建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題分析

賀軍

【摘要】：隨著近些年來(lái)我國(guó)改革開(kāi)放取得的重大成果以及現(xiàn)代化建設(shè)水平的日益提升，當(dāng)前我國(guó)城市化進(jìn)程也有效帶動(dòng)了建筑工程行業(yè)的全面發(fā)展。本文結(jié)合當(dāng)前我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)建筑抗震方面的理論研究現(xiàn)狀，就建筑結(jié)構(gòu)在抗震中所起到的積極作用進(jìn)行綜合論述與探究，以期能夠改善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】：抗震設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1抗震性在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性

地震是我們常見(jiàn)的一種自然災(zāi)害，且地震帶來(lái)的危害大、破壞性強(qiáng)、還具有不容易預(yù)測(cè)的特點(diǎn)，所以當(dāng)?shù)卣鹨坏┌l(fā)生，其危害將十分巨大，如果我們的房屋建筑沒(méi)有抗震性，就可能使人們的生命財(cái)產(chǎn)安全遭受毀滅性破壞。所以說(shuō)，房屋自身的抗震性具有十分重要的作用。我國(guó)在對(duì)房屋抗震規(guī)范的抗震要求提出一定要做到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的原則，根據(jù)這個(gè)要求和目標(biāo)，我國(guó)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性取得了十分重大的成就，房屋的抗震技術(shù)也基本成熟，使人們?nèi)罕娫诘卣鹬惺盏絺Φ目赡苄源蟠鬁p低，但目前的房屋抗震性距離人們的要求還有一段距離，而且隨著房屋的裝飾越來(lái)越豪華，如何避免人員傷亡，并盡可能的保護(hù)房屋已經(jīng)成為抗震技術(shù)應(yīng)用層面的又一新方向。

2地震中建筑倒塌的主要原因分析

2.1建筑施工質(zhì)量問(wèn)題

在建筑施工環(huán)節(jié)中存在的抗震質(zhì)量問(wèn)題一直是限制我國(guó)建筑施工行業(yè)發(fā)展質(zhì)量的主要因素之一。這方面的內(nèi)容一方面是由于建設(shè)過(guò)程中施工方為了提升綜合經(jīng)濟(jì)效益，過(guò)分強(qiáng)調(diào)眼前的利益而忽視了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，從而采用較為粗陋的施工工藝以及施工建筑材料進(jìn)行施工，導(dǎo)致建筑物的整體抗震水平不達(dá)標(biāo)，嚴(yán)重影響了我國(guó)的建筑整體質(zhì)量，甚至在重大地震中奪走了許多人的生命。

2.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于提升建筑的抗震水平也具有相當(dāng)明顯的作用。根據(jù)我國(guó)對(duì)于高強(qiáng)度抗震地區(qū)的建筑施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求來(lái)看，其中明確要求了廢除預(yù)制板的施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，必須要使用現(xiàn)澆樓板，即使是低強(qiáng)度地區(qū)也必須通過(guò)加現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁的方式進(jìn)行施工操作。但是在汶川地震中我們發(fā)現(xiàn)有許多主要建筑根本沒(méi)有按照國(guó)家抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行建筑，由于缺乏圈梁以及構(gòu)造柱設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致了大量的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑抗震中的應(yīng)用

3.1注重抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

就當(dāng)前的建筑概況來(lái)看，150m以上的建筑中，主要采用了三種類型的結(jié)構(gòu)體系，即框-筒、筒中筒以及框架支撐體系，這三種體系均是在建筑中存在和應(yīng)用較好的主要體系。我國(guó)鋼材生產(chǎn)總量較大，且在鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中取得了非常大的進(jìn)步，故建議在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，盡可能地運(yùn)用鋼骨混凝土的建筑結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上，不斷調(diào)整斷面的大小，改善結(jié)構(gòu)中的抗震性能。建筑結(jié)構(gòu)在抗震功能的設(shè)計(jì)中，施工人員可以將傳統(tǒng)的、以硬性為主的抗震模式逐漸轉(zhuǎn)向以柔性為主的抗震模式，最終將以柔克剛和剛?cè)嵯酀?jì)的主要目的進(jìn)行落實(shí)，能夠?qū)⒌卣鸢l(fā)生時(shí)的主要沖擊力進(jìn)行釋放。

3.2提升建筑物結(jié)構(gòu)延性

具體到建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作中，還應(yīng)該重點(diǎn)從結(jié)構(gòu)的延性角度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，因?yàn)榻ㄖ锝Y(jié)構(gòu)對(duì)于地震作用力的抵抗主要就是通過(guò)延性下的非彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由此可見(jiàn)，建筑物結(jié)構(gòu)的延性與強(qiáng)度同等重要。在建筑結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)過(guò)程中，最為關(guān)鍵的就是應(yīng)該做好以下幾點(diǎn)：首先，必須要恰當(dāng)?shù)倪x擇合理的塑性變形機(jī)構(gòu)，在當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，比較常用的機(jī)構(gòu)就是“強(qiáng)柱弱梁”，其能夠有效地實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的延性效果，這種“強(qiáng)柱弱梁”機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的柱截面以及梁端配筋等進(jìn)行合理的設(shè)置，進(jìn)而才能夠最大程度上提升其彎矩值，提升其承載力效果；其次，還需要重點(diǎn)針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置，確保其抗剪能力能夠滿足于建筑物結(jié)構(gòu)抗震性能的基本需求，這一方面的設(shè)計(jì)工作主要就是為了較好的避免出現(xiàn)剪切破壞現(xiàn)象，其具體的做法涉及到了建筑結(jié)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件，對(duì)于這些構(gòu)件及其節(jié)點(diǎn)處，必須要進(jìn)行全面的處理，確保其驗(yàn)算以及設(shè)計(jì)都具備著理想的準(zhǔn)確性效果；最后，還需要重點(diǎn)針對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的塑性耗能能力以及塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力進(jìn)行有效地設(shè)計(jì)，采用箍筋加密的方式進(jìn)行構(gòu)造處理，提升其整體穩(wěn)定性效果。

3.3增強(qiáng)建筑物剛性與整體性設(shè)計(jì)

從房屋內(nèi)部構(gòu)造的角度上來(lái)看，一般房屋是通過(guò)縱橫承重構(gòu)件以及頂部的樓蓋組成整個(gè)空間內(nèi)部具有一定剛度的結(jié)構(gòu)體系的，在這個(gè)體系當(dāng)中，影響抗震能力的核心因素就是建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的空間整體剛度以及相應(yīng)的整體性水平。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的建筑物設(shè)計(jì)與建筑現(xiàn)狀來(lái)看，大多數(shù)現(xiàn)澆鋼筋混凝土具有良好的整體性以及水平剛度，但是由于存在滑移和散落的問(wèn)題，所以為了進(jìn)一步提升房屋的整體穩(wěn)定性，就必須要通過(guò)設(shè)計(jì)樓板的剛度來(lái)提升墻體的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑物抗震能力的提升。另外，現(xiàn)澆樓板以及屋頂作為較強(qiáng)的框架結(jié)構(gòu)，其具有優(yōu)良的空間剛度與整體穩(wěn)定特征，所以也被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建設(shè)當(dāng)中。

3.4房屋結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計(jì)

在房屋的抗震性中房屋的剛度也起到了十分重要的作用，應(yīng)該在建筑施工前就確定房屋結(jié)構(gòu)的剛度，并依據(jù)所確定的剛度選用合適型號(hào)的鋼筋與混凝土，在施工過(guò)程中也要保持上下層的阻尼和剛度相一致。如果房屋的剛度過(guò)低，則房屋容易出現(xiàn)變形，地震發(fā)生時(shí)房屋會(huì)很容易就被破壞，但是，必須要注意不能讓房屋的剛度過(guò)大，因?yàn)檫@樣會(huì)導(dǎo)致在地震過(guò)程中房屋承受更多的外力，而一旦超過(guò)的房屋自身的承受力，其后果將十分的嚴(yán)重。所以，在房屋剛度的設(shè)計(jì)一定要進(jìn)行科學(xué)的論證，只有合理的剛度才能使房屋的抗震性大大提高。

結(jié)語(yǔ)

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑逐漸向高層甚至于超高層方向發(fā)展。高層建筑層數(shù)更高、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、人員活動(dòng)更多，在地震作用下，對(duì)建筑的危害也就更大，所以對(duì)高層建筑的設(shè)計(jì)要求的更高。高層建筑在注重抗震概念設(shè)計(jì)的時(shí)候，也需要結(jié)合具體的施工環(huán)境、地理環(huán)境，確保高層建筑的設(shè)計(jì)達(dá)到安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性和美觀的完美結(jié)合，這也正是設(shè)計(jì)師們不斷努力、不斷創(chuàng)新的源源不斷的動(dòng)力。

【參考文獻(xiàn)】：

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