建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的作用及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)

文/張玲 楊凱，身份證號(hào)089840555；身份證號(hào)300798700508x

1 導(dǎo)言

地震具備的破壞性質(zhì)將會(huì)給人們的日常生活和生產(chǎn)形成非常嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致重大的生命財(cái)產(chǎn)損失。近些年來(lái)，我們國(guó)家經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地震等自然災(zāi)害，給廣大人民的安全形成了嚴(yán)重的威脅，所以將抗震設(shè)計(jì)融入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中已經(jīng)逐漸受到了整個(gè)社會(huì)范圍內(nèi)的普遍關(guān)注。而在建筑抗震設(shè)計(jì)方面，我們國(guó)家目前的技術(shù)水平還稍顯低下，依然有不少的問(wèn)題出現(xiàn)，亟待相關(guān)從業(yè)人員更為深入的探索。

2 建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的作用及重要性

建筑抗震設(shè)計(jì)對(duì)建筑安全有著重要的影響，因此抗震設(shè)計(jì)如何使建筑物更加穩(wěn)固是目前必須要加強(qiáng)的研究工作。隨著近些年地震災(zāi)害的危害，結(jié)構(gòu)工程師逐漸對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)更加重視，其中工程結(jié)構(gòu)宏觀的“概念設(shè)計(jì)”遠(yuǎn)比“數(shù)值設(shè)計(jì)”抗震效果明顯的多。建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的提出是以建筑物宏觀整體為基礎(chǔ)，并根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體進(jìn)行方案的實(shí)施，同時(shí)對(duì)細(xì)部構(gòu)造以及材料進(jìn)行合理使用，以此來(lái)達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)有的效果。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件延性、剛度分布要在宏觀上進(jìn)行鑒別、選擇和處理，對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)要通過(guò)適當(dāng)計(jì)算及構(gòu)造進(jìn)行消除。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師要充分運(yùn)用自身敏捷的思維能力和判斷能力對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本問(wèn)題進(jìn)行確定，并延伸至設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震特點(diǎn)、振動(dòng)中的結(jié)構(gòu)受力特性等進(jìn)行充分的理解和分析，對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題重點(diǎn)對(duì)待，科學(xué)合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3 建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 因地制宜，選擇合適的建筑場(chǎng)地

首先，場(chǎng)地的選擇應(yīng)該是較為平坦的地方，這樣能夠減小地震發(fā)生時(shí)對(duì)周邊或者建筑結(jié)構(gòu)造成的損失，并且有助于施工工藝的施展。其次，在選擇建筑工程場(chǎng)地時(shí)，盡量選擇視野開(kāi)闊、地區(qū)發(fā)展較為疏松的地段，這樣在發(fā)生地震的時(shí)候也能提高建筑物抗震性能，視野開(kāi)闊的場(chǎng)地也有利于建筑項(xiàng)目的施工操作。再次，在建筑場(chǎng)地選擇時(shí)，對(duì)當(dāng)期地區(qū)的密度、硬實(shí)程度等進(jìn)行檢測(cè)，了解土地性質(zhì)并進(jìn)行合理的措施提高建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，促進(jìn)地基基礎(chǔ)穩(wěn)固，降低地震發(fā)生時(shí)坑內(nèi)出現(xiàn)的開(kāi)裂現(xiàn)象。最后，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該了解區(qū)域內(nèi)的地震歷史，禁止將建筑場(chǎng)地選擇在地震斷裂帶范圍內(nèi)，由于是地震發(fā)生時(shí)的高危區(qū)，能夠直接影響建筑物的抗震性能。另外，在軟土地基進(jìn)行建筑物施工時(shí)，應(yīng)該做好軟土處理工作，通過(guò)置換或者硬化等手段降低建筑物的塌陷。

3.2 好建筑空間布局設(shè)計(jì)

對(duì)建筑空間布局進(jìn)行合理設(shè)計(jì)對(duì)提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性有著十分重要的促進(jìn)作用，因此，在對(duì)建筑空間布局進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以從以下幾方面入手：考慮空間結(jié)構(gòu)的均衡性。在地震災(zāi)害中，建筑不僅會(huì)受到來(lái)自地面的力，還會(huì)受到空氣沖擊的作用力，因此，在其抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮到來(lái)自各個(gè)方向的作用力，從平面主軸出發(fā)，使其具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，且剛度越好，穩(wěn)定性就越高，能夠承受水平力的性能就越好；考慮空間結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性。建筑結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中就需要考慮更多方面，在計(jì)算相關(guān)參數(shù)的過(guò)程中也會(huì)更加繁瑣。因此，設(shè)計(jì)人員在抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)盡可能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，減少可能會(huì)影響建筑抗震能力的因素，同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)全面加固抗震設(shè)計(jì)，博阿正建筑的穩(wěn)定性；考慮空間結(jié)構(gòu)的整體性?？拐鹪O(shè)計(jì)是一項(xiàng)整體性較強(qiáng)的工作，并不是對(duì)建筑的部分構(gòu)件加強(qiáng)抗震性能，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)將樓蓋、建筑內(nèi)部以及相應(yīng)的底層結(jié)構(gòu)有效結(jié)合到一起，使其在地震災(zāi)害的沖擊下能夠以整體的方式對(duì)抗地震產(chǎn)生的作用力，這樣能夠避免單一結(jié)構(gòu)抗震性能低下而造成建筑整體崩塌的現(xiàn)象，在提高各部分抗震性能的同時(shí)，提高了建筑整體的安全性。

3.3 增加抗震防線

通過(guò)增加抗震防線，在第一道防線遭到破壞后，還可以通過(guò)其他防線降低地震沖擊力對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的影響，可以有效提高建筑抗震性能，例如可以選擇用多個(gè)肢節(jié)與壁式框架的“框架剪力墻”結(jié)構(gòu)來(lái)提高結(jié)構(gòu)抗震性能。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，以剪力墻作為第一道抗震防線，因此為有效提高抗震性能應(yīng)設(shè)置足夠多的剪力墻。減小地震能量的輸入和設(shè)置消能減震構(gòu)件。強(qiáng)烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會(huì)因損傷積累導(dǎo)致倒塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)、外部冗余度，有意識(shí)地建立一系列分布的屈服區(qū)，主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量地震能量，提高結(jié)構(gòu)抗震性能，避免大震時(shí)倒塌。

3.4 做好建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算工作

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)極具專業(yè)性的工作，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要具有合理性、科學(xué)性、技術(shù)性，才能確?？拐鹪O(shè)計(jì)的完整。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須要經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確的參數(shù)計(jì)算，才能夠設(shè)計(jì)出更為安全的抗震設(shè)計(jì)，結(jié)合相關(guān)的材料參數(shù)及結(jié)構(gòu)體系，計(jì)算建筑物結(jié)構(gòu)的承載能力。通過(guò)利用現(xiàn)代化的模擬系統(tǒng)，對(duì)建筑物整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震沖擊力的模擬，了解地震災(zāi)害可能造成的結(jié)構(gòu)損失，根據(jù)的得出的參數(shù)結(jié)果，編制有效的應(yīng)急系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)各方面參數(shù)的綜合分析，確保建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的合理性與準(zhǔn)確性，提高抗震效果。

4 結(jié)論

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及安全性的重要體現(xiàn)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須要充分認(rèn)識(shí)到抗震設(shè)計(jì)的重要，選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，做好建筑物場(chǎng)地的選擇，加強(qiáng)過(guò)程中對(duì)當(dāng)前區(qū)域地震情況的了解，提高抗震設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性。我國(guó)是地域大國(guó)，各個(gè)地區(qū)的特點(diǎn)及地質(zhì)環(huán)境都有所不同，目前還沒(méi)有一套統(tǒng)一的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，這對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)也提出了更高的要求，只有做好建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，才能促進(jìn)建筑業(yè)的健康發(fā)展。