尹波

摘 要：地震的發(fā)生會(huì)給人們的財(cái)產(chǎn)以及生命安全造成非常大的威脅，回顧以往地震發(fā)生的過(guò)程，可以得出造成人員傷亡的主要原因并不是地震本身，而是因?yàn)榈卣鸬顾慕ㄖ?。若要減少地震所帶來(lái)的傷亡就必須要解決建筑物在地震中倒塌的問(wèn)題。本文對(duì)抗震概念進(jìn)行分析，從而達(dá)到對(duì)建筑物抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：建筑物結(jié)構(gòu)；抗震概念設(shè)計(jì)；應(yīng)用

建筑設(shè)計(jì)和施工的重點(diǎn)一直都是建筑抗震結(jié)構(gòu)的建設(shè)，對(duì)建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的前提就是運(yùn)用抗震的原則和概念。地震發(fā)生的時(shí)間是無(wú)法預(yù)知的，地震的發(fā)生會(huì)帶來(lái)人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失，因此只有在建造建筑時(shí)，提高建筑的抗震能力，避免因?yàn)榈卣饘?dǎo)致人員傷亡過(guò)多。如此一來(lái)，就要求設(shè)計(jì)人員將抗震理念以及地震防護(hù)措施有效的結(jié)合起來(lái)。

1 對(duì)建筑物進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

地震中，建筑物的破壞和倒塌可以分成兩個(gè)類別，一個(gè)是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)本身的振動(dòng)而引起的，另一個(gè)是因?yàn)榈鼗А?/p>

因?yàn)槠茐牧顺兄亓Φ牡呢Q向結(jié)構(gòu)，致使整個(gè)建筑很容易倒塌，有的結(jié)構(gòu)雖然承重結(jié)構(gòu)受到破壞，但是它有較好的拉結(jié)和約束，所以就能避免建筑物的倒塌。地基的失效土層常常有粉土、軟粘土以及飽和沙土等，地基液化會(huì)讓建筑物傾斜、沉降不均勻，也會(huì)導(dǎo)致建筑物嚴(yán)重開(kāi)裂。除此以外，土體滑動(dòng)也會(huì)破壞地基。

建筑供人們使用的前提就是要保證建筑物本身的安全，因此對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)十分有必要。為了保證人身財(cái)產(chǎn)安全，建筑物在建造前期就要做好各個(gè)方面的抗震工作。

2 抗震概念的設(shè)計(jì)原則

在施工前，對(duì)建筑工程的結(jié)構(gòu)要進(jìn)行設(shè)計(jì)，而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是概念設(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì)，計(jì)算設(shè)計(jì)指的是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的模型及受力狀態(tài)，根據(jù)相關(guān)的計(jì)算規(guī)范和理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，在用計(jì)算設(shè)計(jì)這種方法時(shí)，建筑物的受力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)等都可以做出假設(shè)，通過(guò)計(jì)算得出結(jié)果，但是這種計(jì)算方法并不適合對(duì)建筑物進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。因?yàn)榈卣鸢l(fā)生的時(shí)間是無(wú)法預(yù)知的，地震發(fā)生時(shí)所造成的建筑物結(jié)構(gòu)變化也是無(wú)法假設(shè)的，更不能進(jìn)行計(jì)算，所以必須要將建筑物概念設(shè)計(jì)考慮到抗震設(shè)計(jì)之中，將概念設(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的提高，減少因?yàn)榈卣鸲斐傻娜藛T傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。在抗震設(shè)計(jì)中，要遵循以下幾點(diǎn)原理：

2.1 對(duì)地基進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)

建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是地基，它的作用是保證建筑物的穩(wěn)定性。對(duì)地基進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合施工場(chǎng)地的實(shí)際來(lái)設(shè)計(jì)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的水文環(huán)境、地質(zhì)條件以及建筑工程的地基荷載力、結(jié)構(gòu)類型等因素進(jìn)行分析，從而將建筑結(jié)構(gòu)的抗震作用發(fā)揮出來(lái)。

2.2 對(duì)建筑的平面、立面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化

建筑抗震概念設(shè)計(jì)中，建筑立面結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)十分重要，因此要對(duì)平面、立面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在優(yōu)化時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

（1）因?yàn)榈卣鸬陌l(fā)生會(huì)影響到建筑物，所以對(duì)建筑物的各個(gè)結(jié)構(gòu)受力體系要十分明確。

（2）在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要保證其對(duì)稱性且均勻的進(jìn)行高度變化，以免出現(xiàn)樓層錯(cuò)層的情況。

在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)可能會(huì)受到地理環(huán)境的影響，使得建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得不規(guī)則，當(dāng)這樣的情況出現(xiàn)時(shí)，設(shè)計(jì)者必須對(duì)地震產(chǎn)生的作用進(jìn)行仔細(xì)的研究、分析、計(jì)算，然后對(duì)建筑物各個(gè)部位的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)和應(yīng)力進(jìn)行估算，最后根據(jù)計(jì)算結(jié)構(gòu)做好防震工作。

2.3 構(gòu)件之間的連接要可靠

建筑結(jié)構(gòu)若是想擁有良好的抗震性能就必須保證建筑中各個(gè)構(gòu)件之間的穩(wěn)定和牢固。因此，在對(duì)構(gòu)件進(jìn)行安裝時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

（1）構(gòu)件本身的承載能力和它連接的構(gòu)件承載力必須是相同的。

（2）預(yù)埋件的錨固承載能力和與它相連接的構(gòu)件承載能力是一樣的。

（3）每個(gè)構(gòu)件之間的連接要可靠牢固，并且每個(gè)構(gòu)件都要具備一定的變形能力和剛度。

2.4 盡可能多地設(shè)置防線

因?yàn)榈卣鹩幸欢ǖ某掷m(xù)時(shí)間，且可能會(huì)反復(fù)作用，所以對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行處理，使之形成多道防線，從而增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

第一道防線指的是全部結(jié)構(gòu)，部分結(jié)構(gòu)有可能會(huì)屈服，所以需要具有良好的延性，適當(dāng)選擇少負(fù)擔(dān)或者不負(fù)擔(dān)重力荷載的填充墻或者豎向支撐，也可以選擇軸壓相對(duì)較小的框架柱作為第一道防線。

第二道防線必須要具備一定的承載力和抗側(cè)剛度，其組成是部分結(jié)構(gòu)。在第一道防線中，有些結(jié)構(gòu)受到損害后，第二道防線就可以形成獨(dú)立結(jié)構(gòu)，從而抵抗已經(jīng)降低的地震強(qiáng)度。

因?yàn)榈卣鹗欠磸?fù)作用的，如果只有一道防線，那么破壞就會(huì)集中在一部分構(gòu)件中，而這些構(gòu)件因?yàn)榉e累了損傷就會(huì)倒塌，因此要對(duì)容易毀壞的結(jié)構(gòu)根據(jù)第二道防線的結(jié)構(gòu)對(duì)其抗震進(jìn)行驗(yàn)算。第二道防線也需要具備延性。

3 抗震概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1 在對(duì)建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要注意建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

根據(jù)以往的建筑結(jié)構(gòu)來(lái)看，建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性對(duì)抗震能力有著十分大的影響。在有一年中，某個(gè)地方發(fā)生了地震，在這個(gè)地方有兩棟離得很近的高層建筑，一個(gè)高層建筑是中央銀行大廈，還有一棟是十八層高的美洲銀行大廈。在當(dāng)時(shí)，那個(gè)地方的地震強(qiáng)度為8度，地震發(fā)生后，這兩棟大廈受地震影響的后果完全不同，一棟是完全破壞而導(dǎo)致無(wú)法使用，地震后就被拆除了；而另一棟只是受到輕微的破壞，稍微修整又可以使用。這兩棟建筑在地震后的情況得到了不少人的關(guān)注，經(jīng)過(guò)專業(yè)人士的研究和分析發(fā)現(xiàn)，地震中破壞十分輕微的建筑在平、立、剖等方面都具有規(guī)則性和對(duì)稱性，這棟建筑物的剛度、質(zhì)量分布、材料強(qiáng)度等都十分的均勻和連續(xù)，而另一棟破壞十分嚴(yán)重的大廈則完全相反。因此為了讓建筑結(jié)構(gòu)具有抗震能力就要重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。

3.2 對(duì)結(jié)構(gòu)體系要合理的選擇

抗震設(shè)計(jì)要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題就是抗震結(jié)構(gòu)體系，建筑是否安全和經(jīng)濟(jì)取決于結(jié)構(gòu)方案是否合理。

（1）在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理選擇時(shí)，要考慮到地震作用有合理的傳遞途徑以及計(jì)算簡(jiǎn)圖要十分明確，除此以外，受力以及傳力路線等都要符合抗震分析。

（2）在選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，要考慮到贅余度功能和內(nèi)力重分配功能，這兩個(gè)功能是進(jìn)行抗震概念設(shè)計(jì)時(shí)的重要原則。

3.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性要得到提高

對(duì)各個(gè)構(gòu)件延性水平的提高是抗震概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題?？拐鸫胧┲饕校翰捎秘Q向和水平向的混凝土構(gòu)件，從而對(duì)砌體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)約束。這樣一來(lái)，配筋砌體在地震中產(chǎn)生裂縫后也不會(huì)倒塌，讓建筑物在地震中不會(huì)完全喪失重力荷載的承載能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

近幾年來(lái)，因?yàn)槲覈?guó)地震災(zāi)害頻繁，因此建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是目前我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于抗震概念要十分熟悉且能夠靈活運(yùn)用，除了要把握好設(shè)計(jì)的原則之外，對(duì)其他因素也要進(jìn)行考慮，從而保證設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。只有抗震設(shè)計(jì)符合原則和要求，才能達(dá)到抗震的目的，才能減少地震導(dǎo)致的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

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