淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)

王學(xué)威

（杭州千城建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司 浙江省杭州市 310053）

0 引言

在我國(guó)良好的發(fā)展環(huán)境下，建筑行業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，誕生了許多標(biāo)志性建筑。隨著人們生活品質(zhì)的提升和觀念的轉(zhuǎn)變，對(duì)建筑的需求發(fā)生了巨大的變化，如，生態(tài)建筑。然而，自然災(zāi)害的頻發(fā)讓人們意識(shí)到建筑安全性能的重要性，尤其是地震這種自然災(zāi)害，對(duì)建筑的穩(wěn)定性是一種嚴(yán)厲的考驗(yàn)。人們開(kāi)始重視建筑的抗震性能，基于此，本文就建筑的抗震設(shè)計(jì)展開(kāi)。

1 抗震建筑必要性概述

隨著地震現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)，人們對(duì)建筑物的安全性能逐漸重視起來(lái)，特別是深受地震災(zāi)害的區(qū)域，建筑均采用防震設(shè)計(jì)，這在很大程度上保護(hù)了人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。地震是一種危害十分巨大的自然災(zāi)害，抗震建筑的設(shè)計(jì)能夠有效緩解地震發(fā)生時(shí)能量的局部集中，其采用巧妙的布局與結(jié)構(gòu)，在材料的選擇方面也與普通建筑存在較大差異，這樣的建筑對(duì)抵抗地震這類自然災(zāi)害具有十分顯著的效果[1]。雖然我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)并不處于地震多發(fā)區(qū)域，但其仍存在地震的可能性，抗震建筑的設(shè)計(jì)能夠大大地保證建筑的強(qiáng)度與韌性。而且，這種設(shè)計(jì)給人們的心理上增加了一道安全屏障，使得人們能夠安居樂(lè)業(yè)，生命財(cái)產(chǎn)得到有效保障。

2 設(shè)計(jì)工作的基本原則

2.1 多元化抗震設(shè)計(jì)

抗震建筑的設(shè)計(jì)需要綜合多方面因素，設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅需要基本的抗震設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)，還需要考慮多方面的因素。對(duì)地震的特征進(jìn)行分析，運(yùn)用科學(xué)知識(shí)對(duì)其進(jìn)行多元化的設(shè)計(jì)，以確保建筑具備多功能的防震性能。在一些地震多發(fā)區(qū)域，單純的抗震設(shè)計(jì)無(wú)法全面提供保障，抗震效果不佳。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮建筑抗震設(shè)計(jì)的多重性。以增加建筑的安全性能，進(jìn)而保證其在抗震中發(fā)揮顯著的效果。這是如今抗震建筑設(shè)計(jì)所遵循的基本原則之一。

2.2 保證各部分功能有效發(fā)揮

在抗震建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中要將所設(shè)計(jì)各部分的功能充分發(fā)揮出來(lái)，否則就會(huì)使建筑的抗震性能大打折扣[2]。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮設(shè)計(jì)功能是否可以充分發(fā)揮。如，建筑的承重結(jié)構(gòu)是否能夠按照設(shè)計(jì)時(shí)的承重標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，建筑的局部加固是否能夠增強(qiáng)在建筑的穩(wěn)定性等等，總之，要充分考慮這其中的設(shè)計(jì)的功能性是否能夠得到正常發(fā)揮，確保各個(gè)區(qū)域、各個(gè)構(gòu)件的功能與最初設(shè)計(jì)時(shí)的作用與功能高度一致，為建筑的安全性能提供充分的保障。

2.3 科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)弱分布合理

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也需要遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)弱分布要以此方面建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。巧妙的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)弱分布能夠在地震發(fā)生時(shí)最大程度地保證建筑的穩(wěn)定性，做到不變形、不傾斜，各部分構(gòu)件之間形成一種相互依存、相互支撐的關(guān)系。而且，各部分的強(qiáng)度與韌性均符合此類建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以保證建筑的穩(wěn)定性與可靠性。

3 設(shè)計(jì)工作的具體措施

抗震建筑的設(shè)計(jì)需要考慮多方面因素，在遵循其設(shè)計(jì)基本原則的前提下合理控制建筑高度與寬度，建筑的結(jié)構(gòu)以及布局，這在一定程度上能夠提升建筑的穩(wěn)定性，增強(qiáng)建筑的安全性能。以下是抗震建筑設(shè)計(jì)的具體措施：

3.1 依據(jù)抗震標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范建筑高度和寬度

建筑結(jié)構(gòu)的高度與寬度與建筑的穩(wěn)定性具有直接的聯(lián)系，高度與寬度比例失衡就可能會(huì)為建筑埋下一定的安全隱患。對(duì)于抗震建筑的設(shè)計(jì)對(duì)穩(wěn)定性有極高的要求，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要嚴(yán)格保證建筑的高度與寬度。通常情況下，抗震建筑的設(shè)計(jì)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)不同類型的建筑有著不同的標(biāo)準(zhǔn)[3]。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中要嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，對(duì)于高度或者寬度設(shè)計(jì)不符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或者高寬比例失衡，就需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，或者按照相關(guān)補(bǔ)救措施，在建筑特定部位設(shè)計(jì)加固，以保證建筑整體的穩(wěn)定性符合抗震建筑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。例如通常對(duì)于高度與寬度失衡的建筑，如若不能改變其高度與寬度，就需要在其底部設(shè)計(jì)加固，一般增加豎向構(gòu)件進(jìn)行加固，由高品質(zhì)的混凝土進(jìn)行加固。此外，此方面的計(jì)算工作需要依據(jù)相關(guān)部門給定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以確保相關(guān)數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 依據(jù)抗震標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范平面設(shè)計(jì)

平面規(guī)則與建筑物的穩(wěn)定性也存在一定的聯(lián)系，其是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮的因素之一。通常情況下，抗震建筑的平面是有一定的標(biāo)準(zhǔn)的，比如，凹陷口的深度與寬度，其直接影響建筑的穩(wěn)定性。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中要重點(diǎn)考慮其平面規(guī)則是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于建筑凹口不符合標(biāo)準(zhǔn)的建筑要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或者采用一定的補(bǔ)救措施，以最大程度地保證建筑的穩(wěn)定性。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)中的凹口不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況，通常通過(guò)以下方式進(jìn)行彌補(bǔ)：①以材料的選擇彌補(bǔ)設(shè)計(jì)的缺陷。通常選擇剛性材料建設(shè)頂部，當(dāng)然，也可以選擇韌性好的材料建設(shè)凸出的部分的頂部；②如若建筑構(gòu)架相對(duì)簡(jiǎn)單，即可以均采用韌性較好的材料建設(shè)其頂部，這還有利于相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算。

3.3 依據(jù)抗震標(biāo)準(zhǔn)，合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)對(duì)建筑的穩(wěn)定性具有重要影響，巧妙的結(jié)構(gòu)能夠大大提高建筑整體的穩(wěn)定性?，F(xiàn)如今，已有很多用于抗震的建筑構(gòu)型，其在歷次災(zāi)害中優(yōu)勢(shì)顯著。而且，現(xiàn)在的抗震建筑設(shè)計(jì)將建筑機(jī)構(gòu)作為重點(diǎn)，除了巧妙的結(jié)構(gòu)之外，還對(duì)結(jié)構(gòu)局部的材料十分重視。而且，如今對(duì)抗震建筑性能的評(píng)估需要依據(jù)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行。通常情況下，在建筑結(jié)構(gòu)的主體部位主要以強(qiáng)度和韌性較強(qiáng)的材料為主，這大大提升了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)而提升了建筑的安全性能。此外，許多設(shè)計(jì)人員還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)局部進(jìn)行加固，為其安全又筑一道屏障。例如，建筑整體建構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，對(duì)其進(jìn)行分析，深入探究，或者利用模型進(jìn)行測(cè)試，找到其薄弱環(huán)節(jié)，在此部位進(jìn)行局部加固，從而增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體性能，為建筑穩(wěn)定性提供重要保障。

3.4 依據(jù)抗震標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)設(shè)計(jì)布局

建筑布局也是抗震設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)，巧妙合理的布局能夠提升其抗震效果。通過(guò)對(duì)地震能量的變化分析，采用巧妙的布局避免能量局部累積，降低地震對(duì)建筑的破壞程度[4]。通常情況下，選擇以位移為基點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，其能夠有效避免地震時(shí)能量的累積現(xiàn)象，使得地震時(shí)能量均勻分散，間接提升建筑的抗震性能。另外，建筑的選址也尤為重要，以地質(zhì)機(jī)構(gòu)穩(wěn)定、遠(yuǎn)離地震帶的區(qū)域?yàn)槭滓紤]對(duì)象，增強(qiáng)建筑整體的穩(wěn)定性，進(jìn)而為人們提供一個(gè)穩(wěn)定性高、安全性強(qiáng)的居住場(chǎng)所。

4 結(jié)束語(yǔ)

在如今人們追求建筑安全性的時(shí)代，抗震建筑設(shè)計(jì)具有很大的市場(chǎng)，而且，設(shè)計(jì)抗震建筑是十分必要的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要遵循多元化抗震設(shè)計(jì)原則，并保證各部分功能有效發(fā)揮，同時(shí)，要科學(xué)地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)弱的分布要合理。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要依據(jù)抗震標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范建筑高度和寬度、規(guī)范平面設(shè)計(jì)、合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)、科學(xué)設(shè)計(jì)布局，以此增加建筑的穩(wěn)定性和安全性，保障人民安居樂(lè)業(yè)。