建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)分析

季釗

摘 要：本文從抗震設(shè)計(jì)的重要性及原則出發(fā)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析，以供參考。

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

前言

隨著全球自然災(zāi)害的加劇，我國(guó)建筑行業(yè)開始持續(xù)的關(guān)注建筑抗震的設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)，在應(yīng)對(duì)災(zāi)害時(shí)具備特別關(guān)鍵的作用。只有確保建筑構(gòu)造的抗震性，才可以保證建筑的安全穩(wěn)定，從而保障人們的人身安全與財(cái)產(chǎn)安全。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的重要性

地震災(zāi)害是危害最大的自然災(zāi)害之一，同時(shí)也是對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)傷害最大的危害，如何提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能已經(jīng)成為困擾眾多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的難題。在人類史上，發(fā)生的地震災(zāi)害都造成了嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，如唐山大地震、汶川地震等。隨著全球化、城市化發(fā)展進(jìn)程的加快，許多國(guó)家、城市高層建筑的數(shù)量不斷的增加，城市人口密度也在不斷的增加，過(guò)多的人和財(cái)富都集中在一個(gè)區(qū)域，一旦該區(qū)域發(fā)生地震災(zāi)害，其在成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失是不可估量的。地震是一種自然災(zāi)害，現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)手段并不能夠完全準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)地震災(zāi)害的方法，并且也沒(méi)有相應(yīng)有效的防止對(duì)策。針對(duì)地震這種不確定、危害性的大自然災(zāi)害，世界各國(guó)的地震工程界都進(jìn)行了深刻的反思———如何利用現(xiàn)有的抗震思想和技術(shù)降低地震給建筑帶來(lái)的損失。目前，全球90%以上的國(guó)家進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)堅(jiān)持的原則為“小震不破壞建筑結(jié)構(gòu)、中震建筑可加固、大震建筑不倒”，該抗震原則的廣泛推廣和應(yīng)用，在很大程度上提高了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是，在小、中地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)建筑部分結(jié)構(gòu)功能喪失的現(xiàn)象，由于建筑內(nèi)的技術(shù)裝備、裝飾等費(fèi)用超過(guò)建筑結(jié)構(gòu)本身的費(fèi)用，其造成的經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的，由此可見加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的原則

2.1 抗震的防線要盡可能性地安排

抗震防線要盡可能地安排，這樣讓多個(gè)延展性相對(duì)好的分體也能夠產(chǎn)生完整的抗震的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)，應(yīng)用這樣一個(gè)具備延展性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)施一定的合作，也能夠讓這樣的框架產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)良的結(jié)構(gòu)。在通過(guò)了級(jí)數(shù)相對(duì)大的地震以后，隨后還會(huì)有余震。假如只設(shè)計(jì)了第一道防線，那么余震非常可能會(huì)給建筑物再帶來(lái)非常大的風(fēng)險(xiǎn)，也許會(huì)導(dǎo)致建筑物的倒塌。假如設(shè)計(jì)合理，能夠在很大程度上提高建筑物的抗震強(qiáng)度。

2.2 構(gòu)件間的可靠連接要獲得保障

確保每一個(gè)構(gòu)件最大限度的發(fā)揮承載力，提高建筑物抗震功能，重點(diǎn)是增強(qiáng)構(gòu)件間的連接，讓其可以跟地震時(shí)大變形的延性要求和傳遞地震力時(shí)的強(qiáng)度要求相符。

2.3 房屋要有足夠的豎向剛度

設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)造沿縱、橫兩個(gè)方向的整體豎向剛度要充分，房屋基礎(chǔ)的整體性要相對(duì)強(qiáng)，方便抵御地震產(chǎn)生時(shí)也許會(huì)形成的地面裂隙穿過(guò)房屋和地基不平均沉降所導(dǎo)致的危害。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1建筑場(chǎng)地的選擇

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該選擇合適的建筑場(chǎng)地，這是做好建筑抗震設(shè)計(jì)的首要工作，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡可能的選擇開闊、平坦的地段作為建筑工程的建設(shè)場(chǎng)所，同時(shí)保障建筑工程現(xiàn)場(chǎng)范圍內(nèi)土地具有足夠的硬性和密度，保證其硬度和密度能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)的荷載承重要求。在進(jìn)行建筑場(chǎng)地選擇時(shí)應(yīng)該盡可能的避免河岸邊緣、采空區(qū)、山岳、軟土等地段，主要是因?yàn)樯鲜鰣?chǎng)地土體的凝結(jié)度、堅(jiān)硬度以及密實(shí)度等，不能夠很好的抵抗地震災(zāi)害過(guò)程中對(duì)土地造成的影響，出現(xiàn)土地承載力不足的問(wèn)題。同時(shí)，還應(yīng)該盡可能的避免將建筑場(chǎng)地選擇在容易發(fā)生山體滑坡、泥石流以及地陷等危險(xiǎn)地段，這樣能夠有效的降低地震災(zāi)害給建筑結(jié)構(gòu)造成的危害，顯著提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

3.2抗震結(jié)構(gòu)的選擇

選擇合適的抗震結(jié)構(gòu)對(duì)于提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能具有至關(guān)重要的作用，通過(guò)選擇剛度合適、強(qiáng)度優(yōu)的建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，以保證建筑結(jié)構(gòu)既經(jīng)濟(jì)又有足夠的安全性。在選擇抗震結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面： （1）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面、細(xì)致的分析，同時(shí)還應(yīng)該考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性，特別是注意非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度等； （2）抗震結(jié)構(gòu)必須具有足夠的承載能力、良好的變性能力以及消耗地震能量的能力，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布能力較好，能夠有效的吸收與消耗地震能量； （3）抗震結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖與地震作用傳遞途徑，樓屋蓋梁系布置過(guò)程中應(yīng)該盡可能的選擇垂直重力荷載，這樣能夠以最短的路徑將地震荷載傳遞到柱、墻等豎向構(gòu)件上，在進(jìn)行轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)該盡可能的保證其能夠?qū)ι喜拷Y(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳來(lái)的垂直重力荷載進(jìn)行一次或者兩次轉(zhuǎn)換，真挑剔抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系由支撐結(jié)構(gòu)、剪力墻、框架結(jié)構(gòu)等組成； （4）在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該盡可能的避免出現(xiàn)由于部分構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)受損，導(dǎo)致整個(gè)抗震結(jié)構(gòu)喪失對(duì)重力荷載的能力或者抗震能力，因此應(yīng)該保證抗震結(jié)構(gòu)具有內(nèi)力充分配功能以及足夠的贅余度，即使在地震過(guò)程中建筑部分構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)退出工作，其他構(gòu)件依然能夠承擔(dān)豎向荷載，避免出現(xiàn)建筑整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或者失效的現(xiàn)象； （5）在進(jìn)行建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該從建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能出發(fā)，保證建筑結(jié)構(gòu)的底層結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及樓蓋等能夠形成一個(gè)有機(jī)的整體，保證建筑整體連接過(guò)程中力傳遞的合理性，在地震災(zāi)害的沖擊力作用下始終以一個(gè)整體進(jìn)行抵御，這樣能夠有效的防止出現(xiàn)建筑單一結(jié)構(gòu)抵抗性不足造成的建筑整體結(jié)構(gòu)崩塌的現(xiàn)象；（6）建筑結(jié)構(gòu)在受到地震作用時(shí)，為了提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能應(yīng)該保證結(jié)構(gòu)能夠抵擋來(lái)自所有方向的作用力，保證主軸方向上具有足夠的穩(wěn)定性、剛度以及強(qiáng)度抵抗地震災(zāi)害帶來(lái)的作用力，并且建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越好、剛度越強(qiáng)、強(qiáng)度越高，則建筑結(jié)構(gòu)抵抗平面方向上地震沖擊力的能力越強(qiáng)。

3.3建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算工作

建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)于提高建筑的整體抗震性能具有至關(guān)重要的影響，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該對(duì)建筑結(jié)構(gòu)需要承受的作用力進(jìn)行明確、清晰的計(jì)算，同時(shí)完成對(duì)不同建筑結(jié)構(gòu)類型在地震沖擊力作用下需要具備的荷載作用承受參數(shù)的計(jì)算工作，模擬地震災(zāi)害發(fā)生過(guò)程中的建筑結(jié)構(gòu)抗震模型，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的各參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中各種受力參數(shù)的科學(xué)性和合理性，能夠顯著的提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。

3.4多重抗震防線的設(shè)置

通過(guò)設(shè)置多重抗震防線，能夠有效的提高建筑的抗震性能。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該選擇具有良好延展性的構(gòu)件作為第一道抗震防線，同時(shí)設(shè)置其他的抗震防線，形成完整的抗震防線體系，當(dāng)?shù)谝坏揽拐鸱谰€破壞之后，其他抗震防線發(fā)揮作用，以便于提高建筑的整體抗震性能，為人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全提供可靠的保障。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)位置之一。所以，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員一定要把建筑物的抗震能力放在關(guān)鍵的部位實(shí)施考慮。另外，在詳細(xì)施工的過(guò)程中，施工企業(yè)也要使用合理的方法，盡量提升建筑物的抗震能力，從而為保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全作出實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)。

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