建筑結構設計中存在的問題與對策

劉宗乾

摘 要：地震災難的發(fā)生會對人們的生命和財產(chǎn)安全產(chǎn)生巨大的災害。因此建筑結構的設計者進行抗震設計是十分必須和重要的。在對整個建筑結構進行抗震設計中，設計師們應結合建筑實情，采用相應的辦法對建筑結構的整體抗震形象進行提高，從而可以保障人們的生命和財產(chǎn)的安全。

關鍵詞：建筑結構設計；抗震設計；應用

1 引言

建筑結構抗震設計是建筑物結構穩(wěn)定性及安全性的重要體現(xiàn)，在建筑結構設計中，必須要充分認識到抗震設計的重要，選擇合理的結構體系，做好建筑物場地的選擇，加強過程中對當前區(qū)域地震情況的了解，提高抗震設計的合理性、科學性。我國是地域大國，各個地區(qū)的特點及地質(zhì)環(huán)境都有所不同，目前還沒有一套統(tǒng)一的抗震設計標準及規(guī)范，這對于設計人員來說也提出了更高的要求，只有做好建筑結構抗震設計，才能促進建筑業(yè)的健康發(fā)展。

2 地震的危害及抗震設計要求

2.1 地震的危害

地震是一種破壞性較大的自然災害，對人們的生命及財產(chǎn)安全有著直接影響，劇烈的振動容易使建筑物隨之發(fā)生劇烈振動，甚至產(chǎn)生建筑倒塌的現(xiàn)象。隨著城市人口的逐漸集中，建筑的抗震設計逐漸顯示出更加重要的作用。

2.2 抗震設計的要求

在抗震設計中，需要遵循一定的抗震設計要求。①避免軟土、山丘、滑坡等“不尋常”的場地，且保證建筑的平面、立面等盡量勻稱、規(guī)則。②利用樓層、相關構建等元件的延展性，設置多個防線，最大程度上保證建筑的穩(wěn)固性。③建筑抗震性能的好壞與周邊的環(huán)境有著直接關系，因此，在設計的過程中應當考慮到周邊環(huán)境對建筑抗震結構的影響。

3 建筑結構設計中抗震設計存在的問題

3.1 建筑抗震場地選擇不合理

建筑結構在設計有幾點需要特別關注的問題，首先就是對建筑抗震場地的選擇，由于其對于建筑抗震的整體設計具有直接影響，如果選擇不到位就會直接造成建筑整體抗震性能的下降，在地震災害發(fā)生的時候，地表會發(fā)生不同程度的振動活移動，對所在區(qū)域不同結構、不同性質(zhì)的建筑物造成的損害程度也是不一樣的。在劇烈的振動影響下，建筑結構的整體結構被破壞，嚴重的情況下甚至有可能會發(fā)生坍塌現(xiàn)象。在建筑設計中場地選擇的時候應該避免在不適合地地質(zhì)條件上建立，比如：軟土層或易被液化的砂土層。當不能避免在這種環(huán)境中進行施工時，必須要采取有效的改良措施，根據(jù)地震級別的要求，加強地基基礎的加固和防護。

3.2 建筑結構體系選擇不合理

建筑結構抗震設計在進行中首先要進行方案的確定，選擇合適的建筑結構體系對于建筑抗震性具有直接影響。在抗震設計過程中容易出現(xiàn)以下問題：第一，以偏概全，在建筑設計中由于對某個建筑結構設計不理想造成整個結構的抗震性能降低，在設計中應該進行建筑結構的整體性規(guī)劃，避免在出現(xiàn)個別部位損壞的情況下，影響建筑物整體的抗震性和穩(wěn)定性。第二，沒有做好準確的計算，對于地震所造成的影響沒有合理分析，不清楚地震發(fā)生時所造成的傳遞路徑，對于豎向結構設計垂直度及荷載條件等都存在一定缺失，上部結構對豎向構件產(chǎn)生的垂直重力荷載不完整，嚴重影響抗震效果。第三，設計人原設計能力存在問題，對建筑結構設計的強度及剛度設計都不能做到很好的把我，在設計過程中結構構件所承受的剛度和強度分配不均勻，造成結構整體效果的不理想。

3.3 缺少平面布置規(guī)則性

除了上面兩點需要注意的問題，在建筑結構的抗震設計中對于平面布置也會非常關鍵的一項，在平面布置中如果沒有按照相關的規(guī)則進行布置，很容易影響建筑結構抗震性能的整體效果。只有確保方案的規(guī)則性，才能提高整體的工作效率，由于設計人員在建筑結構整體設計中，缺乏對平面布置規(guī)則性的考慮，造成空間結構的不完整，在發(fā)生地震災害時，產(chǎn)生不利影響。

4 建筑結構設計中抗震設計的重要策略

4.1 因地制宜，選擇合適的建筑場地

由于建筑場地的選擇對抗震設計工作具有重要意義，合理的選擇建筑場地能夠降低在后期建設中的不利影響，縮減施工工作量。首先，場的的選擇應該是較為平坦的地方，這樣能夠減小地震發(fā)生時對周邊或者建筑結構造成的損失，并且有助于施工工藝的施展。其次，在選擇建筑工程場地時，盡量選擇視野開闊、地區(qū)發(fā)展較為疏松的地段，這樣在發(fā)生地震的時候也能提高建筑物抗震性能，視野開闊的場地也有利于建筑項目的施工操作。再次，在建筑場地選擇時，對當期地區(qū)的密度、硬實程度等進行檢測，了解土地性質(zhì)并進行合理的措施提高建筑結構整體穩(wěn)定性，促進地基基礎穩(wěn)固，降低地震發(fā)生時坑內(nèi)出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象。最后，建筑結構抗震設計時，應該了解區(qū)域內(nèi)的地震歷史，禁止將建筑場地選擇在地震斷裂帶范圍內(nèi)，由于是地震發(fā)生時的高危區(qū)，能夠直接影響建筑物的抗震性能。另外，在軟土地基進行建筑物施工時，應該做好軟土處理工作，通過置換或者硬化等手段降低建筑物的塌陷。

4.2 合理設置抗震等級

在進行建筑結構設計中應對抗震等級進行重點考慮，在確定建筑物抗震等級時，需要考慮建筑物的類型和建筑物的抗震烈度和建筑物所在場地等。結合建筑物不同的使用功能可以將建筑物結構分成四類抗震設防類別，分別為甲、乙、丙、丁類，一般住宅與寫字樓為丙類建筑。比如：在河南省鄭州市建筑按抗震規(guī)范要求，抗震設防烈度為Ⅶ度，在設計建筑結構計算中應選用相應的計算系數(shù)，在合同中一般不會體現(xiàn)出具體的計算系數(shù)的。在設計建筑結構之前都是要由相關部門進行審核批準和備案的，具體的工作步驟可以通過市建委進行了解。

4.3 確定抗震結構體系

抗震結構體系是抗震設計應考慮的首先問題，一個建筑結構設計方案的選取是否合理，對經(jīng)濟性和安全性起到?jīng)Q定性作用。建筑結構體系應具備明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。建筑結構應設有多道抗震防線，應避免因部分結構或構件被破壞而導致整個結構失去抗震能力或?qū)χ亓奢d的承重能力。建筑結構體系應具有必要的承重能力，消耗地震能量的能力和良好的變形能力。在選擇建筑結構體系時，要首先考慮建筑物剛度和場地條件的關系。當建筑物自振周期和地基土的卓越周期一致時，容易產(chǎn)生共振而加重建筑物的震害。選擇結構體系時，要多注意選擇合理的建筑基礎形式。建筑基礎應要有足夠的深度，對于建筑層數(shù)較多的住宅應設置地下室。對于軟弱地基應選擇用箱形基礎、筏片基礎和選用樁基。

4.4 隔震措施，設置多道抗震防線

在對建筑結構抗震的設計中，應考慮多設置幾道抗震防線。假如建筑物設置應用了多重抗震防線，在強烈的地震當中，第一道抗震防線產(chǎn)生破壞之后，第二道、第三道、和第四道等抗震防線應立即接替，繼續(xù)對在發(fā)生的地震沖擊力進行抵擋，這樣可以最大程度保證建筑物的穩(wěn)定和安全，避免出現(xiàn)建筑物坍塌的情況。在利用純框架結構時，應首選“強柱弱梁”型結構，梁充當?shù)谝坏婪谰€，柱充當?shù)诙婪谰€。雙重抗側(cè)力體系在抗御地震時，具有兩道防線，一道是框架，一道是支撐或墻體。

5 結束語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，在社會中，對于建筑的性能要求越來越高，特別是在防震方面，對于地震易發(fā)地段，其建筑結構設計更要主要防震的設計。本文筆者主要是針對建筑結構的防震設計進行研究，主要分析了建筑結構中防震設計存在的幾個問題，對于問題尋求解決方案，希望可以對社會的建筑設計中的防震工程有一定的幫助。

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