試論中國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法發(fā)展及若干問題

姚萬福

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，建筑設(shè)計所呈現(xiàn)出的多樣化和高水平化對建筑設(shè)計師的要求越來越高，建筑抗震性能良好的設(shè)計應(yīng)是建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計的完美結(jié)合，所以作為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師掌握扎實的建筑理論知識的基礎(chǔ)上借助結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計不斷創(chuàng)新，滿足社會日益提高的建筑結(jié)構(gòu)要求。本文對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計問題進(jìn)行探討，希望對相關(guān)從業(yè)人員有借鑒作用。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計；問題；分析

一、影響建筑物抗震效果的因素分析

1.建筑物自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計時影響建筑物抗震效果的重要因素，建筑物要達(dá)到預(yù)期的抗震效果，需要進(jìn)行合理的抗震設(shè)計，提高其抗震性能，當(dāng)出現(xiàn)地震災(zāi)害的時候，應(yīng)盡可能的保障建筑物的穩(wěn)定，建筑物本身的平面布置較為復(fù)雜，內(nèi)部的質(zhì)心和剛心無法保持一致，當(dāng)出現(xiàn)地震的時候，容易加強(qiáng)地震的破壞性，對此需要在建筑物的平面結(jié)構(gòu)設(shè)計中保障質(zhì)心和剛心一致，提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震能力。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，降低出屋面的建筑部分比例，對于設(shè)計的不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，需要設(shè)計抗震墻。

2.建筑物所處地質(zhì)環(huán)境情況

在地震中，對建筑物造成破壞的因素很多，如巖層的斷裂、山體崩塌和地表滑坡等地表運動對建筑物造成的破壞，建筑物在面對這些破壞的諸多因素中，一些問題可以進(jìn)行優(yōu)化，提高建筑的質(zhì)量。所以在對施工地點進(jìn)行選擇的時候，應(yīng)對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行詳盡地勘探，并對地形和地質(zhì)條件進(jìn)行分析，盡可能的避開不利的地段。

3.建筑結(jié)構(gòu)建造材料和施工過程

建筑材料和施工過程時影響抗震抗震效果的重要因素，但是這一因素很少受到人們的重視，設(shè)計人員在設(shè)計的時候，需要明確地震對建筑物的破壞與建筑物本身的質(zhì)量成正比，在發(fā)生地震的時候，建筑物材料越好，受地震的影響越小，在進(jìn)行建筑施工的時候，建筑的結(jié)構(gòu)和所使用的建筑材料會對其質(zhì)量造成很大的影響，工作人員在具體的 施工中應(yīng)對施工的全過程加強(qiáng)監(jiān)管，對其建筑材料進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，提高建筑的質(zhì)量和抗震效果。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計

1.建筑選址

想要提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，首先要合理選擇建筑場地，做好建筑施工地基工程。設(shè)計人員必須要對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件進(jìn)行實地勘察，還要掌握當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒忧闆r，要查閱相關(guān)地質(zhì)資料，對建筑選址的合理性作出綜合評價，應(yīng)該盡量選址在開闊地或堅硬土質(zhì)的地段；務(wù)必要避開松弱土和液化土，也不要在河岸邊進(jìn)行選址，這些區(qū)域的地質(zhì)都較為不均勻，容易對建筑工程質(zhì)量造成影響；而且同一單元的結(jié)構(gòu)盡量不要在不同土質(zhì)的區(qū)域進(jìn)行建造，要避免天然地基和樁基結(jié)合使用的情況出現(xiàn)，尤其是土質(zhì)較差時，務(wù)必要做好基礎(chǔ)施工工作，確保建筑選擇的科學(xué)性。

2.合理的平立面布置

建筑物的建筑和結(jié)構(gòu)布局是否合理，直接影響著建筑物抗震性能的高低，必須要堅持建筑布局簡單，結(jié)構(gòu)布局抗震的原則，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況來設(shè)計。設(shè)計人員要確保建筑物的平、立面布局對稱，要能實現(xiàn)建筑物質(zhì)量和剛度的提升，同時對于一些薄弱部位，必須要有針對性地采取一些抗震構(gòu)造措施，要準(zhǔn)確計算地震作用水平，還要對建筑物的高度比和寬度比進(jìn)行精確計算，從而確保建筑物平立面布置的合理性。

3.防震縫的處理

對于建筑結(jié)構(gòu)不合理的房屋建筑，要在合適的位置設(shè)置防震縫。在設(shè)置防震縫時，要將房屋建筑分割成相互獨立的單元結(jié)構(gòu)，在防震縫的兩側(cè)留出足夠的寬度，防震縫的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)該完全分開。

4.墻體的設(shè)計分布

在建筑的內(nèi)部設(shè)計中，受到地震活動影響最大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件是墻體。墻體在地震的時候是非常容易產(chǎn)生裂縫，甚至倒塌，所以要對縱、橫墻進(jìn)行合理的設(shè)計。在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃的同時，要做到橫向墻體和縱向墻體的均勻分布，共同承擔(dān)整個建筑的重量。建筑的剛度主要是由墻體的承重力和數(shù)量決定的，如果墻體數(shù)量較少，各墻之間為了分離建筑的內(nèi)部空間就會間隔較大，建筑的剛度就會比較小，抗震能力也相對較低，所以墻體數(shù)量和位置的分布，對提高建筑抗震設(shè)計的整體水平有著重要的意義。

5.屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計

房屋建筑的質(zhì)量越小，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也相對較強(qiáng)，受到地震影響時受到的損失就越小，建筑的安全性就越高。為了減少建筑在地震時受到的損傷，設(shè)計建造時就要把建筑結(jié)構(gòu)的各部分做得輕一點。要使建筑結(jié)構(gòu)的各部分結(jié)構(gòu)變輕，主要是指墻體和屋蓋的質(zhì)量。如果墻體的重量過大，建筑物的抗震性能就會降低很多，地震發(fā)生時，厚重的墻體就會對建筑物的內(nèi)部造成巨大破壞。所以設(shè)計時應(yīng)該對墻體的結(jié)構(gòu)材質(zhì)做出明確規(guī)定。在屋蓋的建造上，應(yīng)該盡量減少高度、增加牢固性并使用質(zhì)量較輕的材料來建造。換言之，在屋蓋的設(shè)計建造時要選擇質(zhì)量較輕的材料，并且盡量不要在屋頂上方增加其他結(jié)構(gòu)，那樣相當(dāng)于增加了房屋的高度和重量，使得建筑物的高寬比的比例增大，影響建筑的抗震性能。

6.抗震結(jié)構(gòu)的選擇

建筑物在設(shè)計之初就要以《建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)》為基礎(chǔ)來確定建筑的抗震設(shè)計。建筑在抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)選擇時，不僅要考慮地震對建筑物的影響，還要降低對周圍環(huán)境影響，建筑物主體材料選用鋼筋混凝土建造，地下室則采用嵌固端的技術(shù)，可以極大地增加建筑物的抗震能力，為了降低建筑物本身的重量，推薦使用鋼結(jié)構(gòu)的框架來進(jìn)行建筑構(gòu)造。

7.建筑抗震的加固

工程抗震設(shè)計要求是建筑物地基抗震設(shè)計工作進(jìn)行的前提提，因此相關(guān)人員務(wù)必要做好抗震設(shè)計施工前的準(zhǔn)備工作；做好對建筑物關(guān)鍵部位的抗震裝置安裝工作好對建筑物關(guān)鍵部位的抗震裝置安裝工作。另外，對竣工后的建筑物進(jìn)行抗震加固時的建筑物進(jìn)行抗震加固時，應(yīng)采用加設(shè)阻尼的方法，對建筑物的結(jié)構(gòu)重新設(shè)置消能減震裝置的結(jié)構(gòu)重新設(shè)置消能減震裝置。消能減震裝置不僅可以在建筑的上部結(jié)構(gòu)當(dāng)中使用也可以在建筑物的各個部位使用以在建筑物的各個部位使用，在建筑物的隔震夾層當(dāng)中也可以使用以使用，所以消能減震裝置在高層建筑結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中的應(yīng)用是非常廣泛的應(yīng)用是非常廣泛的。

三、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計需要注意的事項

要想設(shè)計出抗震性能較高的房屋建筑要想設(shè)計出抗震性能較高的房屋建筑，相關(guān)人員在建筑實際設(shè)計時首先要做好以下幾點實際設(shè)計時首先要做好以下幾點：（1）務(wù)必要保證建筑物在布局設(shè)計上的科學(xué)性與合理性務(wù)必要保證建筑物在布局設(shè)計上的科學(xué)性與合理性，保證主要受力物所處的受力點在同一個水平面上保證主要受力物所處的受力點在同一個水平面上，保證受力物能夠承受住來自地表的壓力物能夠承受住來自地表的壓力，從而削減地震沖力對建筑物的影響的影響。（2）建立一個完善的抗震體系建立一個完善的抗震體系，在建筑物當(dāng)中設(shè)計抗震防線線，以此來消減地震所產(chǎn)生的壓力。另外，在進(jìn)行抗震防線設(shè)計時要根據(jù)地震的不同等級來設(shè)計計時要根據(jù)地震的不同等級來設(shè)計，在地震發(fā)生時人們就可以依仗防線來保障自身的安全了以依仗防線來保障自身的安全了。（3）在對建筑物的房梁在對建筑物的房梁、墻體和房柱等節(jié)點部分采取對應(yīng)的抗震等級設(shè)計時應(yīng)根據(jù)地震的等級不同來進(jìn)行設(shè)計的抗震等級設(shè)計時應(yīng)根據(jù)地震的等級不同來進(jìn)行設(shè)計，以此來確保建筑物內(nèi)部混凝土的鋼筋結(jié)構(gòu)不會在地震的沖擊下受到嚴(yán)重的影響到嚴(yán)重的影響。

結(jié)語

經(jīng)過多年來對建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計的研究，我國的抗震設(shè)計方法已經(jīng)逐漸趨于成熟，但是還有許多需要完善的地方。我們要在嚴(yán)格按照建筑抗震規(guī)范要求的基礎(chǔ)上上，科學(xué)地合理地進(jìn)行建筑抗震設(shè)計，保證建筑物的穩(wěn)定性和可靠性，促進(jìn)我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計向著高水平方向發(fā)展。

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