熊曉明

摘 要：現(xiàn)階段，地震災(zāi)害發(fā)生率頻繁增加，調(diào)查顯示，我國(guó)處于地震多發(fā)帶上，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，會(huì)造成極大的損失，嚴(yán)重的威脅著人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。 如何提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性成為建筑設(shè)計(jì)人員必須關(guān)注的焦點(diǎn)，本文針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，指出了做好抗震設(shè)計(jì)的重要性，地震的危害和抗震設(shè)計(jì)要求，抗震設(shè)計(jì)的主要方法，為建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。

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

1 引言

為了加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)，增強(qiáng)建筑的有效性，實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，諸多地方開始了建筑的新型開發(fā)。這種新型研究的目的就是為了增加建筑在地震來(lái)臨時(shí)的承受能力，要求建筑能夠在更大程度上減少因?yàn)榈卣鸲鴰?lái)的損壞，使得建筑物性能得到提高。文章就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)策略進(jìn)行探討。

2 地震的危害

地震災(zāi)害是一種破壞性較大的自然災(zāi)害之一，威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，會(huì)使建筑物發(fā)生劇烈震動(dòng)，極大的破壞了建筑結(jié)構(gòu)，甚至?xí)菇ㄖ锏顾?。近些年發(fā)生的較為嚴(yán)重的地震災(zāi)害有：唐山大地震、汶川地震等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)在20世紀(jì)，就有約50萬(wàn)人死于地震災(zāi)害，在同期全世界因地震災(zāi)害死亡人數(shù)的50%。面對(duì)這些沉痛的歷史教訓(xùn)，在災(zāi)難事前規(guī)避損失，是全體人民的心聲。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)的關(guān)系

建筑抗震要求與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，以確保建筑抗震設(shè)計(jì)水平滿足國(guó)家相關(guān)要求。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑方案初期規(guī)劃和初步深化設(shè)計(jì)中應(yīng)將抗震要求考慮在內(nèi)，便于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件系統(tǒng)進(jìn)行合理布置，包括建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布、剛度分布、地震作用、結(jié)構(gòu)受力和變形合理等，以達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)抗震承載力的目的。將抗震設(shè)計(jì)理念貫徹到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全過程，能夠從根本上對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)起到直接的制約作用。

4 抗震設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑物的層次也越來(lái)越高，建筑物的層次越高，人們對(duì)抗震程度的要求也越來(lái)越高。我國(guó)建筑物在抗震上現(xiàn)今普遍利用框架與砌體兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工，這兩種情況雖然具有一定的抗震能力，但在地震中都在某些方面遭到了削弱。從框架設(shè)計(jì)上看，首先，總體上抗震能力沒有增加。雖然框架設(shè)計(jì)在抵抗地震橫波帶來(lái)的破壞上得到了明顯加強(qiáng)，但是針對(duì)于地震縱波帶來(lái)的破壞上反而弱化，這就使得建筑物的抗震能力實(shí)質(zhì)上沒有提高，反而因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)的變化下降；其次，抗震性能難以明確評(píng)估。由于實(shí)際的地震情況很難模擬，這就給框架設(shè)計(jì)的實(shí)際抗震能力打了問號(hào)，它的抗震性能捉摸不定，這就導(dǎo)致實(shí)際上框架設(shè)計(jì)并不能夠在建筑工作中廣泛運(yùn)用；最后，框架設(shè)計(jì)填充墻隱患嚴(yán)重?？蚣茉O(shè)計(jì)由于本身設(shè)計(jì)原因，加之填充墻抗縱波破壞上明顯的不足，于是一旦地震發(fā)生，縱波來(lái)臨時(shí)，極易造成建筑頃刻倒塌。砌體結(jié)構(gòu)最主要的任務(wù)是不能夠因?yàn)閳D一時(shí)之快，而將墻體厚度減少，雖然減少墻體厚度能夠?qū)⒎课菘捎每臻g增加，但降低了房屋抗震能力，降低了建筑的實(shí)際性能。

5 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的有效措施

5.1 因地制宜，選擇合適的建筑場(chǎng)地

①較為平坦的地方應(yīng)該是場(chǎng)地選擇的第一目標(biāo)，地震發(fā)生時(shí)對(duì)周邊建筑結(jié)構(gòu)造成損失的程度被大大縮小，為施工工藝的施展創(chuàng)造了準(zhǔn)備條件。②選擇好的建筑場(chǎng)地要滿足建筑抗震設(shè)計(jì)的地段要求，包括視野開闊、地區(qū)發(fā)展較為疏松等。這對(duì)提高建筑物抗震性能同樣具有重要意義，而且建筑項(xiàng)口的施工操作十分依賴視野開闊的場(chǎng)地。③依據(jù)對(duì)當(dāng)期地區(qū)的密度、硬實(shí)程度的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，充分了解當(dāng)?shù)赝临|(zhì)狀況，并采取合理措施提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效避免地震時(shí)建筑物地基開裂的現(xiàn)象。④在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)當(dāng)前建筑區(qū)域的地震記錄進(jìn)行綜合分析，避免在地震斷裂帶范圍內(nèi)進(jìn)行建筑物作業(yè)。另外，做好軟土處理工作是在軟土地基進(jìn)行建筑物施工時(shí)必須采取的措施，合理運(yùn)用降低建筑物塌陷的手段，包括置換或者硬化。

5.2 結(jié)構(gòu)體系要合理

①盡量避免因部分結(jié)構(gòu)問題而影響整體抗震性能；②靈活運(yùn)用鋼筋混凝土，確保建筑具有良好承受力、地震波動(dòng)消耗能力；③要在確保建筑設(shè)計(jì)計(jì)算圖明確的同時(shí)，保證地震作用能夠科學(xué)有效傳遞；④保證建筑結(jié)構(gòu)具有一定剛度與強(qiáng)度，同時(shí)要使得它的這些性質(zhì)在建筑整體當(dāng)中均勻表達(dá)。既要防止在建設(shè)中可能出現(xiàn)的局部變形，也要保證建筑節(jié)點(diǎn)不會(huì)遭到破壞，全面提高建筑的抗震能力。

對(duì)于我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的規(guī)則性，這種規(guī)則性在三個(gè)方面有所表現(xiàn)：①建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在它的兩個(gè)主軸方向上剛度、變形性能都應(yīng)該相似；②建筑主體抗側(cè)力機(jī)構(gòu)在平面布置中，需使得同一方向上的抗側(cè)力剛度均勻；③建筑主體抗側(cè)力機(jī)構(gòu)常常為豎向斷面，它的均勻程度比較高，需要防止突變。針對(duì)于抗側(cè)力類型，有著不同的結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)也有一定的適用范圍。

5.3 科學(xué)配置建筑構(gòu)件，保證建筑構(gòu)件以及連接點(diǎn)處質(zhì)量

隔震構(gòu)件具有較大的垂直支承能力，在大變形時(shí)也能夠確實(shí)支承建筑物的質(zhì)量，采用直徑小的疊層橡膠時(shí)，應(yīng)可以支撐建筑物的質(zhì)量，一般疊層橡膠最大變形發(fā)生時(shí)重疊部分不得小于直徑的一半尺寸。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，除了要科學(xué)配置建筑構(gòu)件，還應(yīng)確保各個(gè)構(gòu)建之間連接點(diǎn)處的質(zhì)量要求，確保連接牢固，避免由于連接松動(dòng)而影響到建筑使用壽命。當(dāng)前建筑的外墻會(huì)使用裝飾材料，例如瓷磚、大理石，雖然表面看起來(lái)，這些裝飾材料是與外墻相連，其是否能和建筑主體結(jié)構(gòu)牢固連接對(duì)建筑的抗震性能也有影響。近些年在地震事故中的玻璃雨現(xiàn)象，就是在地震作用下玻璃幕墻出現(xiàn)變形導(dǎo)致玻璃破碎而發(fā)生的。因此，一定要確保建筑中各構(gòu)件及連接處質(zhì)量，防止在地震中玻璃幕墻變形與脫落。另外在對(duì)內(nèi)隔墻、玻璃隔斷等構(gòu)件展開設(shè)計(jì)時(shí)，也要確保連接點(diǎn)的質(zhì)量，使其牢固連接，保障建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

5.4 地震剪力要達(dá)標(biāo)

地震作用下地震剪力面臨一定的要求，這個(gè)要求有一個(gè)最小值，也就是最小地震剪力要求，地震剪力受到結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量的影響，剪重比受到阻尼、建筑高度、建筑場(chǎng)地三個(gè)方面的影響。首先，建筑高度上，一般說來(lái)，較低層的建筑物要滿足地震剪力都比較容易，而在400m以上的建筑物想要滿足地震剪力，就需要采取相應(yīng)的措施；其次，建筑場(chǎng)地的不同對(duì)于地震剪力的影響也存在；最后，建筑的整體上需要有一定的抗側(cè)剛度，該剛度要使得風(fēng)荷載作用下層間位移角以及建筑功能區(qū)舒適度等等方面得到滿足。同時(shí)還需要謹(jǐn)慎、合理考慮相關(guān)技術(shù)的影響。

6 結(jié)語(yǔ)

目前，由于受到技術(shù)水平等因素的限制，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)到未來(lái)地震發(fā)展的時(shí)間、規(guī)模和地點(diǎn)等，人們對(duì)地震作用的特性和地震破壞機(jī)理的認(rèn)識(shí)尚不充分，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法難以保障地震突發(fā)時(shí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中融入良好的抗震設(shè)計(jì)理念是極為重要的。從文章論述的內(nèi)容可知，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)朝著“小震不壞、中震可修、大震不倒”的方向發(fā)展，以通過抗震構(gòu)造措施來(lái)保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件具有足夠的塑性變形能力，保障建筑物的穩(wěn)定性，進(jìn)而減少地震災(zāi)害對(duì)建筑行業(yè)發(fā)展造成的影響。

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