王蓓 范龍霞

摘 要：近年來，我國地震頻發(fā)，建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下也遭受愈來愈嚴(yán)峻的考驗，一旦結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞，勢必造成重大經(jīng)濟(jì)損失及不良社會影響。隨著現(xiàn)階段建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震問題應(yīng)當(dāng)引起全社會的關(guān)注，在結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)，需高度重視抗震性能的研究。在此背景下，本文闡述了抗震設(shè)計的重要性，探討了抗震設(shè)計中的關(guān)鍵性問題。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗震問題；抗震性能

1 引言

眾所周知，地震是引起后果較為嚴(yán)重的自然災(zāi)害，我國地處地震災(zāi)害多發(fā)區(qū)域，為有效規(guī)避土木工程建筑在地震作用下出現(xiàn)較大問題，需重點研究建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計問題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，充分考慮建筑物的重要性及使用功能，對抗震設(shè)計影響因素進(jìn)行精確分析，確?？拐鹪O(shè)計的科學(xué)合理性，有效發(fā)揮結(jié)構(gòu)的抗震性能，降低結(jié)構(gòu)損壞與倒塌的幾率?；诖?，本文對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重要性進(jìn)行說明，并指出抗震設(shè)計中需把握的一些要點問題，以期為后續(xù)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計提供參考性依據(jù)。

2 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重要性

對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，抗震設(shè)計的重要性不言而喻：第一，隨著社會的快速發(fā)展，大眾對于建筑的安全性能提出了更高層次的要求，對于建筑安全的認(rèn)知及重視程度也在逐步攀升，這一系列因素促使抗震設(shè)計成為重點，需要相關(guān)設(shè)計人員給予足夠的重視；第二，地震雖具有偶發(fā)性，一旦出現(xiàn)，若結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計存在缺陷，極有可能引起人員傷亡、財產(chǎn)損失及嚴(yán)重的社會影響。因而在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，除了要考慮建筑質(zhì)量及美觀要求外，更需注重提升結(jié)構(gòu)的抗震性能，優(yōu)化抗震設(shè)計，以達(dá)到結(jié)構(gòu)抗震的實質(zhì)性效果。

3 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中存在的問題

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理

在工程建筑中，抗震性能的優(yōu)劣對建筑結(jié)構(gòu)安全性、穩(wěn)定性起著決定性作用。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，由于受到諸多因素的限制及各種參數(shù)的變化，易致使結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，結(jié)構(gòu)設(shè)計要點常常無法滿足實際抗震需求。如此，不僅會耗費大量的能源材料，而且也無法達(dá)到預(yù)期的抗震目的。

3.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性欠缺

合理的抗震設(shè)計應(yīng)保證建筑結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性，在抗震設(shè)計中，對各項設(shè)計參數(shù)應(yīng)詳細(xì)分析，嚴(yán)格設(shè)定。例如地下室設(shè)計時，為確保地基穩(wěn)固，保障結(jié)構(gòu)整體具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，需嚴(yán)格把關(guān)混凝土強(qiáng)度等級的選取、建筑主體墻厚的確定等內(nèi)容，防止地震發(fā)生時，結(jié)構(gòu)難以承受地震作用，致使建筑物喪失穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)安全性與可靠性降低，甚至整個建筑發(fā)生倒塌，造成不可估量的嚴(yán)重后果。

4 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點

4.1 強(qiáng)化地基

土木工程建筑的抗震防線，最為關(guān)鍵的就是地基部分。因此，對于地基土體的承載力分析及抗震處理很重要。在工程建設(shè)前夕，對擬建項目所在區(qū)域的地質(zhì)情況應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場勘察，避免地層出現(xiàn)凹陷、斷層，確保地基的牢固穩(wěn)定。同時，選擇特殊的防震材料對地基進(jìn)行處理，可以有效降低地震帶來的負(fù)面影響，如在地基土表面鋪設(shè)砂土、黏土，或者鋪筑瀝青，可以達(dá)到更佳的抗阻尼效果。另外，在施工過程中加強(qiáng)地基質(zhì)量的監(jiān)控，對于碰到的實際施工問題及時提出處理方案，以確保地基在地震作用下不發(fā)生較大的變形。不僅如此，同一建筑的不同單元應(yīng)保持地基土體的一致性，從而加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性，增強(qiáng)地基的抗震性能。

4.2 合理布局結(jié)構(gòu)

在地震作用下，土木工程建筑主要依靠結(jié)構(gòu)的抗震性能來耗散地震能量，所以，對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)分析、合理布局，提升抗震效果至關(guān)重要。進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時，需充分考慮建筑平面尺寸、荷載分布情況，地質(zhì)條件等因素。一個良好的結(jié)構(gòu)布局，應(yīng)能使梁、柱、墻處于同一水平軸上，以形成雙向穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這樣可以顯著提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，防止中心位置發(fā)生偏移，確保結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計要求得以實現(xiàn)。

4.3 建筑平立面規(guī)則對稱

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)遵循規(guī)則化原則，保證建筑平面布置規(guī)則對稱，結(jié)構(gòu)質(zhì)量、剛度及承載力分布均勻，這樣亦可滿足建筑多方面的空間功能需求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，避免出現(xiàn)嚴(yán)重不規(guī)則的平面布局，或者立面剛度的突變，以防止出現(xiàn)應(yīng)力集中或薄弱層，造成結(jié)構(gòu)受力不均勻，甚至扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生，使得局部墻體乃至建筑物整體遭到損壞?；诖?，確保結(jié)構(gòu)平立面的規(guī)則對稱，能夠增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)能力、整體剛度及穩(wěn)定性，對抗震極為有利。

4.4 科學(xué)選址

建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力除了受到結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響外，同時還會受到自然環(huán)境以及地質(zhì)條件等因素的影響，應(yīng)當(dāng)科學(xué)選擇建設(shè)場地。具體來說，進(jìn)行工程選址時，主要有以下幾個方面需要注意：第一，深入分析建設(shè)場地的地形狀況及土體特點，據(jù)此確定合理的基礎(chǔ)形式；第二，選擇能夠有效保障建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的場地，盡量避免泥石流、滑坡地段，保證建筑物在地震作用下不會受到強(qiáng)烈沖擊；第三，建設(shè)場地應(yīng)盡量開闊，地基足夠堅固，具有理想的抗震性能，如果場地土質(zhì)較為疏松，需對地基做加固處理，提高地基的承載能力，使建筑結(jié)構(gòu)能夠有效抵御地震作用。

4.5 優(yōu)化抗震設(shè)計

其一，優(yōu)化抗震設(shè)計的計算方法。在工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，確定地震作用及抗震驗算是核心環(huán)節(jié)，是保證結(jié)構(gòu)能夠滿足抗震設(shè)防要求的重要工作。但是，考慮到地震作用的復(fù)雜程度及地震強(qiáng)度的不確定性，加之建筑平立面的差異性，要想實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的抗震效能，必須進(jìn)行抗震計算方法的優(yōu)化；其二，二次優(yōu)化結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計。面對多發(fā)的地震災(zāi)害，特別是抗震設(shè)防烈度較大地區(qū)，務(wù)必高度重視結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的二次優(yōu)化，秉持“兩階段三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)計原則，在多遇地震作用下，計算結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，并對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載力及變形驗算，滿足第一水準(zhǔn)的可靠度要求（小震不壞），并保證第二水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求（中震可修），這是第一階段的抗震設(shè)計內(nèi)容。在罕遇地震作用下，通過彈塑性變形驗算及必要的構(gòu)造措施，來保證第三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求（大震不倒），這是第二階段的抗震設(shè)計內(nèi)容。通過這樣多角度多層面的抗震優(yōu)化設(shè)計，有助于切實發(fā)揮結(jié)構(gòu)的抗震能力。

5 結(jié)束語

綜上所述，土木工程建筑與人們的生活、工作息息相關(guān)，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能尤為關(guān)鍵。由于地震災(zāi)害本身的多樣性，加之建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性，使得建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能面臨諸多問題。為確保土木工程抗震設(shè)計符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)建筑物的抗震能力，需要在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中嚴(yán)格把控設(shè)計要點。做好場地的選址工作，加強(qiáng)地基，保證結(jié)構(gòu)合理布局，力求建筑平立面規(guī)整，同時優(yōu)化抗震設(shè)計。在各設(shè)計環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，顯著提高建筑物的整體安全性，最終將地震災(zāi)害的影響降至最低。

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