建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)技術(shù)探討

新疆城鄉(xiāng)建設(shè)工程設(shè)計(jì)有限公司 新疆烏魯木齊 830002

摘要：近年來，隨著現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高以及科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的抗震技術(shù)要求不斷提高。我國地震災(zāi)害的發(fā)生頻率日益提高，房屋建筑結(jié)構(gòu)在抗震方面的設(shè)計(jì)技術(shù)工作直接影響到廣大人民群眾的日常生產(chǎn)生活，關(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，逐漸受到人們的廣泛關(guān)注。因此，要借助現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)工作水平。本文就建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)論述。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)技術(shù)；要點(diǎn)分析

總所周知，地震災(zāi)害給社會(huì)、企業(yè)以及個(gè)人帶來的損失是巨大的，輕度地震災(zāi)害能夠?qū)е路课萁ㄖ锏牡顾约敖煌ńㄔO(shè)中基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的破壞，重度地震災(zāi)害會(huì)造成大量人員的傷亡，嚴(yán)重影響著社會(huì)發(fā)展以及人們的日常生活。因此，要加大對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)技術(shù)的研究力度，不斷提高房屋建筑物的抗震能力，最大限度減少因地震災(zāi)害而導(dǎo)致的房屋建筑物倒塌，從而保障人們的生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全。

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本論述

建筑結(jié)構(gòu)在抗震方面的設(shè)計(jì)技術(shù)在一定程度屬于特殊的概念設(shè)計(jì)。地震災(zāi)害的發(fā)生存在隨機(jī)性以及不可估計(jì)的特點(diǎn)，建筑結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)技術(shù)工作方面的合適程度判斷，能夠在概念設(shè)計(jì)中得到充分表達(dá)。此外，建筑結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)技術(shù)管理工作的開始環(huán)節(jié)，需要準(zhǔn)確了解地震災(zāi)害的大小程度、建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際建造類型、完整的結(jié)構(gòu)體系以及建筑結(jié)構(gòu)的剛度分布等多方面因素，從根本上減少建筑結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)技術(shù)工作中的工作失誤，確?？拐鹪O(shè)計(jì)技術(shù)工作的順利開展。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)技術(shù)管理要點(diǎn)研究

（一）建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中抗震場地的選擇技術(shù)

地震災(zāi)害的發(fā)生雖然具有隨機(jī)性特點(diǎn)，但是地震災(zāi)害發(fā)生的地理位置是存在明顯規(guī)律的。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)過程中需要對建筑的場地根據(jù)地震發(fā)生的規(guī)律進(jìn)行科學(xué)選擇。具體來說，可以從以下幾個(gè)方面選擇：第一，科學(xué)選擇地質(zhì)比較堅(jiān)硬的地理位置進(jìn)行建筑物的設(shè)計(jì)建造，地勢的開闊程度也是建筑物建造需要考慮的因素之一。由于土質(zhì)堅(jiān)硬可以使建筑物的地基不容易沉降，盡量避免因地震災(zāi)害受力作用下引起的土層位移。地震災(zāi)害導(dǎo)致的土層位移以及大量沉降，會(huì)嚴(yán)重影響建筑物的結(jié)構(gòu)[1]。第二，建筑物建造場地選擇過程中，最大限度的避開容易發(fā)生滑坡泥石流的地方，若在這些地方建造建筑物，地震災(zāi)害過程中房屋建筑物一般會(huì)隨著滑坡泥石流災(zāi)害一起被沖走，危害程度增加。建筑物建造場地的強(qiáng)度和剛度在一定程度上影響著建筑結(jié)構(gòu)的抗震水平，建筑物場地的土層厚度與建筑結(jié)構(gòu)受地震災(zāi)害的影響程度成反比。建筑物場地的土層厚度越厚，建筑結(jié)構(gòu)受地震災(zāi)害的影響程度越小，反之，建筑物場地的土層厚度越薄，建筑結(jié)構(gòu)受地震災(zāi)害的影響程度越大。第三，合理選擇地震災(zāi)害發(fā)生頻率相對較低的地方，盡量避開建筑物地基較軟弱的地段。如果在建筑物設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中，不能有效避開這些危險(xiǎn)地段，要采取科學(xué)合理的加固措施進(jìn)行抗震處理或者采取減震隔震措施。綜合考慮房屋建筑物的抗震性能，不斷提高建筑物結(jié)構(gòu)的整體抗震能力以及牢固程度。

（二）建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中建筑材料的科學(xué)運(yùn)用

在建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)過程中，要高度重視建筑物材料以及建筑物整體結(jié)構(gòu)體系的選擇與設(shè)計(jì)管理。我國大部分的高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都是采用框架剪力墻的結(jié)構(gòu)體系、組合筒結(jié)構(gòu)體系以及筒中筒的結(jié)構(gòu)體系。而且這三種建筑物結(jié)構(gòu)體系也被廣泛應(yīng)用與其他國家的建筑物建設(shè)過程中。在國外部分地震高發(fā)區(qū)的建筑物材料主要采用鋼結(jié)構(gòu)的材料，我國則大部分使用鋼筋混凝土的建筑材料以及混合型的建筑物結(jié)構(gòu)體系[2]。由于這種建筑結(jié)構(gòu)體系的核心內(nèi)容是鋼筋混凝土為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)筒，受地震災(zāi)害產(chǎn)生的變形程度會(huì)按照鋼筋混凝土的變形程度進(jìn)行設(shè)計(jì)管理，不能超過該限度。但是由于變形程度引起的位移較大，使得鋼框架建筑物結(jié)構(gòu)的負(fù)荷受到嚴(yán)重限制，對于側(cè)移降低的效果不顯著。一般情況下，利用增加鋼筋混凝土筒硬度及剛度或者設(shè)置規(guī)范化伸臂結(jié)構(gòu)，確保建筑物結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度以及剛度上的增加。

（三）建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中增加建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級或抗震構(gòu)造措施

近年來，隨著地震災(zāi)害的不斷發(fā)生以及地震頻率的不斷加大，地震災(zāi)害已經(jīng)給我國的社會(huì)發(fā)展帶來了非常大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)地震研究專家的研究結(jié)果顯示，可以將地震災(zāi)害分析的周期規(guī)定為五十年。小型地震的發(fā)生時(shí)間應(yīng)該為五十年重現(xiàn)一次，中型地震的發(fā)生時(shí)間為四百七十五年重現(xiàn)一次，大型地震的發(fā)生時(shí)間為兩千年重現(xiàn)一次。目前小型地震災(zāi)害的發(fā)生頻率已經(jīng)超過了建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)安全性烈度的幾率為百分之六十二，中型地震災(zāi)害的發(fā)生頻率已經(jīng)超過了建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)安全性烈度的幾率為百分之十，大型地震災(zāi)害的發(fā)生頻率已經(jīng)超過了建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)安全性烈度的幾率為百分之二。綜上所述，部分建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的研究專家認(rèn)為，我國的地震災(zāi)害多發(fā)地區(qū)應(yīng)該在原有抗震等級的基礎(chǔ)上，不斷提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震等級或者抗震構(gòu)造措施，高度重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級設(shè)計(jì)技術(shù)，從而保證地震災(zāi)害多發(fā)地區(qū)的建筑物穩(wěn)定性與安全性。

（四）建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中抗震防線的設(shè)置

抗震防線的設(shè)置是建筑物結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)方面的一項(xiàng)重要工作?？拐鸱谰€的設(shè)計(jì)工作主要是指抗震設(shè)計(jì)工作人員對部分抗側(cè)力建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷加固加強(qiáng)，從而提高它的安全性與可靠性。并人為的故意設(shè)置一些薄弱設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，使其在地震災(zāi)害的強(qiáng)烈作用力下退出工作，在一定程度上需要將地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)的建筑物振動(dòng)周期以及地震災(zāi)害的振動(dòng)周期進(jìn)行科學(xué)區(qū)分，盡量降低地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)部分建筑物存在的共振現(xiàn)象，從而減少地震災(zāi)害對周邊建筑物的損害程度。此外，一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中抗震防線的設(shè)置需要堅(jiān)持兩個(gè)原則，首先是正確選擇地震災(zāi)害豎向支撐或者填充墻，將其作為抗震設(shè)計(jì)的第一道防線。堅(jiān)持將不負(fù)擔(dān)以及盡量少負(fù)擔(dān)重力荷載方面的豎向支撐或者填充墻作為首要選擇項(xiàng)，也可以選擇地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)建筑物結(jié)構(gòu)受軸壓比較小的抗震墻以及實(shí)墻的筒體結(jié)構(gòu)等部件作為抗震設(shè)計(jì)的第一道抗震防線抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)部件[3]。其次，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中采用雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)要科學(xué)利用贅余桿件。一方面，當(dāng)強(qiáng)烈地震來臨，建筑物受到巨大沖擊時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)中采用的贅余桿件能夠利用自身的變形或者屈服對接收到的地震能量消耗處理。另一方面，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)受到地震災(zāi)害沖擊過程中，贅余桿件可以利用推出共醉功能實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的周期性變化，杜絕因地震災(zāi)害持續(xù)時(shí)間較長、持續(xù)作用力較大引發(fā)的共振效應(yīng)。

（五）建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中科學(xué)選擇建筑基礎(chǔ)形式

在建筑物建造工程施工前，首先需要對建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)類型進(jìn)行合理選擇，從而提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震性能，確保其穩(wěn)定可靠。從某種程度上來說，建筑物的荷載大小以及建筑結(jié)構(gòu)體系的各種類型情況對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)形式起到?jīng)Q定性作用。建筑物上部結(jié)構(gòu)部分承受的荷載力越大，則在基礎(chǔ)形式設(shè)計(jì)過程中要使其具備超強(qiáng)的承載能力以及足夠的剛度。

結(jié)語

總而言之，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)技術(shù)在開展過程中，需要堅(jiān)持全面性原則，從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體出發(fā)，綜合考慮建筑物的使用功能、建造的場地、抗震防線以及建筑基礎(chǔ)形式等因素。按照相關(guān)的規(guī)范化抗震設(shè)計(jì)原則，利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，提高抗震設(shè)計(jì)工作人員的整體素質(zhì)，推動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)技術(shù)快速發(fā)展。

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