建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計

■于衛(wèi)東，陳 珊

■1.新疆兵團勘測設(shè)計院(集團)有限責(zé)任公司建筑分院，新疆 烏魯木齊 830000;2.新疆恒信工程項目管理咨詢有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830000

地震作為破壞力最強的自然災(zāi)害，其對于人們的生活及建筑物損壞的程度是毀滅性的，為了防止地震對人類生活及建筑物的過度破壞，實現(xiàn)對人類生命及財產(chǎn)安全的保護，建筑工程必須要在結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)中做好抗震設(shè)計。近年來，在專家、學(xué)者的共同專研和努力下，我國建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計水平得到了顯著提升，這幫助我國建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震安全性實現(xiàn)了突破，我國的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計水平正在逐步完善。

1 保證建筑結(jié)構(gòu)抗震水平的先決條件

1.1 合理的選址

在建筑結(jié)構(gòu)抗震水平設(shè)計中，合理的選址是最基本的先決條件。為了保證選址的正確、合理性，我國政府部門已經(jīng)出臺了《中華人民共和國減災(zāi)抗震法》等法律條文，其中明確規(guī)定“對于有可能發(fā)生的重大建設(shè)性工程以及次生災(zāi)害進行嚴格的地震安全指標評價，按照地震安全評價結(jié)果，明確相關(guān)建筑物的抗震設(shè)防要求，并對其進行分別設(shè)防”。

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)防標準根據(jù)其實際質(zhì)量可分為四個標準，其中:甲類:地震時間或大型建筑工程可能發(fā)生的次生建筑類災(zāi)害;乙類:地震中不能中斷使用功能，且必須要逐步恢復(fù)的建筑類型;丙類:除甲、乙兩類建筑外的其他普通建筑類型;丁類:抗震級別相對較低的建筑。

根據(jù)對相關(guān)法規(guī)的分析，在進行建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須要選擇對建筑有利的場地，避免在不利地段建設(shè)大型民用建筑，以防止地震破壞隱患的出現(xiàn)。對于一些軟基地段，也必須要進行充分的處理，才能夠進行合適的建筑設(shè)計。另外對于地震可能引起的次生災(zāi)害問題，也必須要予以正確的處理，進一步保證選址的正確性。

1.2 科學(xué)的設(shè)計

當?shù)卣鸢l(fā)生時，不同的建筑結(jié)構(gòu)所受到的地震影響是不同的，為了最大限度降低地震災(zāi)害的影響，建筑設(shè)計人員在抗震設(shè)計環(huán)節(jié)中，要根據(jù)當?shù)氐囟蔚膶嶋H情況來進行建筑結(jié)構(gòu)的選擇。目前，我國常用的鵝建筑結(jié)構(gòu)可以分為“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”、“砌體結(jié)構(gòu)”、“鋼混結(jié)構(gòu)”和“鋼結(jié)構(gòu)”四種類型。通過對四種結(jié)構(gòu)的比較分析得出，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力相對較強，因為其自身具有較好的柔韌性，所以當建筑物因地震災(zāi)害而出現(xiàn)應(yīng)力變形時，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠依靠自身良好的承載力對其進行一定程度的控制，這是其它三種結(jié)構(gòu)所不具備的優(yōu)勢。

近年來，高層建筑建設(shè)的增多，大大增大了其在地震災(zāi)害影響下的水平位移和抗側(cè)移剛度，這在無形之中就加大了地震災(zāi)害的影響，為了避免地震災(zāi)害影響程度的增大，在設(shè)計和審核高層建筑抗震設(shè)計時，必須要考慮結(jié)構(gòu)的側(cè)移度。

1.3 堅實的質(zhì)量

地震作為破壞性超強的自然災(zāi)害，想要最大限度降低其對建筑的破壞，保證建筑設(shè)計堅實的質(zhì)量是最基本的防護措施。相比較而言，我國建筑設(shè)計水平發(fā)展較為緩慢，在地震設(shè)計方面也存在不夠合理的情況，這使得很多建筑結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)了地震安全隱患，過大的自身重量也加大了地震危害。為了保證建筑結(jié)構(gòu)抗震水平，必須要在建筑抗震設(shè)計環(huán)節(jié)中科學(xué)的運用抗震理論，根據(jù)相關(guān)設(shè)計原則，利用有效措施來提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性。

2 實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)抗震水平設(shè)計的措施

2.1 基礎(chǔ)性防震措施應(yīng)用

基礎(chǔ)性防震措施根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)的不同位置有著不同的措施:

(1)地基隔震。地基隔震是在建筑地基與土層之間設(shè)置緩沖層，以便在地震發(fā)生時減小建筑與土層之間的震動碰撞，實現(xiàn)對震能的有效吸收和反射作用，減小地震對建筑物的破壞。目前，我國最常使用的地基隔層為瀝青原料隔震層。

(2)基礎(chǔ)隔震?；A(chǔ)隔震是整個建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的關(guān)鍵，想要降低地震對建筑物的破壞，就必須要做好基礎(chǔ)隔震措施。在對建筑基礎(chǔ)采取抗震措施時，為了減小地震對上部結(jié)構(gòu)的破壞，需要在建筑物的上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)位置接觸處設(shè)置隔震層，防止地震力由地基處向上部結(jié)構(gòu)傳播，降低地震對建筑上部結(jié)構(gòu)的破壞?；A(chǔ)抗震裝置一般采用混合隔震裝置、基底滑移隔震裝置和夾層橡膠隔震裝置等。

(3)間層隔震。間層隔震是為了吸收地震的沖擊余力而設(shè)置的，間層隔震的有效設(shè)置能夠?qū)φ鹆M行再次削減，以達到降低地震對建筑的破壞作用。間層隔震一般都安裝在原始結(jié)構(gòu)層上，其實我國最早使用的的抗震措施，具有施工操作簡單的優(yōu)勢。

(4)懸掛隔震。懸掛隔震是通過懸掛的方式，將建筑物全部或部分結(jié)構(gòu)脫離地面，從而在地震出現(xiàn)時，降低地面震動與建筑物之間的震力作用。目前，此種抗震措施多用于大型鋼結(jié)構(gòu)建筑當中，收到了較為不錯的抗震效果。

2.2 機敏減震支撐體系

機敏減震支撐體系是集成現(xiàn)代科技技術(shù)的防震系統(tǒng)，其利用活塞運動的原理，對建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。在地震災(zāi)害發(fā)生時，保證建筑結(jié)構(gòu)中的內(nèi)、外鋼能夠通過不斷的滑動來消減地震的破壞力，減輕震力破壞和消耗地震作用力的傳導(dǎo)。目前，這項技術(shù)還在不斷的研究和完善當中，相信其很快就能夠?qū)崿F(xiàn)有效的應(yīng)用，為建筑抗震設(shè)計水平的提升做出貢獻。

2.3 效能減震技術(shù)應(yīng)用

效能減震是實現(xiàn)對地震所產(chǎn)生動能的消耗，來減輕地震能的傳導(dǎo)大小，從而降低其對建筑物的破壞程度。目前，在此技術(shù)方面一般采用消能器和阻尼器，兩種器械都能夠?qū)崿F(xiàn)地震能量的有效消耗和吸收，減小震力對建筑主體的破壞，以達到對建筑主體結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)性定的保護。目前，效能減震技術(shù)在我國建筑防震設(shè)計中得到了有效的應(yīng)用，其在新建筑的防震設(shè)計和舊建筑的抗震加固方面，都起到了良好的效果。

3 總結(jié)

綜上所述，建筑工程作為人類工作、學(xué)習(xí)和生活的基本場所，其對于人類正常生活秩序的重要性是不言而喻的。為了實現(xiàn)對人類生活正常秩序的有效維持，保證人類的生命及財產(chǎn)安全，做好對建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是對建筑設(shè)計、施工企業(yè)的基本要求。在實際設(shè)計過程中，為了能夠?qū)⒖拐鹪O(shè)計的功能性最大限度發(fā)揮出來，設(shè)計人員應(yīng)多分析此前的抗震設(shè)計經(jīng)驗，結(jié)合實際建筑的特點，來進行科學(xué)的抗震設(shè)計，為提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震水平打下良好而又堅實的基礎(chǔ)。

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