建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念

摘要：為了進(jìn)一步提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，必須在建筑抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)用科學(xué)的設(shè)計(jì)理念與方法，以確保建筑物可以正常使用，充分發(fā)揮其功能。但不同建筑工程對(duì)抗震設(shè)計(jì)的要求不同。因此，必須根據(jù)工程的實(shí)際情況，進(jìn)行科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?；诖耍疚暮唵尉徒ㄖY(jié)構(gòu)抗震進(jìn)行了概述，并對(duì)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用進(jìn)行了深入分析，以供同行業(yè)參考。

關(guān)鍵詞：抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);理念;方法;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言

當(dāng)前，人們的生活水平得到顯著提升，人們?cè)跍仫枴⒕幼》矫娴男枨蟮玫搅藵M足，同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中抗震結(jié)構(gòu)理念方面面臨很多新的要求?，F(xiàn)階段，新型建筑抗震設(shè)計(jì)不僅要避免建筑物傾倒問題的發(fā)生，同時(shí)還要依據(jù)建筑用途對(duì)其破壞狀態(tài)進(jìn)行有效控制。為此，設(shè)計(jì)人員必須在工作之前對(duì)抗震概念、施工方法有一個(gè)清晰的了解，這樣才能達(dá)到理想的抗震效果[1]。下文就根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，從不同角度針對(duì)這方面內(nèi)容進(jìn)行分析。

1建筑結(jié)構(gòu)抗震概述

我國幅員遼闊，很多地區(qū)的地質(zhì)情況都比較特殊，在其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件進(jìn)行重點(diǎn)考慮。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，需明確建筑穩(wěn)定性的要求，縱觀目前我國建筑行業(yè)的具體情況，傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要采用不同結(jié)構(gòu)變量體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，在其抗震設(shè)計(jì)中需要依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的類型、不同功能區(qū)域地震反應(yīng)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中地震破壞模式等因素，進(jìn)行科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

從我國建筑行業(yè)的歷史發(fā)展進(jìn)程來看，建筑物聚集是一個(gè)非常復(fù)雜、龐大的建筑系統(tǒng)，僅就我國的地域情況來看，在歷史發(fā)展過程中不同地區(qū)、不同地理環(huán)境隨著時(shí)代的推進(jìn)而演變，發(fā)生地震以后不同地域?qū)ㄖ钠茐臋C(jī)理非常復(fù)雜。與此同時(shí)，從建筑結(jié)構(gòu)分析工作來看，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作中不能對(duì)建筑空間作用、材料非彈性性質(zhì)、材料時(shí)效性與阻尼變化等因素進(jìn)行綜合考慮，存在著大量的不確定性[2]。因此，面對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震問題時(shí)，設(shè)計(jì)人員不能完全依賴于“計(jì)算設(shè)計(jì)”，應(yīng)該在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用自身所學(xué)知識(shí)，充分展現(xiàn)出自己在建筑設(shè)計(jì)中的才能，并且在設(shè)計(jì)中不斷完善、創(chuàng)新，這樣才能設(shè)計(jì)出抗震性能比較好的建筑。

2抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用

采用抗震設(shè)計(jì)理念進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以解決原本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的很多關(guān)鍵性問題，為建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、完整性提供保證。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中應(yīng)該從其整體性開始出發(fā)，避免單純依賴于計(jì)算設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式。

2.1合理選擇抗震場(chǎng)地

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，實(shí)際設(shè)計(jì)中建筑物的位置是首先需要考慮的問題。不同地域條件下的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所受地震的破壞程度是不同的，這正是建筑設(shè)計(jì)工作中的新突破。因此，在建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)工程所在場(chǎng)地的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)際勘察，盡量避免在抗震危險(xiǎn)地段進(jìn)行工程建設(shè)，這樣不僅可以為建筑安全、穩(wěn)定提供有效保障，最重要的是可以為工程施工的經(jīng)濟(jì)、效益提供有效保障。為此，在選擇施工場(chǎng)地時(shí)，往往需要從非發(fā)震斷層位置選擇場(chǎng)地，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖┕ぬ幚?，從而提升工程?xiàng)目的施工質(zhì)量[3]。

2.2明確平面與立面布置

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，平面、立面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是非常重要的。第一，考慮到實(shí)際設(shè)計(jì)中的抗震能力、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剛度時(shí)，需在避免建筑受到水平地震作用力的情況下，進(jìn)行雙向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這樣在抗震結(jié)構(gòu)布置方面，就可以對(duì)來自任意方向的地震起到抵抗作用;第二，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中簡單結(jié)構(gòu)性也需要重點(diǎn)考慮。設(shè)計(jì)人員需要關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的簡單性，在發(fā)生地震時(shí)建筑結(jié)構(gòu)所受傳力方式是明確且直接的;第三，需確保建筑結(jié)構(gòu)整體性、協(xié)調(diào)性與統(tǒng)一性，這是設(shè)計(jì)人員必須掌握的建筑設(shè)計(jì)原則。在實(shí)際施工中，樓面部分結(jié)構(gòu)的作用相當(dāng)于水平隔斷，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需對(duì)各建筑子結(jié)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而更好地承受結(jié)構(gòu)抗震力的作用[4]。

2.3剛度、承載力與延性匹配

鋼筋混凝土剪力墻的抗側(cè)移剛度比較大，地震作用大，如果墻厚、數(shù)量增加，而橫墻間距減小，那么剛度將會(huì)增加，但地震反應(yīng)也會(huì)隨之增大。如果承載力不足，剪力墻則可能在地震中遭到破壞，二者是相互匹配的，抗震墻數(shù)量直接決定了剪力墻自振周期?？蚣荏w系體現(xiàn)為抗側(cè)移剛度較小，而水平側(cè)移較大，同時(shí)結(jié)構(gòu)周期長。因此，其地震反應(yīng)是比較小的。如果水平位移比較大，效應(yīng)將會(huì)增加，并且隨著高度的增加會(huì)一步步街壘，此時(shí)彈性極限變形將會(huì)增大，相反則彈性極限變形較小。在循環(huán)往復(fù)地震動(dòng)力的影響下，由于彈性變形的能力比較差，墻體、支承將會(huì)出現(xiàn)裂縫、水平抗力降低等情況，此時(shí)結(jié)構(gòu)層之間位移角度將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于框架彈性極限變形值，此時(shí)不能充分發(fā)揮出框架的水平抗力。由于各抗側(cè)力構(gòu)件延性、剛度是不匹配的，各構(gòu)件的水平抗力不能協(xié)調(diào)發(fā)揮出來，此時(shí)將會(huì)出現(xiàn)各個(gè)擊破的情況。

2.4對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇時(shí)，首先需要考慮到合理選擇建筑結(jié)構(gòu)體系。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，需關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案及評(píng)價(jià)是否合理、科學(xué)，這對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性、經(jīng)濟(jì)性將會(huì)起到重要作用。以建筑學(xué)視角來看，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需關(guān)注一點(diǎn)，即在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，一定不能由于某些構(gòu)件被破壞而導(dǎo)致整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)失去其本身的安全性、耐久性，這是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求。

3結(jié)語

綜上所述，傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算過于依賴，普遍以計(jì)算結(jié)構(gòu)為判定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，很明顯其設(shè)計(jì)方案是非常狹隘的，雖然地震計(jì)算結(jié)果會(huì)對(duì)一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起到作用，但就建筑整體的結(jié)構(gòu)而言，普遍存在整體性差、不規(guī)范等問題，一旦有地震發(fā)生時(shí)，其抗震性能是不合格的。因此，有必要把抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之中，最終進(jìn)一步提升我國建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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[2]祁福軍.房屋建筑結(jié)構(gòu)體系選型及抗震設(shè)計(jì)分析[J].中國建筑裝飾裝修，2021（04）：184-185.

[3]張攀，張寬，裴永忠，張虎.復(fù)雜框排架結(jié)構(gòu)體系抗震設(shè)計(jì)及性能分析[J].建筑科學(xué)，2021，37（03）：138-144.

[4]劉宇，鄭佳麗.某超限項(xiàng)目中輕質(zhì)條板隔墻及連接件抗震設(shè)計(jì)分析[J].四川建筑，2021，41（01）：199-201.

作者簡介：竺森（1982年6月27日），男，漢族，浙江省湖州市人，學(xué)歷：本科，專業(yè)：城市規(guī)劃，研究方向：建筑設(shè)計(jì)，現(xiàn)在職稱：中級(jí)工程師

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