新形勢下煤礦民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計若干問題分析

李哲

【摘要】由于新形勢的影響，煤礦民用建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計擁有至關(guān)重要的作用，煤礦民用建筑的抗震設(shè)計的主要目的便是保障為了保證人們的生命及財產(chǎn)安全，然而，隨著近些年來煤礦的過度開發(fā)，導(dǎo)致煤礦周圍地震頻發(fā)，對人們造成了直接或者間接的生命威脅以及經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)绊懮鐣捕皣野踩?。因此，對煤礦民用建筑進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計便顯得極為迫切，我們也要對在進(jìn)行抗震設(shè)計時所遇到的有關(guān)問題進(jìn)行合理地分析。

【關(guān)鍵詞】煤礦民用建筑 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計 問題分析

國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動了民用建筑的發(fā)展，但是在民用建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中仍然保留著一系列的問題，這就必須依靠合理有效的措施來進(jìn)行徹底地解決。本文將會通過民用建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中所存在的若干相關(guān)問題進(jìn)行分析。

一、煤礦民用結(jié)構(gòu)建筑抗震的設(shè)計階段

煤礦民用建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計流程按照時間順序可以分為三個階段：第一階段為抗震結(jié)構(gòu)方案階段。在此階段內(nèi)，需要依照所需設(shè)計民用建筑的重要性、類型、民用建筑高度及層數(shù)，民用建筑所在地的抗震設(shè)防烈度，來確定民用建筑的結(jié)構(gòu)形式；第二階段為抗震結(jié)構(gòu)計算階段，在此期間，我們需要根據(jù)民用建筑的結(jié)構(gòu)以及抗震防火參數(shù)進(jìn)行梁的計算、板的跨度計算、鋼筋搭接長度的計算等。第三階段為建筑施工圖設(shè)計階段。我們要依據(jù)民用建筑的所需結(jié)構(gòu)體系和設(shè)計特點(diǎn)來確定建筑的結(jié)構(gòu)平面圖、屋頂面結(jié)構(gòu)圖。

二、新政策對煤礦民用結(jié)構(gòu)建筑抗震設(shè)計的新要求

煤礦民用建筑指的在煤礦附近將居住作為主要目標(biāo)的民用建筑，在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中具有繁瑣復(fù)雜的環(huán)節(jié)和重大的保障生命財產(chǎn)的責(zé)任，會對人民的日常生活產(chǎn)生很大程度的影響力，隨著我國煤礦開采水平的不斷增加，對煤礦民用建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求也不斷提高，煤礦民用建筑和其它的建筑不同，其是將居住作為主要的目的，因此，對于廚衛(wèi)面積設(shè)計、采光和通風(fēng)等有很高的需求。在設(shè)計民用建筑抗震結(jié)構(gòu)的過程中，我們也應(yīng)該增加環(huán)境保護(hù)的理念，將環(huán)境適用和經(jīng)濟(jì)安全作為民用建筑設(shè)計的指導(dǎo)性理念，對整體的概念設(shè)計進(jìn)行科學(xué)有效地把握。

三、民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計所遵守的原則

1、抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能

抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計過程中必須遵守“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)底層柱（墻）”的設(shè)計原則；對有可能造成結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷的相對薄弱部位，我們應(yīng)采取合理有效的措施提高民用建筑的抗震能力；承受豎向荷載的主要建筑構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。

2、盡可能設(shè)置多道抗震防線

（1）一個完整的抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)是由若干個延性較好的分體系組合而成，并由延性比較好的抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間直接連接協(xié)同工作。比如框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系便是由延性框架和剪力墻兩個分體系直接組成。

（2）每次煤礦附近發(fā)生強(qiáng)烈地震之后往往都會伴隨多次余震的發(fā)生，如過只有一道防線，那么在第一次遭到地震破壞后再遭受余震，就將會因損傷積累導(dǎo)致徹底倒塌。完整的抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部與外部冗余度，我們應(yīng)有意識地建立一系列合理分布的屈服區(qū)，主要耗能構(gòu)件應(yīng)該具有較高的延性和適當(dāng)剛度，這樣可以使抗震結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，提高民用建筑抗震結(jié)構(gòu)的抗震性能，避免遭受大震時發(fā)生倒塌。

（3）我們也應(yīng)適當(dāng)處理抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的強(qiáng)弱關(guān)系，若是在同一樓層內(nèi)我們宜使主要耗能構(gòu)件屈服后，但是其他抗側(cè)力構(gòu)件仍然處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長的有效階段，保證抗震結(jié)構(gòu)的延性與抗倒塌的性能。

3、圈出節(jié)點(diǎn)設(shè)計原則。由于抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計體系之中，各個抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件交接之處非常繁多，錯綜復(fù)雜，因此我們必須要明確每個節(jié)點(diǎn)所在之處，因為節(jié)點(diǎn)就是整個抗震結(jié)構(gòu)體系相對薄弱之處，我們對于節(jié)點(diǎn)的設(shè)計一定要經(jīng)過準(zhǔn)確地測量和詳細(xì)地計算，必須要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。只有這樣在地震來臨之時，節(jié)點(diǎn)才能夠有序地進(jìn)行傳遞外力的工作，維持整個抗震結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定與安全。

4、實用的設(shè)計原則。我們在在進(jìn)行煤礦民用建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計之時，不僅要考慮施工場地的實際情況以及施工要求，還應(yīng)該考慮自然因素的影響，對于在施工中所采用的施工技術(shù)以及施工工藝進(jìn)行合理地預(yù)測。我們在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計時要盡量避免高難度工藝的使用，我們應(yīng)根據(jù)實際情況因地制宜，在設(shè)計過程中的每一個環(huán)節(jié)都必須要符合實用的設(shè)計原則，只有這樣我們才能保證我們所進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計符合實際要求，有利于施工效率的提高。

四、煤礦民用結(jié)構(gòu)建筑抗震設(shè)計所存在的問題

1、建筑材料，機(jī)構(gòu)體系方面存在的問題。對于大部分的設(shè)計人員來說，選擇合適的建筑材料以及設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)體系是一個非常重要的問題。尤其是現(xiàn)在許多煤礦民用建筑都是高層甚至是超高層的，因此，我們應(yīng)該盡量采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)或者是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，使得其柱斷面的尺寸能夠合理有效地進(jìn)行減少，使得結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)一步提高。

2、部分抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。有些設(shè)計師因為種種原因，為了盲目地追求更大的空間，會把有關(guān)抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計的很少，上半部切體抗震墻大部分不能與下半部的框架梁對齊，抗震結(jié)構(gòu)體系不合理，傳力方向不明確；而有些設(shè)計中有關(guān)荷載的取值沒有按照規(guī)定的要求來確定，存在有關(guān)計算錯誤等現(xiàn)象；有些結(jié)構(gòu)設(shè)計的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于真實的計算結(jié)果，存在嚴(yán)重的安全隱患。

五、結(jié)束語

煤礦民用建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計體系是個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，他所存在的涉及各個方面及領(lǐng)域，想要更好地解決這些有關(guān)問題，我們就需要培養(yǎng)經(jīng)驗豐富、專業(yè)技能高、有強(qiáng)烈責(zé)任心的設(shè)計師，使他們?nèi)硇牡耐度牍ぷ髦?。只有如此，我們才能提高我國煤礦民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，是我國的民用建筑得到全面的改善與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊甲奇.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計若干問題的探討[J].門窗.2014（02）

[2]李偉.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計若干問題研究探討[J].民營科 技.2014（01）

[3]李彬.淺析建筑結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2012（05）

[4]朱明.論工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的相關(guān)研究[J].四川建筑.2014（02）endprint