建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)原則及注意事項(xiàng)

林長(zhǎng)海

摘 要：我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)隨著其科學(xué)技術(shù)的成熟也在不斷地進(jìn)步，在建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)和工程施工工藝中的設(shè)計(jì)原則和注意事項(xiàng)極為重要，因?qū)嵺`中由不合理的建構(gòu)結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)引發(fā)的建筑結(jié)構(gòu)安全事故給我國(guó)帶來嚴(yán)重的人力、財(cái)產(chǎn)及資源的損失。本文分析在建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)中的意義、原則及注意事項(xiàng)，有力支撐我國(guó)建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；防震設(shè)計(jì)；注意事項(xiàng)

1.引言

地震作為在我國(guó)現(xiàn)階段預(yù)測(cè)水平不充分的自然災(zāi)害嚴(yán)重破壞了人民的生存環(huán)境，我國(guó)此時(shí)不能及時(shí)有效地反饋關(guān)于地震的預(yù)測(cè)信息，也不能采取某些行動(dòng)來減少地震引起的災(zāi)害損失。因此，這需要建構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)工作人員考慮到建筑整體結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)，提高其防震性能從而滿足抗震要求。相關(guān)人員在建筑工程施工建設(shè)階段對(duì)建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)探索對(duì)象，提升建筑整體防震性和安全穩(wěn)定性。

2.建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)的意義及原則

2.1建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)的意義

由于地震的不可預(yù)測(cè)性，地震這類自然災(zāi)害的發(fā)生造成不可預(yù)估的直接損失。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要著重從建筑整體結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)出發(fā)來加強(qiáng)建筑的防震性能，相關(guān)的工程師等人員在建筑工程具體施工建設(shè)中要結(jié)合理論與實(shí)踐綜合設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的防震功能，有效連接或分離不同結(jié)構(gòu)單元。通常情況下要有效增強(qiáng)連接，采取多道防震線來降低余震對(duì)建筑的整體破壞，準(zhǔn)確協(xié)調(diào)不同建筑結(jié)構(gòu)單元中的強(qiáng)弱關(guān)系從而形成多道防震線來增強(qiáng)建筑的整體防震性。較強(qiáng)的建筑結(jié)構(gòu)剛度、穩(wěn)定性和延性保證了建筑結(jié)構(gòu)的防震性從而體現(xiàn)其整體性。

2.2建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)的原則

建筑結(jié)構(gòu)單元構(gòu)件遵循的原則是柱強(qiáng)梁弱、底層墻強(qiáng)、剪強(qiáng)彎弱、節(jié)點(diǎn)強(qiáng)構(gòu)件弱；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要的耗能結(jié)構(gòu)部件不能是承受豎向核載的結(jié)構(gòu)部件；在整體考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要多設(shè)置防震線來使建筑結(jié)構(gòu)能抵御余震帶來的破壞；相關(guān)工程師等工作人員要在建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)中考慮到較為薄弱的結(jié)構(gòu)部位，提前保證該建筑結(jié)構(gòu)擁有的變形性使薄弱結(jié)構(gòu)層沒有轉(zhuǎn)移，以此來加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體防震性。

3.建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

3.1合理選擇建造建筑場(chǎng)地

在建筑施工建設(shè)中首要合理地選擇建造建筑場(chǎng)地，使其建筑物能有效地防御地震帶來的破壞，主要考慮平坦開闊、均勻密實(shí)的堅(jiān)硬及中硬地段而非容易液態(tài)土、軟弱土地或土地狀態(tài)分布不均勻的地段。一旦將建筑工程施工建設(shè)在危險(xiǎn)地段，當(dāng)?shù)卣饋砼R時(shí)容易造成泥石流、山體滑坡、地陷崩塌等，即使建筑物本身的防震性能卓越也經(jīng)受不住地段環(huán)境的影響帶來危害。建筑物除了受到地震能量的釋放引發(fā)的破壞或倒塌等還受到建筑物場(chǎng)地選擇問題。因此為了確保建筑結(jié)構(gòu)整體的安全穩(wěn)定性和防震性，要避免不合理的建筑場(chǎng)地，若相關(guān)建設(shè)施工項(xiàng)目一定要選擇在危險(xiǎn)地段建筑，則要對(duì)該建筑物加強(qiáng)穩(wěn)固措施來加強(qiáng)建筑物的防震及穩(wěn)定。

3.2合理選擇建筑結(jié)構(gòu)體系

首先建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要考慮到建筑物的變形性、內(nèi)力重分配和贅余度問題，能有效防御整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)因部分結(jié)構(gòu)部件的破壞而喪失防震性能或失去穩(wěn)定性的狀況；其次，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要考慮到適度性的剛度及強(qiáng)度，一個(gè)合格的建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)應(yīng)有適度性的剛度及強(qiáng)度分布，能有效避免局部結(jié)構(gòu)薄弱造成的結(jié)構(gòu)塑形應(yīng)力或變形集中，要確保建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不被損壞，盡可能的分散底層柱梁端的塑性鉸；最后建筑結(jié)構(gòu)的承載力能消耗地震散發(fā)的部門能量。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)符合以上的原則，故在房屋建筑建設(shè)中普遍應(yīng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

3.3合理設(shè)置建筑物抗震縫

建筑項(xiàng)目工程的外觀和規(guī)模都隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了較大的改變，建筑結(jié)構(gòu)形體的復(fù)雜化引起設(shè)置建筑物防震縫的問題，在建筑物有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度、較大的錯(cuò)層或者地基處在不均勻處時(shí)合理設(shè)置防震縫。當(dāng)建筑物高度低于15米時(shí)的防震縫設(shè)置為7厘米，當(dāng)建筑物高度高于15米時(shí)其高度增增加5米、4米、3米、2米時(shí)其防震縫設(shè)置的寬度在7厘米的基礎(chǔ)上加寬20毫米。相關(guān)設(shè)計(jì)人員依據(jù)行業(yè)規(guī)范要去進(jìn)行合理性地設(shè)置建筑物抗震縫。

3.4合理布置建筑結(jié)構(gòu)空間設(shè)計(jì)

在實(shí)際生活實(shí)踐中建筑結(jié)構(gòu)要選擇規(guī)則簡(jiǎn)單型的，部分設(shè)計(jì)師依據(jù)自身獨(dú)特風(fēng)格的設(shè)計(jì)理念來設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)和外形太過復(fù)雜，經(jīng)不起地震災(zāi)害的沖擊。建筑設(shè)計(jì)師利用模型或軟件模擬建筑物在經(jīng)受地震沖擊時(shí)的受力狀況并全面分析其位移內(nèi)力，加固建筑結(jié)構(gòu)薄弱部分。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑物的剛度中心和建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的中心相一致，建筑的立面及平米的剛度要與結(jié)構(gòu)質(zhì)量的分布相對(duì)稱，不能出現(xiàn)建筑豎向剛度分布和質(zhì)量不符的情況，若房屋建筑樓層錯(cuò)位或框架填充不連續(xù)性設(shè)置，給建筑物本身帶來惡劣的影響。

4.結(jié)論

建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)在建筑項(xiàng)目工程中十分重要，其系統(tǒng)完整、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆勒鹪O(shè)計(jì)過程貫穿整個(gè)施工建設(shè)的所有環(huán)節(jié)，極大地影響著建筑的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與安全穩(wěn)定性。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵循建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)原則及注意事項(xiàng)，在保障建筑結(jié)構(gòu)防震性的前提下為我國(guó)建筑行業(yè)提供健康發(fā)展的基礎(chǔ)。

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（作者單位：浙江騰鑫建設(shè)集團(tuán)有限公司）