建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)中的相關(guān)問(wèn)題探討

黃華

中航天建設(shè)工程有限公司 北京 100000

1 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)內(nèi)涵

通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)就是通過(guò)研究地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的破壞程度，并通過(guò)長(zhǎng)期的抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，獲取更加有效的設(shè)計(jì)方案，從而應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中的過(guò)程。地震作為一種隨機(jī)性非常強(qiáng)的劇烈振動(dòng)，具有復(fù)雜性、隨機(jī)性、不確定性等特點(diǎn)。因此在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性質(zhì)、空間、材料、外界因素進(jìn)行綜合考慮，盡可能消除不確定性因素。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中不能僅憑借計(jì)算數(shù)據(jù)，還需要結(jié)合地震易造成的工程破壞部位、破壞原理進(jìn)行考慮，按照地震動(dòng)理論，通過(guò)對(duì)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，最終確定設(shè)計(jì)方案，這也是建筑抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中的一大突破點(diǎn)，從本質(zhì)上提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能

2 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的基本原則

2.1 保證結(jié)構(gòu)件具有必要的性能

在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要保證建筑結(jié)構(gòu)件具有一定的承載能力，結(jié)構(gòu)件需要遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)底層柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)原則，如果設(shè)計(jì)的不合理，可能構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)相對(duì)薄弱的部位，需要采用相應(yīng)的解決措施提高抗震能力，對(duì)于承受豎向荷載的主要構(gòu)件則最好不作為主要的耗能構(gòu)件。

2.2 完善的處理建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件強(qiáng)弱關(guān)系

在建筑工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該正確的處理好構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，在統(tǒng)一樓層內(nèi)使主要耗能構(gòu)件完善之后，其它抗側(cè)立構(gòu)件則仍然處于彈性階段，這樣才能夠保證有效屈服較長(zhǎng)的階段。同時(shí)要保證抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)強(qiáng)弱平衡，同時(shí)建立精細(xì)化管理制度，在施工中以大代小、改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的這些做法都需要盡量的避免。

3 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題

3.1 合理選擇建筑場(chǎng)地

地震造成建筑物的破壞除了地震力直接引起主體結(jié)構(gòu)的破壞之外，還包括場(chǎng)地的原因。例如地震引起地表錯(cuò)動(dòng)與地裂、地基土的不均勻沉陷、滑坡，以及粉土和砂土液化等。對(duì)建筑抗震有利地段有：穩(wěn)定基巖，堅(jiān)硬土和開(kāi)闊、平坦、密實(shí)、均勻的中硬土等；不利地段有：軟弱土，液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和邊坡的邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層，高含水量的可塑黃土，地表存在結(jié)構(gòu)性裂縫等。選擇建筑場(chǎng)地時(shí)應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際需要，在掌握地震活動(dòng)規(guī)律、工程地質(zhì)資料的情況下對(duì)地段做出綜合評(píng)價(jià)，宜選擇有利地段、避開(kāi)不利地段。

3.2 嚴(yán)格遵守地震設(shè)防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)將地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)作為基本的依據(jù)，嚴(yán)格按照不同房屋的抗震強(qiáng)度要求，讓房屋的抗震性能能夠更好的滿足當(dāng)?shù)氐卣鹪O(shè)防的要求。同時(shí)，還需要根據(jù)不同房屋建筑的類(lèi)型來(lái)考慮房屋建筑的抗震要求，從而有效保證房屋建筑整體的安全性。

3.3 建筑物的防震縫設(shè)計(jì)

建筑物的防震縫是房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。因此，需要建筑設(shè)計(jì)工作人員合理設(shè)置防震縫，均勻、規(guī)則的分割建筑物。同時(shí)，在設(shè)計(jì)防震縫的過(guò)程中，應(yīng)該切實(shí)保證房屋建筑結(jié)構(gòu)有足夠的抗震寬度，從而保證防震兩側(cè)結(jié)構(gòu)能夠完全隔離開(kāi)。但是，還需要具體分析每一個(gè)建筑物的外形特點(diǎn)，再根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置防震縫兩側(cè)的抗震墻。

3.4 建筑物的高度設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要注意建筑物高度的設(shè)計(jì)，我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中的相關(guān)規(guī)定，在一定的結(jié)構(gòu)形式下，根據(jù)實(shí)際情況選擇對(duì)建筑物選擇適當(dāng)?shù)母叨?，在這個(gè)高度下，要保證抗震性。目前，有很多建筑出現(xiàn)超高的現(xiàn)象，這樣就會(huì)降低抗震性能，在震力的作用下可能夠造成一定的破壞。

3.5 建筑平面抗震

在建筑平面設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)師應(yīng)參考結(jié)構(gòu)平面對(duì)稱(chēng)原則，使結(jié)構(gòu)平面的質(zhì)量中心與剛度中心經(jīng)量重合以減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)的平面布置原則主要有以下幾點(diǎn)：（1）在某一建筑單位內(nèi)，平面形狀宜簡(jiǎn)單、規(guī)則，并減少偏心，在具有偶然偏心的規(guī)定水平力作用下，樓層兩端抗側(cè)力構(gòu)件彈性水平位移或?qū)娱g位移的最大值與平均值的比值不宜大于1.5；（2）樓層的有效樓板寬度不宜小于該樓層面寬的50%，樓板總的開(kāi)洞面積不宜超過(guò)樓面面積的30%，且樓板在任一方向最小凈寬度不宜小于5m、開(kāi)洞后每一邊的樓板凈寬不應(yīng)小于2m；（3）樓板開(kāi)大洞削弱后，宜采取效應(yīng)措施加強(qiáng)，例如：加厚洞口附近的樓板，提高板配筋率并采用雙層雙向配筋、洞口邊緣設(shè)置暗梁或邊梁、洞口角部集中配置斜向鋼筋等；（4）結(jié)構(gòu)單元之間或主樓與裙房之間不宜采用牛腿拖梁的做法設(shè)置防震縫；（5）盡量不要在轉(zhuǎn)角處設(shè)置門(mén)、窗和洞口，避免轉(zhuǎn)角效應(yīng)的發(fā)生。

3.6 設(shè)置多道抗震防線

提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，需要設(shè)置多道抗震防線。在整個(gè)建筑工程抗震體系當(dāng)中，如果發(fā)生了地震問(wèn)題，會(huì)在地震作用下部分延性較好的構(gòu)件率先出現(xiàn)塑性屈服，也就是可以承擔(dān)起第一道抗震防線作用。之后，其他構(gòu)件同樣也會(huì)起到抗震防護(hù)作用，在第一道防線出現(xiàn)了塑性屈服之后，之后的抗震防線會(huì)逐次屈服。該方法可以形成多道抗震防線，產(chǎn)生第一道、第二道……第N道抗震防線（取決于塑性屈服構(gòu)件的數(shù)量），如果第一道防線塑性屈服達(dá)到了極限時(shí)，則第二道防線即可發(fā)揮作用。該結(jié)構(gòu)在保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)安全中有著重要意義?？傊ㄖY(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)十分的復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)要求較高，雖然我國(guó)抗震設(shè)計(jì)在長(zhǎng)期發(fā)展中取得了一定成效，但是在實(shí)際抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，依然還存在著一些不足，這就需要結(jié)合抗震設(shè)計(jì)的不足掌握設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并采取相應(yīng)的措施來(lái)解決問(wèn)題，從而確保建筑安全。