抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究

莫立斌

摘要：隨著科技不斷進步，我國的經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展。人們的物質(zhì)需求逐年增加，因此我國在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中投入了大量的資金與精力，而人們的生活質(zhì)量及需求也不斷的在提高。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震設(shè)計是決定房屋建筑使用安全的重要因素，本文從提高房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性與降低地震作用對建筑的影響進行分析，簡述了抗震設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用情況，望能對同行的施工帶來一定的啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用；研究

抗震設(shè)計在房屋建筑中的運用，是在災(zāi)難條件下，保證建筑質(zhì)量與群眾生命安全的重要措施。我國的建筑業(yè)正不斷的向這方面發(fā)展，具有良好抗震性能的建筑，能在地震時避免其造成的損失，確保人們生命財產(chǎn)的安全?；诖耍P者結(jié)合自身工作實踐做出以下分析。

1.抗震設(shè)計的重要性分析

在自然災(zāi)害中，地震的危害極大，且其對房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的影響尤為嚴(yán)重。人類歷史上曾發(fā)生過多起大型地震，對全球范圍內(nèi)人的居民造成了巨大的危害。我國曾在1976年發(fā)生了唐山大地震，2008年汶川地震等。隨著城市化進程的不斷加速，我國的城市數(shù)量正在迅速增多，人口迅速上城市遷移，造成了城市人口密度大的問題，使社會的財富也聚集在城市之中。對此，若發(fā)生地震災(zāi)害將導(dǎo)致嚴(yán)重的財產(chǎn)損失及人員傷亡。地震災(zāi)害屬于地殼活動的現(xiàn)象，就目前人類掌握的科技，尚不能有效的對地質(zhì)進行預(yù)測及采取極為效的防止措施。因此在面對地震災(zāi)害這類不確定因素較高的災(zāi)害時，全球的建筑業(yè)都進行了思考，怎樣改善目前的抗震技術(shù)，以加強建筑的抗震性，降低災(zāi)害造成的損失。當(dāng)前形勢下，采取的有效的科學(xué)對策是在進行建筑施工時嚴(yán)格遵守“抗震的基本原則”作為施工思想。目前我國的抗震規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是：小震情況，不能破壞建筑、中震情況，能夠進行有效的加固維修、大震情況，建筑不坍塌。這一設(shè)計原則在目前的實踐中取得了一定的成果。這一抗震原則的使用對建筑抗震性能的提升有著決定性的作用，即使在人口密集的大型城市，受到地質(zhì)的影響，造成的人員傷亡及財產(chǎn)損失都得到了一定的控制。

這類設(shè)計的主要目的在于有效的保障人員的安全，因此在中小地震時，可能出現(xiàn)建筑功能失效等問題。特別是在目前經(jīng)濟高速發(fā)展的前提下，建筑室內(nèi)的裝修及相關(guān)設(shè)備等的費用可能已大于建筑本身的費用。這樣造成的損失也是無法估量的。對此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性對建筑及室內(nèi)都有著重要的意義[1]。

2.抗震設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

在建筑施工的造價預(yù)算中，結(jié)構(gòu)設(shè)計占用較大比重，“經(jīng)濟、實用及安全”是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心理念。根據(jù)這一理念，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計才能滿足要求。而考慮到地震災(zāi)害具有不確定性及強大的破壞性等，因此房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能應(yīng)用，是對設(shè)計安全理念及預(yù)防自然災(zāi)害的措施的一種體現(xiàn)。下文將對提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性及降低地震作用對建筑影響等方面進行詳細(xì)的論述，分析抗震設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

2.1建筑結(jié)構(gòu)抗震性的提高

為了有效的保證建筑結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性應(yīng)重視下列幾點的內(nèi)容：一是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，充分考慮地基的穩(wěn)定性因素，選擇有利于抗震的地基土質(zhì)，杜絕地基變形導(dǎo)致抗震性能降低；二是應(yīng)在相同性質(zhì)地基上進行同一房屋建筑結(jié)構(gòu)單位的設(shè)計，應(yīng)將地基的潛力進行挖掘并融入建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，進而充分發(fā)揮地基的抗震性能；三是盡量將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成對稱、規(guī)則的形式，進而降低地震災(zāi)害影響建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形及防治地震作用力過于集中導(dǎo)致房屋建筑坍塌等情況出現(xiàn)；四是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中多設(shè)置幾道抵抗措施，改善建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，另外應(yīng)明確建筑結(jié)構(gòu)的受力情況，以免出現(xiàn)局部結(jié)構(gòu)較為薄弱的情況；五是盡量的降低房屋建筑結(jié)構(gòu)的自重，進而控制建筑對地基的荷載力，使在地震作用下能夠緩解對建筑的影響；六是加強建筑結(jié)構(gòu)空間的統(tǒng)一性，將建筑結(jié)構(gòu)的平面進行強化連接，保證建筑的豎向結(jié)構(gòu)強度能夠有效的支撐建筑整體重力[2]。

2.2降低地震作用的影響

目前建筑界認(rèn)為抵抗地震作用最有效的措施，是在建筑基礎(chǔ)與主體間設(shè)置隔震層，一些設(shè)計師在建筑的頂端加設(shè)了一個“反擺”。其作用能夠在發(fā)生地震時使建筑的位移相反運動，使得建筑在地震作用下受到的震動，增大了阻尼作用，降低了加速度，控制了地震的影響。距相關(guān)實驗得出，若合理的設(shè)計“反擺”，具有60%的幾率對地震作用進行控制，也能夠最大限度的降低建筑室內(nèi)物品的破損情況。這一措施如今在國內(nèi)外都得到了一定的應(yīng)用與研究，在實際施工中取得了一定的成效，是人類抵抗地震災(zāi)害的重要一步。

2.3地震防御標(biāo)準(zhǔn)

距我國相關(guān)規(guī)定指出，建筑的使用價值可分為甲、乙、丙、丁四個類別。其中甲乙類建筑標(biāo)準(zhǔn)是：若抗震設(shè)防的烈度在6至8度之間，應(yīng)結(jié)合本地抗震設(shè)防在加一度；丙類建筑標(biāo)準(zhǔn)是：其抗震措施及作用應(yīng)嚴(yán)格遵守當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)；丁類建筑標(biāo)準(zhǔn)是：一般情況下，該類建筑的地震措施可略低于當(dāng)?shù)卦O(shè)防要求，但地震作用應(yīng)滿足抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。在具體應(yīng)用過程中，應(yīng)按建筑類別和場地類別采取相應(yīng)的抗震措施。

2.4采用合適的剛度

在房屋建筑設(shè)計中，對于建筑剛度的設(shè)計與確定及其重要?？拐鹪O(shè)計，就是要保證結(jié)構(gòu)有一定的剛度，即有一定的抗變形能力，在滿足規(guī)范要求的前提下，又要有一定的變形能力。這是因為，如果結(jié)構(gòu)剛度過大，在抗變形能力范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)有足夠的剛度保證，但超過了結(jié)構(gòu)的抗變形能力，結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)小變形破壞，結(jié)構(gòu)會發(fā)生脆性破壞。而一定的變形能力，可以通過變形耗能，保證一定范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)安全。比較形象的比喻就是外家拳和內(nèi)家拳。剛度過大，就像外家拳，硬碰硬；具備一定的變形能力就像內(nèi)家拳，以柔克剛。

另外，在設(shè)計中還有強度和延性的概念，成功的結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要合適的剛度、強度、延性。

3.控制建筑自身抗震性能

抗震設(shè)計的主要應(yīng)用目的是保證居民的生命財產(chǎn)安全。嚴(yán)格根據(jù)抗震原則建設(shè)的房屋結(jié)果大多能有效的保障居民的安全。而隨著近些年，多數(shù)國家爆發(fā)的破壞性地震，以致當(dāng)前的抗震設(shè)計理念不能有效的防治地震災(zāi)害。對此我國應(yīng)深刻的對目前的抗震理念進行思考，設(shè)計更科學(xué)的建筑設(shè)計。

抗震設(shè)計是結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w震害及以往建筑施工經(jīng)驗組成的抗震基本原則。將抗震設(shè)計融入建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，抗震設(shè)計概念的有效性遠大于具體數(shù)據(jù)的計算值。房屋建筑施工前，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)乜拐鹪瓌t進行現(xiàn)場地質(zhì)勘查，主要對建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)及預(yù)測的破壞機制進行勘察，進而才能使建筑自身的抗震性得到進一步的提升[4]。

4.結(jié)束語

綜上所述，抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用具有重要的實際意義。近些年我國發(fā)生了多起嚴(yán)重的地震災(zāi)害，對社會對人民造成的嚴(yán)重的影響，因此加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計是目前建筑業(yè)應(yīng)高度重視并研究的課題。相關(guān)單位應(yīng)結(jié)合上文所述觀點，分析抗震設(shè)計的重要性，探討抗震設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，并重視建筑自身抗震性能的提升。從多個方面綜合考慮，進而使我國的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計得到進一步的發(fā)展。

參考文獻：

[1]宋海燕.談抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].山西建筑，2013，27：38-39.

[2]張學(xué)森.抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013，31：27+29.

[3]霍健.抗震概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?013，29：313.

[4]許燕祿.概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑，2005，02：24-26.