建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震問題探討

摘要：現(xiàn)如今社會大眾的生產(chǎn)生活、消費娛樂都難以脫離建筑工程構(gòu)建的空間，一旦發(fā)生地震建筑結(jié)構(gòu)的抗震水平將會成為人們生命安全的最大保障。但是地震本身是具有極大隨機性的，對建筑結(jié)構(gòu)造成的影響也具有極大的復(fù)雜性和不確定性。我國部分地區(qū)處于地震頻發(fā)的地帶，研究建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力對建筑工程質(zhì)量的提升有著極大的價值，文章從抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度出發(fā)，研究了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)于抗震能力的設(shè)計，希望能成為我國建筑行業(yè)進步的一部分助力。

關(guān)鍵詞：建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震問題

一、設(shè)計對建筑抗震能力的影響

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是影響建筑物抗震水平的主要因素，科學合理的建筑結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒃O(shè)計階段的抗震理念更好的表現(xiàn)出來。建筑物的抗震設(shè)計應(yīng)當與結(jié)構(gòu)設(shè)計密不可分，在設(shè)計階段就要強調(diào)抗震設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計的和諧性。

二、建筑工程抗震設(shè)計主要原則

（一）建筑結(jié)構(gòu)的合理

為了確保建筑結(jié)構(gòu)的功能滿足使用需求，在設(shè)計階段就需要敲定部分基礎(chǔ)內(nèi)容的設(shè)計，這樣做也是為了保證建筑工程的承載力強度與結(jié)構(gòu)剛硬度結(jié)合的合理性。從整體布局角度出發(fā)開展的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠?qū)⒔ㄖ乃胁糠钟袡C的串聯(lián)到一起，進而實現(xiàn)整體建筑物抗震新能的有效提升。

（二）抗震理念與結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)合

為了確保建筑工程的施工能夠按照預(yù)期開展，不僅僅要保證建筑設(shè)計的科學性與實用性，還需要對可能出現(xiàn)的變化進行預(yù)測，并留出應(yīng)對和調(diào)整的空間。也就是說想要將抗震理念在建筑設(shè)計中表達出來，就要將抗震設(shè)計與建筑本身的設(shè)計進行融合。建筑物抗震能力的提升不能僅依賴外部固件對建筑本身的強化，外部強化的方式在面對強震動時效果不佳，反而可能會引起建筑物的整體倒塌。

三、強震動可能對建筑結(jié)構(gòu)造成的影響分析

（一）建筑物的地基

建筑物的地基往往距離震源更近，受到的震動也更強，可能產(chǎn)生的變化有以下幾種：一種是建筑地基處于沖積土層，土壤結(jié)構(gòu)相對松軟厚實，這一類型地基對上層建筑的影響更為顯著;其次是在強烈的震動下地基土出現(xiàn)不均勻沉降或液化現(xiàn)象，地面建筑結(jié)構(gòu)受到顯著破壞或整體建筑傾斜;再次是本身就處于相對危險地質(zhì)條件下的建筑工程，強震動損壞地基帶來建筑工程的損壞。最后是建筑結(jié)構(gòu)受共振效應(yīng)的影響，出現(xiàn)強震動時受影響程度相對更高。

（二）建筑結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的變化

當前國內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)主要采用的結(jié)構(gòu)有兩種，一種是“填墻框架”，這種建筑結(jié)構(gòu)的主體的鋼筋混凝土，在面對強震動時出現(xiàn)剪切破壞的可能性較高。此種結(jié)構(gòu)外墻框架柱在強震動環(huán)境下會因為窗下墻的限制出現(xiàn)短柱型剪切型損壞。而使用了框架一體建筑結(jié)構(gòu)的建筑項目，案例顯示在強震動環(huán)境中受到的影響最弱。

（三）建筑結(jié)構(gòu)的剛度分布

建筑結(jié)構(gòu)的不同建筑物剛度的分布也不同，主要的建筑結(jié)構(gòu)剛度分布類型有兩種，一種是常見的矩形平面，這類建筑主要不出現(xiàn)抗側(cè)立構(gòu)建布置的問題，在面對強震動環(huán)境時受到的影響相對較小，建筑物本體有可能保存完好。另一種建筑結(jié)構(gòu)平面呈現(xiàn)三角形或不對稱形狀，在面對強震動環(huán)境時極易發(fā)生扭轉(zhuǎn)，嚴重威脅建筑使用者的生命和財產(chǎn)安全。

四、提高建筑工程抗震能力具體策略研究

（一）嚴謹選擇建筑場地和地基類型

在敲定選擇之前，首先要對所處區(qū)域的震動情況和強度進行全面的了解，借助科學技術(shù)手段掌握區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況。確保信息的真實、有效且全面的基礎(chǔ)上分析目標場地開展建筑工程的可行性。除此之外，還需要對建筑物的抗震水平有清晰明確的評估和認知，在設(shè)計階段對結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計和安排，便于建筑物抗震理念的表達。如果評估結(jié)果顯示目標場地不適合開展建筑工程，開發(fā)單位應(yīng)當盡可能的轉(zhuǎn)變建設(shè)地點，如果建設(shè)地點已經(jīng)無法改變，就要通過技術(shù)手段或設(shè)計方法提高建筑物的應(yīng)對能力。

（二）強調(diào)建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則

建筑結(jié)構(gòu)是建筑物的主要受力對象，科學合理的建筑結(jié)構(gòu)是確保建筑均衡承載的關(guān)鍵。因此在設(shè)計階段和建筑物施工的過程中，都必須要強調(diào)建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，尤其是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)布局的合理性。對建筑結(jié)構(gòu)的平面進行設(shè)計師，最好采用規(guī)則的形狀，為建筑物承載的均衡性提供一定的保障。盡量不要選擇不規(guī)則的建筑平面，這類建筑結(jié)構(gòu)的承載力難以控制在均衡狀態(tài)，在面對強震動環(huán)境時出現(xiàn)的損壞也更為嚴重。

（三）結(jié)構(gòu)材料的選擇和質(zhì)量控制

應(yīng)當特別注意鋼筋的選擇，鋼筋的韌性越強，建筑結(jié)構(gòu)能夠抵抗的震動也就越強。建筑材料的質(zhì)量需要嚴格把控的，包括材料選擇、采購、管理等全部環(huán)節(jié)都要有專業(yè)且嚴格的監(jiān)管。出于經(jīng)濟效益的角度考慮，建筑單位必然要控制工程的造價。如何在保證建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的基礎(chǔ)上，找到性價比最合適的建筑材料，是建筑單位采購部門需要重點研究的內(nèi)容。

（四）增加消能減震

隨著人均土地資源的緊張，高層建筑的數(shù)量不斷增加，對建筑物抗震能力的需求也在不斷上升。相比于其他類型建筑物，高層建筑物還需要附加隔振和消能的能力。想要實現(xiàn)這一方面的目標，就要從地基方面入手，通過地基目的和質(zhì)量的提升緩沖震動給建筑本體帶來的影響。建筑結(jié)構(gòu)、高度的不同都會給建筑的隔振系數(shù)帶來影響，這些內(nèi)容應(yīng)當在設(shè)計階段就充分的考慮并表現(xiàn)在設(shè)計方案當中。

（五）建筑抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的改進

大多數(shù)建筑工程的剛性要高于柔性，這種結(jié)構(gòu)特點能夠降低建筑物在強震動環(huán)境下受到的破壞，整體建筑結(jié)構(gòu)也不會產(chǎn)生太嚴重的形變。受到結(jié)構(gòu)的保護，部分非結(jié)構(gòu)部件的損壞也會被有效的降低。改進建筑物的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，在面對強震動環(huán)境時建筑物的穩(wěn)定性就強，能夠承受的震動幅度就大。

五、結(jié)束語

綜上所述，提高建筑物的抗震能力能夠在強震動環(huán)境或地震災(zāi)害的面前更好的保護社會大眾的生命和財產(chǎn)安全。尤其是在土地資源日益緊張，高層建筑數(shù)量不斷增加的當下，研究建筑工程抗震能力的提升對于社會的建設(shè)和發(fā)展有著積極的意義。想要實現(xiàn)建筑物抗震能力的有效提升，應(yīng)當從抗震理念在建筑設(shè)計中的表達、建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性的強調(diào)、建筑材料的篩選、建筑抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及附加加固設(shè)計等方面入手。通過上述措施的靈活應(yīng)用，在保證建筑工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，有效的提升建筑物的抗震能力和穩(wěn)定性，推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展更上一層樓。

參考文獻：

[1]辛桂芹.建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中對抗震問題的分析[J].綠色環(huán)保建材，2018（04）：102.

[2]蘇渙珉，馬倩.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中如何提高建筑的安全性[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（03）：27.

[3]王利民.關(guān)于對如何在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中提高建筑的安全性的思考[J].居舍，2019（12）：110.

武漢市西城建筑工程公司張凱