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

趙義晉

【摘要】在實(shí)施建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的過程中，需要充分考量到抗震設(shè)計(jì)工作的重要性，結(jié)合工程實(shí)際，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的抗震方案。本文主要是從建筑工程實(shí)例分析入手，重點(diǎn)介紹了建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的不足，并以此為根據(jù)提出了一些建筑抗震設(shè)計(jì)方式，為提升建筑工程整體的抗震性能提供良好借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 11.043

現(xiàn)階段建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)數(shù)量和規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，如何保障工程質(zhì)量，始終都是建筑設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考量的問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平會(huì)在很大程度上影響到工程后續(xù)的建設(shè)情況，需要做好抗震設(shè)計(jì)工作，強(qiáng)化和提升工程建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

1、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

由于多個(gè)延性相對(duì)較好的分體系會(huì)構(gòu)成一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系，通過有一定延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同協(xié)作。比如延性框架以及剪力墻構(gòu)成了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。在經(jīng)過了級(jí)數(shù)較大的地震之后，往往隨之而來是多次的余震。如果只設(shè)計(jì)了一道防線，則余震帶來的破壞在很大程度上會(huì)給已經(jīng)受過損傷的建筑物帶來命的一擊，而造成倒塌。為了防止大地震時(shí)發(fā)生倒塌，需要在抗震結(jié)構(gòu)體系中設(shè)計(jì)較大的內(nèi)部、外部冗余度。運(yùn)用的耗能構(gòu)件需要滿足較好的延性和適當(dāng)?shù)膭偠?，這樣才能在很大程度上提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2、建筑工程實(shí)例分析

某建筑工程為24層，總建設(shè)高度為79.4m，總體施工面積則為26498.42m2，首層商鋪的高度是5.5m，其中涉及架梁的最大跨度是8.1m。該房建工程主梁的截面積為550mm×1100mm，次梁截面的面積大小為280mm×850mm，260mm×780mm。該工程項(xiàng)目抗震等級(jí)為Ⅱ級(jí)，為確保良好的抗震結(jié)構(gòu)效果，需要注重結(jié)合工程建筑結(jié)構(gòu)，提升抗震設(shè)計(jì)水平。

3、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的不足

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行中，抗震設(shè)計(jì)是十分重要的內(nèi)容，當(dāng)前很多工程實(shí)施抗震設(shè)計(jì)工作的過程中，還存在著一定的不足，主要是表現(xiàn)在了：①缺乏高端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員。建筑工程建設(shè)施工之前，需要根據(jù)工程建設(shè)需求，按照行業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出科學(xué)完善的施工方案，指導(dǎo)施工環(huán)節(jié)的穩(wěn)定開展。但是現(xiàn)實(shí)情況卻是，缺乏專業(yè)性的設(shè)計(jì)人員，抗震設(shè)計(jì)方面有所缺陷，會(huì)影響到建筑工程項(xiàng)目施工建設(shè)的開展情況。②鋼筋混凝土是建筑工程施工中常見的施工方式，有些鋼筋混凝土工程的施工效果無法滿足工程抗震強(qiáng)度需求，尤其是高層建筑之中。為強(qiáng)化工程建設(shè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，采用三層支撐框鋼架構(gòu)方式，可以起到良好效果。然而在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，所選擇的建筑材料和結(jié)構(gòu)質(zhì)量不佳，也不夠十分科學(xué)，容易影響到工程的后續(xù)建設(shè)情況。

4、全面提升建筑抗震設(shè)計(jì)水平的措施

開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，為強(qiáng)化抗震設(shè)計(jì)效果，需要利用底部剪力法以及振型分解反應(yīng)譜法等科學(xué)方法分析和計(jì)算出建筑物的薄弱層，針對(duì)塑彈性變形情況進(jìn)行研究，得到準(zhǔn)確性的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合工程抗震設(shè)計(jì)需求，開展各方面抗震設(shè)計(jì)活動(dòng)，提升工程項(xiàng)目的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

4.1 細(xì)致分析和選擇建筑場地

選擇合適的建設(shè)場地和環(huán)境，會(huì)關(guān)系到后續(xù)工程項(xiàng)目的建設(shè)情況，這個(gè)主要是因?yàn)榻ㄖ锟拐鹦阅軙?huì)受到工程所處地形、位置以及水文狀況的影響。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員需要開展全方位的調(diào)研工作，實(shí)施實(shí)地勘察工作，重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)其中是否存在著陷落、斷層錯(cuò)動(dòng)情況，如果存在此類狀況，即表明工程現(xiàn)場屬于危險(xiǎn)地段，不適合工程施工。選址工作進(jìn)行中，還需要做好細(xì)致充分的勘察記錄，為開展建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作、抗震設(shè)計(jì)工作提供準(zhǔn)確有效的參考。

4.2 設(shè)置科學(xué)合理抗震等級(jí)

抗震設(shè)計(jì)工作的實(shí)施情況，對(duì)于建筑工程項(xiàng)目整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作實(shí)施情況都具有積極影響。為強(qiáng)化建筑工程抗震設(shè)計(jì)工作實(shí)施效果，需要注重針對(duì)工程項(xiàng)目的施工現(xiàn)場、施工標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)要求等多方面要素進(jìn)行全面細(xì)致的分析和研究，確定出最終的抗震等級(jí)。同時(shí)還要結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)標(biāo)準(zhǔn)、工程建設(shè)用途、建筑類型以及高度等，明確工程地震設(shè)防的烈度和類型。從建筑工程所造成的破壞情況，包含經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡和社會(huì)影響方面，可以科學(xué)劃分建筑物的實(shí)際抗震能力，即為特殊、重點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)以及適度。本次建筑工程施工過程中，設(shè)計(jì)抗震等級(jí)為Ⅱ級(jí)。

4.3 優(yōu)選安全性能較高的建筑結(jié)構(gòu)形式

建筑工程施工建設(shè)過程中，包含多種類型的結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)用程度較高的包含框架剪力墻結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)等，這些建筑結(jié)構(gòu)擁有著自身的優(yōu)勢和不足，同時(shí)在抗震性方面也表現(xiàn)出了較大的差異。針對(duì)這種情況，實(shí)際設(shè)計(jì)建筑工程結(jié)構(gòu)的過程中，需要科學(xué)選擇到最為合適的結(jié)構(gòu)形式，盡可能提升工程項(xiàng)目的抗震性。當(dāng)各種建筑結(jié)構(gòu)形式處在同等條件下，磚混結(jié)構(gòu)抗震性能不如混凝土結(jié)構(gòu)，究其原因在于，混凝土結(jié)構(gòu)主體承重材料為混凝土，其構(gòu)筑墻體的過程中，使用輕質(zhì)填充材料，自重較低，因而在受到地震沖擊的時(shí)候，將會(huì)擁有著較大的穩(wěn)定性和安全性；而磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工中，多數(shù)使用了磚砌體的主體承重材料，磚砌體本身強(qiáng)度不夠大，存在著易破碎的情況，自重較大，再加上受到地震的影響，受到破壞的可能性較大。因而，大多數(shù)工程建設(shè)中，選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，可以在同等條件下使用混凝土結(jié)構(gòu)。同時(shí)還需要注意到的是，現(xiàn)階段國外建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，多是采用鋼結(jié)構(gòu)形式，這主要是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)以鋼材質(zhì)為主要承重材料，其擁有著較高的使用性能，包含抗拉性、抗剪性以及抗壓性，還擁有著優(yōu)良的延展性、環(huán)保性、可循環(huán)利用性以及抗震性、防火性，且生產(chǎn)、施工簡單便捷，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式可以延長工程項(xiàng)目使用壽命，為此，將鋼結(jié)構(gòu)形式作為未來建筑工程抗震設(shè)計(jì)中的主要方向，也能夠取得良好效果。

4.4 合理制定建筑工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其抗震結(jié)構(gòu)方案的科學(xué)性越高，工程建設(shè)質(zhì)量也就越有保障。工程師需要注重加強(qiáng)自我學(xué)習(xí)，持續(xù)提升自身的專業(yè)素養(yǎng)，豐富自我的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合建筑物的實(shí)際現(xiàn)場情況，根據(jù)計(jì)算簡圖、地震作用特點(diǎn)，制定出科學(xué)可行的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。設(shè)置出多道抗震防線，控制好建筑物部分結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的設(shè)計(jì)效果，提升其整體建設(shè)水平。

結(jié)語：

當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作中還存在著一定的不足，無法滿足建筑工程關(guān)于抗震性的需求，需要積極采用科學(xué)合理的方式，強(qiáng)化抗震設(shè)計(jì)的有效性。具體開展建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作的過程中，不僅需要細(xì)致分析和選擇建筑場地，設(shè)置科學(xué)合理抗震等級(jí)，同時(shí)還要優(yōu)選安全性能較高的建筑結(jié)構(gòu)形式，并制定建筑工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉韜.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017，（19）：103，110-111.

[2]董志剛.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)探討[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017，（18）：206-207.