朱凌驊

摘 要：隨著新型結(jié)構(gòu)、高性能材料的出現(xiàn)，建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)也會隨之越來越完美，能夠使新型結(jié)構(gòu)建筑要求同時能滿足建筑物的使用功能和外觀要求。要不斷提高結(jié)構(gòu)與設(shè)備的關(guān)系，從當(dāng)前抗震設(shè)計現(xiàn)狀出發(fā)，根據(jù)工程抗震概念總結(jié)各方面的知識和經(jīng)驗，綜合考慮找出結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟(jì)合理的最佳結(jié)合點，探求出一種實用可行的抗震設(shè)計方法，以更好地適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

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

1 抗震概念設(shè)計的相關(guān)原則

在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)方面，是利用一些建筑理論知識及相關(guān)常識來進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，這些設(shè)計工作包括：設(shè)計總方案、建筑原材料的選擇、相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計等。而抗震概念設(shè)計也就是運(yùn)用這種科學(xué)的設(shè)計方案來確保建筑的抗震性，及時有效地排除建筑隱患。為了提高建筑的抗震性，在抗震概念設(shè)計過程中應(yīng)該遵循以下原則：①在選擇建筑場地時，應(yīng)該選取比較抗震的地方。在建筑施工過程中，也可以搭建一些防震建筑設(shè)施，這些都能夠確保建筑的抗震性，提升建筑的安全性；②在選擇建筑材料方面，對于比較特殊的建筑結(jié)構(gòu)要使用一些抗震性能比較好的材料，此外還要確保建筑物的均質(zhì)性及延展性，確保建筑物的安全性；③在進(jìn)行建筑搭建時，對于不同的建筑結(jié)構(gòu)有不一樣的材質(zhì)性能要求，抗震防線的應(yīng)用，不僅增加了建筑結(jié)構(gòu)的安穩(wěn)性，還增加了建筑在地震過程中抗震的延緩性，在建筑設(shè)計方面，具有較高的現(xiàn)實意義；④建筑結(jié)構(gòu)的安全體現(xiàn)在抗側(cè)移剛度及較好的建筑延展性，只有確保建筑結(jié)構(gòu)的延展性及承載力，才可以確保建筑的抗震性；⑤為了使建筑結(jié)構(gòu)能夠更加統(tǒng)一，需要使抗震節(jié)點和建筑節(jié)點進(jìn)行正確的連接，讓它滿足建筑規(guī)范的相關(guān)要。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計存在的問題

2.1 建筑抗震場地選擇不合理

建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計有幾點需要特別關(guān)注的問題，首先就是對建筑抗震場地的選擇，由于其對于建筑抗震的整體設(shè)計具有直接影響，如果選擇不到位就會直接造成建筑整體抗震性能的下降，在地震災(zāi)害發(fā)生的時候，地表會發(fā)生不同程度的振動活移動，對所在區(qū)域不同結(jié)構(gòu)、不同性質(zhì)的建筑物造成的損害程度也是不一樣的。在劇烈的振動影響下，建筑結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)被破壞，嚴(yán)重的情況下甚至有可能會發(fā)生坍塌現(xiàn)象。在建筑設(shè)計中場地選擇的時候應(yīng)該避免在不適合地地質(zhì)條件上建立，比如：軟土層或易被液化的砂土層。當(dāng)不能避免在這種環(huán)境中進(jìn)行施工時，必須要采取有效的改良措施，根據(jù)地震級別的要求，加強(qiáng)地基基礎(chǔ)的加固和防護(hù)。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)體系選擇不合理

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計在進(jìn)行中首先要進(jìn)行方案的確定，選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系對于建筑抗震性具有直接影響。在抗震設(shè)計過程中容易出現(xiàn)以下問題：第一，以偏概全，在建筑設(shè)計中由于對某個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不理想造成整個結(jié)構(gòu)的抗震性能降低，在設(shè)計中應(yīng)該進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的整體性規(guī)劃，避免在出現(xiàn)個別部位損壞的情況下，影響建筑物整體的抗震性和穩(wěn)定性。第二，沒有做好準(zhǔn)確的計算，對于地震所造成的影響沒有合理分析，不清楚地震發(fā)生時所造成的傳遞路徑，對于豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計垂直度及荷載條件等都存在一定缺失，上部結(jié)構(gòu)對豎向構(gòu)件產(chǎn)生的垂直重力荷載不完整，嚴(yán)重影響抗震效果。第三，設(shè)計人原設(shè)計能力存在問題，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的強(qiáng)度及剛度設(shè)計都不能做到很好的把我，在設(shè)計過程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的剛度和強(qiáng)度分配不均勻，造成結(jié)構(gòu)整體效果的不理想。

2.3 缺少平面布置規(guī)則性

除了上面兩點需要注意的問題，在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中對于平面布置也會非常關(guān)鍵的一項，在平面布置中如果沒有按照相關(guān)的規(guī)則進(jìn)行布置，很容易影響建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的整體效果。只有確保方案的規(guī)則性，才能提高整體的工作效率，由于設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計中，缺乏對平面布置規(guī)則性的考慮，造成空間結(jié)構(gòu)的不完整，在發(fā)生地震災(zāi)害時，產(chǎn)生不利影響。

3 建筑抗震設(shè)計的方法

3.1 做好建筑選址減少地震能量輸入

對于建筑來講，做好建筑選址，做好建筑物地基基礎(chǔ)建設(shè)，可有效減少地震發(fā)生時能量的輸入，這樣可減弱地震對建筑的破壞程度。在具體的設(shè)計工作中，采用基于位移的結(jié)構(gòu)抗震方法，對項目區(qū)域地形地質(zhì)詳細(xì)調(diào)查，做好建筑物基礎(chǔ)夯實，使結(jié)構(gòu)的彈性變形滿足預(yù)期地震作用力下的變形需求。并調(diào)查計算建筑構(gòu)件的變形和建筑結(jié)構(gòu)的位移之間的聯(lián)系，以此確定構(gòu)件的變形值，并根據(jù)應(yīng)力分布以及大小，來優(yōu)化建筑構(gòu)件的構(gòu)造。

3.2 注重建筑物抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計

建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)得到社會高度重視。我國鋼材生產(chǎn)數(shù)量較大，鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力已有了很大提高，好多地方為了保證抗震性能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土（柱）結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，這樣減小柱斷面尺寸，并可改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。例如；在福建省150m以上的建筑，為了做好建筑物抗震，常采用三種主要結(jié)構(gòu)體系，具體為：框-筒、筒中筒和框架-支撐體系。福建建筑在運(yùn)用了鋼管混凝土（柱）結(jié)構(gòu)后，在保證抗震性能的同時減小了費(fèi)用成本。

3.3 做好建筑布置，設(shè)置多道抗震防線

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010（2016年版），設(shè)計時對于持力層的選擇顯得特別重要。設(shè)計時須仔細(xì)分析結(jié)構(gòu)在地震時的實際反應(yīng)和結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，并采取抗震構(gòu)造措施和必要的結(jié)構(gòu)的細(xì)部處理。選擇基礎(chǔ)方案時，以減少輸入主體結(jié)構(gòu)的地震能量。這樣一來建筑結(jié)構(gòu)受力性能比較明確，可以保證必要的剛度和強(qiáng)度，既考慮了經(jīng)濟(jì)合理，又達(dá)到減輕主體結(jié)構(gòu)破壞的目的。

3.4 重視建筑材料的選擇

在建筑的抗震施工設(shè)計中，對建筑所用建筑材料的選擇非常重要。須做好對建筑材料的參數(shù)進(jìn)行抗震性能的科學(xué)分析。在選擇時不能僅考慮建筑材料的承載力，而忽略其他影響因素，要從整體上對材料的參數(shù)變異性進(jìn)行研究。在非結(jié)構(gòu)建筑材料的選用中，優(yōu)先選用輕質(zhì)的材料，在保證強(qiáng)度情況下減輕結(jié)構(gòu)自重，從而有效地減少地震作用。從地震設(shè)計的角度來講，須控制建筑結(jié)構(gòu)的延性需求，從建筑建設(shè)施工的多個方面綜合考慮，來選擇符合抗震需求而且經(jīng)濟(jì)適用的建筑結(jié)構(gòu)材料。

4 對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的展望

現(xiàn)在，我國跟隨世界發(fā)達(dá)國家進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂平Y(jié)構(gòu)剛度的方式，來保證高層建筑物抗震穩(wěn)定性，這種方式越來越受到社會青睞，被稱為“延性結(jié)構(gòu)體系”。但這種允許高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件中各部結(jié)構(gòu)如：梁、柱、墻、節(jié)點等，在地震進(jìn)入非彈性狀態(tài)，而且會有很大的延性，減輕地震反應(yīng)是以消耗地震能量的方法，使結(jié)構(gòu)物“裂而不倒”。這在很多情況下是有效的，但也存在很多片面性。

隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對所居住房屋建筑的安全越來越重視，對所居住建筑物的抗震減震要求越來越高。傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)體系和理論越來越難以滿足人們的要求，傳統(tǒng)的抗震體系不具備隔震消能和各種減震控制體系，但是隔震消能和各種減震控制體系又越來越受到人們的重視，在未來的建筑結(jié)構(gòu)中將起到非常重要的作用。

5 結(jié)語

在建筑結(jié)構(gòu)中，抗震設(shè)計及其重要，同時建筑結(jié)構(gòu)也非常重視抗震設(shè)計。工程設(shè)計面臨的迫切任務(wù)是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防，抗震也是結(jié)構(gòu)物安全考慮的重要問題。為了保證人們的生命財產(chǎn)安全，建筑結(jié)構(gòu)在地震的作用下不受到嚴(yán)重破壞，保證通過對住宅建筑結(jié)構(gòu)的抗震優(yōu)化設(shè)計，提高建筑的抗震性能和安全性是建筑設(shè)計的首要。

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