物抗側(cè)移度發(fā)生變化外，還有混凝土結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件以及受力特點(diǎn)等。

2．3 加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量

地震發(fā)生時(shí)，對(duì)建筑物產(chǎn)生的破壞作用是非常大的，因此加強(qiáng)對(duì)工民建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)是十分重要的。我國的建筑行業(yè)雖然發(fā)展的較為迅速，但是相應(yīng)的關(guān)鍵性技術(shù)水平還相對(duì)較低，尤其是建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)水平，由此導(dǎo)致了沒有科學(xué)合理的建設(shè)方案以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而導(dǎo)致了建筑工程的成本費(fèi)用、重量等方面顯著的提高，同時(shí)還降低了建筑物的抗震性能。因此，為了提高工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，首先要嚴(yán)格遵循科學(xué)合理的抗震理論知識(shí)以及設(shè)計(jì)原則。然后結(jié)合建筑物本身的特點(diǎn)以及性能，充分考慮建筑物的建筑環(huán)境以及結(jié)構(gòu)形式，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)自身的安全性和可靠性。例如，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、耗能力以及剛度和延伸性進(jìn)行充分的考慮，使建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擁有較強(qiáng)的承載能力、剛度，同時(shí)還要具備較強(qiáng)的延性性能。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文主要分析了工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)方法以及提高抗震設(shè)計(jì)的有效措施，抗震設(shè)計(jì)的方法主要介紹了三種:以工民建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造為依據(jù)、以工民建筑規(guī)劃和場地為依據(jù)以及以工民建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)為依據(jù)，并結(jié)合這三種方法總結(jié)出了三點(diǎn)提高工民建筑工程抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效措施，例如，選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖ龅?、選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形式等等。筆者希望更多的專業(yè)人士能投入到該課題研究中，針對(duì)文中存在的不足，提出指正建議，為提高我國工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)工作做出重要的貢獻(xiàn)。

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