關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問(wèn)題的討論

須六平

摘 要：在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)施抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的施工功能、場(chǎng)地類(lèi)別、建筑高度、地基基礎(chǔ)類(lèi)型、結(jié)構(gòu)材料以及施工工藝等各個(gè)方面進(jìn)行全面的綜合考慮。文章針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，所需要重視的主要問(wèn)題進(jìn)行了探索和研究，并提出合理建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；問(wèn)題

近些年來(lái)，全國(guó)各地大小地震頻發(fā)，未能夠科學(xué)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的建筑極易倒塌，從而給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。基于此背景，建筑抗震方面的設(shè)計(jì)問(wèn)題，日益受到人們和建筑工程界的關(guān)注。

1 建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

1.1 地震與建筑結(jié)構(gòu)。地震災(zāi)害的頻發(fā)，證明地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的合理性、抗震設(shè)計(jì)的重要性至關(guān)重要。按照抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)加工的建筑結(jié)構(gòu)，基本上都可以有效抵抗地震帶來(lái)的考驗(yàn)，不易發(fā)生大型倒塌事件；沒(méi)有進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的建筑物，地震發(fā)生時(shí)都在極短的時(shí)間內(nèi)直接崩塌，成為了地震區(qū)的重點(diǎn)災(zāi)難地點(diǎn)。因此，想要使建筑物能夠有效抵抗住地震的沖擊，就必須將抗震設(shè)計(jì)帶到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中去。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候要把抗震設(shè)防工作從建筑地點(diǎn)的選擇到規(guī)劃設(shè)計(jì)，進(jìn)而具體的施工工程中，最后進(jìn)行質(zhì)量的監(jiān)控和審核都要進(jìn)行層層把關(guān)，嚴(yán)格把握好抗震設(shè)計(jì)，這是減輕地震災(zāi)害、加強(qiáng)抗震的有效措施。

1.2 建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。在抗震設(shè)計(jì)中，需要在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的開(kāi)始階段正確掌握地震災(zāi)害的能量輸入、建筑結(jié)構(gòu)的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布等主要方面，這樣可以從根本上消除房屋建筑結(jié)構(gòu)中抗震較薄弱的環(huán)節(jié)。

1.3 抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)。（1）建筑物的布局要保證科學(xué)合理性，保證建筑物中每個(gè)主要的受力物體都處在同一水平面中，只有這樣才能在地震來(lái)臨時(shí)承受住來(lái)自地面的壓力，減少地震的破壞程度；（2）按照地震等級(jí)的不同，對(duì)房梁、房柱以及墻體的各個(gè)節(jié)點(diǎn)部分進(jìn)行對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)設(shè)計(jì)，保證內(nèi)部的混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)能夠在受到地震作用后不會(huì)受到嚴(yán)重的破壞；（3）應(yīng)該根據(jù)地震等級(jí)的不同在建筑物中設(shè)計(jì)多個(gè)抗震防線，建立良好的抗震體系，當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí)，依靠這些防線對(duì)人們的生命安全提供多重保護(hù)。

2 當(dāng)前抗震設(shè)計(jì)需要解決的問(wèn)題

2.1 選擇抗震場(chǎng)地。建筑施工地點(diǎn)所具備的抗震性，對(duì)于建筑物抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，是重要的影響因素之一。相關(guān)人員應(yīng)該首先了解地震波的影響范圍（見(jiàn)圖1），選擇抗震性較強(qiáng)，有利于抗震設(shè)計(jì)的場(chǎng)地。由于地震會(huì)引發(fā)地裂、地表錯(cuò)動(dòng)等，對(duì)地面的危害較大，所以在選擇抗震場(chǎng)地時(shí)，不可選擇土地液化、軟弱、地質(zhì)元素分布明顯不均衡的地點(diǎn)，如果確實(shí)無(wú)法避開(kāi)這些地點(diǎn)，則應(yīng)該在施工初期在地面進(jìn)行一定的抗震設(shè)計(jì)，加強(qiáng)地面的強(qiáng)度，穩(wěn)定地基建造。另外，對(duì)于一些需要將地基建設(shè)在土層分布不均，或粘性土質(zhì)較多的地區(qū)，需要采用地基加固、樁基等方式，加強(qiáng)建筑基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的抗?fàn)幮裕龊每拐鸫胧┨幚怼?/p>

2.2 建筑結(jié)構(gòu)體系選擇。

2.2.1 結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)注意整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性。避免因個(gè)別地方出現(xiàn)問(wèn)題而造成整體結(jié)構(gòu)喪失抗震能力。地震設(shè)防設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則就是結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有必要的重力分配能力功能，也就是將受到的整體沖擊力合理分配到各個(gè)地方，在有些部分出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，其他部分也能完成工作，避免崩塌。

2.2.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有明確的計(jì)算圖和合理的地震作用傳遞途徑。在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制好這一方面，若是在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有明確的途徑圖和計(jì)算方案，一旦發(fā)生地震，地震的沖擊力會(huì)很快摧毀抗震設(shè)計(jì)，這樣會(huì)造成巨大的損失。因此，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)盡量使垂直重力荷載在最短的路徑傳遞到豎向構(gòu)件墻，通過(guò)相關(guān)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行各種途徑的轉(zhuǎn)換，盡量減少?zèng)_擊力。

2.2.3 結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)具備相關(guān)的承載能力。如果建筑結(jié)構(gòu)具有良好的承載能力與變形能力，將會(huì)有效消耗地震帶來(lái)的沖擊力。結(jié)構(gòu)體系采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有非常好的塑性?xún)?nèi)力重分布能力，能較為充分地發(fā)揮和吸收地震帶來(lái)的能量。

2.2.4 結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)需要具備合理剛度。如果建筑物的剛性不足，則在地震發(fā)生的一瞬間，局部地區(qū)就很可能發(fā)生突變和崩裂，變形過(guò)強(qiáng)也會(huì)使變形設(shè)計(jì)部分承受巨大的壓力，若是承受不住，則相關(guān)體系設(shè)計(jì)也會(huì)崩塌。因此，在實(shí)際的施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意到這一點(diǎn)，提高重點(diǎn)部位的強(qiáng)度，避免造成損失。

2.3 建筑的平面布置規(guī)則性良好。對(duì)建筑進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，一定要按照抗震概念設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，建筑的立面和平面要布置合理，最好的設(shè)計(jì)方案就是把建筑設(shè)計(jì)成規(guī)則性的建筑，少用不規(guī)則性建筑設(shè)計(jì)方案。在建筑的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中也要明確的進(jìn)行標(biāo)注，需要選擇空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型對(duì)豎向、平面均不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)、豎向不規(guī)則或者平面不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。假如樓板一些局部的地方確實(shí)需要不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，那就需要在樓板平面里面進(jìn)行相關(guān)剛度不同變化的模型設(shè)計(jì)和計(jì)算工作。在建筑物比較薄弱的地方把內(nèi)力的相關(guān)系數(shù)放大，嚴(yán)格的根據(jù)各種規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行彈塑性的設(shè)計(jì)，還要對(duì)抗震的主要部位和薄弱部位進(jìn)行特殊處理，以期達(dá)到抗震設(shè)計(jì)的要求。

3 建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)改善措施

3.1 科學(xué)傳遞吸收地震外力能量。要科學(xué)設(shè)置傳遞吸收地震外力能量的方式，保證梁、墻以及支柱的軸線能夠時(shí)刻保持在同一平面上（見(jiàn)圖2），這樣就能夠?qū)?gòu)件雙向抗側(cè)力體系形成。在墻段充分發(fā)揮抗震作用之前，首先要以“強(qiáng)墻弱梁”的原則為根據(jù)對(duì)墻肢的承載力予以加強(qiáng)，這樣就能夠有效地防止墻肢受到剪切破壞，從而能夠使建筑的抗震能力得以顯著提升。

3.2 嚴(yán)格遵守抗震等級(jí)要求。嚴(yán)格遵守抗震等級(jí)對(duì)梁、柱及墻節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求，實(shí)施相適應(yīng)的抗展構(gòu)造措施。要想促使鋼筋硅結(jié)構(gòu)受地震作用影響，使其具備一定的承載力以及延性，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等基本原則，同時(shí)要科學(xué)選擇截面的尺寸，合理控制柱的軸壓比，尤其是要滿足構(gòu)造配筋要求，對(duì)節(jié)點(diǎn)實(shí)施相應(yīng)的措施。

3.3 設(shè)置出多道的防震線

具體來(lái)說(shuō)，設(shè)置出多道的防震線即是指在抗震結(jié)構(gòu)的體系，受地震作用影響，一些延性好的構(gòu)件在起初要達(dá)到屈服，扮演第一道抗震防線的作用，對(duì)于其他的部件是需要在第一道抗震防線屈服之后才能夠進(jìn)行屈服的，這樣就能夠形成第二、第三等多道抗震防線，與此同時(shí)，這樣的結(jié)構(gòu)體系為保證結(jié)構(gòu)的抗震安全發(fā)揮重要的作用和功效。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，要想切實(shí)實(shí)現(xiàn)建筑機(jī)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的高效性，就應(yīng)該嚴(yán)格依照相關(guān)的原則要求，并對(duì)其實(shí)施科學(xué)的設(shè)計(jì)，真正促使建筑物具備一定的抗震能力，為人們的生命安全提供保障，促使我國(guó)工程抗震設(shè)計(jì)向著更高的水平發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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