建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的作用及措施

王文浩

北京中健和華建筑設(shè)計(jì)有限公司山東分公司 山東青島 266100

我國地域廣闊，地理環(huán)境差異大，不同地區(qū)的地質(zhì)條件不同，發(fā)生地震的頻率也不同，因此災(zāi)害等級也不同，但都會(huì)為人們的日常生活帶來嚴(yán)重影響，造成不同程度的經(jīng)濟(jì)損失，破壞人們居住環(huán)境，還會(huì)威脅人們的生命安全，因此對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)非常重要。根據(jù)地質(zhì)抗震規(guī)范操作要求，選聘專業(yè)的地質(zhì)學(xué)技術(shù)人才，分析房屋建筑結(jié)構(gòu)與地質(zhì)抗震之間的關(guān)系，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境條件，改善建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路，以達(dá)到抗震、減震的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

1 高層建筑抗震設(shè)計(jì)的重要性

地震發(fā)生時(shí)，震源產(chǎn)生的縱波和橫波會(huì)對建筑造成巨大的沖擊，沖擊直接作用于建筑，會(huì)損毀建筑結(jié)構(gòu)，降低建筑的安全性。高層建筑抗震技術(shù)的主要原理是利用緩沖阻尼裝置分解和吸收部分地震能量，降低地震對高層建筑的影響。在抗震設(shè)計(jì)中，可將建筑簡化為支座，利用支座和建筑構(gòu)件吸收和弱化地震能量，降低地震對建筑物的破壞；隔震技術(shù)是利用特殊的構(gòu)造設(shè)計(jì)提升建筑物整體抗震性能。隔震技術(shù)對小型地震的防范效果較好，發(fā)生地震時(shí)，建筑只會(huì)產(chǎn)生輕微搖晃，不會(huì)損傷建筑結(jié)構(gòu)，可有效保證建筑結(jié)構(gòu)完整。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理使用抗震技術(shù)，可提升建筑整體的抗震性能，確保高層建筑的安全性和穩(wěn)定性。

2 建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的原則

近年來，地震變得更加頻繁，人民和財(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)重影響，造成的一個(gè)非常重要的問題是地震造成的建筑物倒塌[1]。因此，從建造建筑項(xiàng)目起，應(yīng)該進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格評估?？拐鹪O(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則：①在構(gòu)建復(fù)雜的設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)，有必要選擇一種合適的測量方法來研究建筑項(xiàng)目薄弱層的塑彈性變形，例如靜力分析和動(dòng)力分析等方法。②設(shè)計(jì)時(shí)，將彈性過程分析法作為補(bǔ)充類測算措施。必須注意建筑結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力位移，還必須選擇不同的測算方法，確保測算建筑物內(nèi)力位移的準(zhǔn)確性。③在設(shè)計(jì)連體建筑物的過程中，應(yīng)同時(shí)測量一個(gè)或多個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)的振型數(shù)，應(yīng)為單體數(shù)的至少9倍，有效質(zhì)量系數(shù)為0.9以上。

3 加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的措施

3.1 建筑結(jié)構(gòu)抗震的新設(shè)計(jì)思路

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要以安全為設(shè)計(jì)管理的基本要求，不斷提升建筑結(jié)構(gòu)整體抗震能力，重視對結(jié)構(gòu)功能水平的分析。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范的基本要求，對建筑結(jié)構(gòu)中的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行處理，提升房屋建筑減震抗震的能力，重視建筑抗震效果的優(yōu)化，以合理的抗震結(jié)構(gòu)方式，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.2 注意建筑平面布置

平面布置在建筑物設(shè)計(jì)的過程中屬于較為重要的一部分，能夠直接反映出建筑的使用功能與實(shí)際需求。因?yàn)樵谖磥斫ㄖ矫娌贾迷O(shè)計(jì)的過程中，需要注意盡量維持結(jié)構(gòu)的對稱，其中包括質(zhì)量均衡、剛度平均、對稱協(xié)調(diào)。地震一旦發(fā)生，如果建筑左右兩邊質(zhì)量相差過多，就會(huì)導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)生，也就是互相拉扯坍塌。除此之外，在這一建筑建設(shè)的過程中，平面布置方面已經(jīng)進(jìn)行了更深層次的思考，盡量將抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)用，這能夠?qū)?shí)際實(shí)用需求與抗震要求進(jìn)行融合，對于建筑來說有助于發(fā)揮出基礎(chǔ)作用。

3.3 強(qiáng)化結(jié)構(gòu)薄弱層的抗震性能

對建筑結(jié)構(gòu)薄弱層進(jìn)行有針對性的抗震設(shè)計(jì)，能夠有效提升建筑工程的抗震質(zhì)量。建立高層建筑結(jié)構(gòu)的受力模型，受力分析表明，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的抗震性能最薄弱，也是最容易達(dá)到極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)部位。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要采取有效措施對結(jié)構(gòu)薄弱層進(jìn)行加固處理。按照規(guī)范要求對結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行有針對性的抗震設(shè)計(jì)，適當(dāng)提高轉(zhuǎn)換層的配筋率，有效提升建筑構(gòu)件的荷載受力能力。同時(shí)也要對薄弱結(jié)構(gòu)層的樓板實(shí)施加固處理，利用雙層雙向鋼筋提升樓板強(qiáng)度，也可同時(shí)增加樓板厚度，避免薄弱層在地震中發(fā)生應(yīng)力破壞現(xiàn)象，影響建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性。完成設(shè)計(jì)方案后，設(shè)計(jì)人員要重視方案的審查工作，根據(jù)設(shè)計(jì)方案簡化受力模型，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力的再次核算，提高薄弱層的抗震效果，確保薄弱層的結(jié)構(gòu)性能滿足抗震設(shè)計(jì)要求，提升高層建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性和穩(wěn)定性[2]。

3.4 強(qiáng)化建筑底層的抗震能力

根據(jù)與地震有關(guān)的數(shù)據(jù)，不難驗(yàn)證大部分建筑物倒塌是由于抗震性差所致。通過對底層建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)中存在問題分析和討論，可以集中在兩個(gè)方面：第一，底層框架可能無法滿足國家的抗震設(shè)計(jì)要求，而是擴(kuò)充空間以滿足投資者的利益，通過中空設(shè)計(jì)增加銷售空間和收益，減少了底層設(shè)計(jì)中柱的應(yīng)用數(shù)量，降低了整個(gè)建筑物的抗震等級。第二，建筑物臨街問題。一些建筑物經(jīng)常建設(shè)在街道旁邊。臨街部分主要旨在提高商業(yè)街使用的整體效率，大多數(shù)只有承重柱，沒有承重墻，因此建筑物承重能力大大下降。發(fā)生強(qiáng)烈地震，建筑物可能會(huì)因?yàn)橹螒?yīng)力過大導(dǎo)致斷裂，使建筑物向臨街方向傾斜或倒塌，發(fā)生較大事故。為了解決上述問題，最佳解決方案是加固環(huán)建筑粱圈以及構(gòu)造柱的方式，以提高建筑抗震性能。

4 結(jié)語

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，要對建筑整體的抗震性能進(jìn)行分析，重視對建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的優(yōu)化。從房屋建筑抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)規(guī)劃入手，結(jié)合抗震設(shè)計(jì)思路，分析確定符合建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)保證建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的安全性，以保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。我國地域廣闊、地形多樣，地震發(fā)生的因素不同，為了更好地加強(qiáng)地震抗震的技術(shù)規(guī)范水平，就要重視建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)技術(shù)操作規(guī)范入手，提升建筑抗震性能，更好地提升后續(xù)房屋建筑的施工管理工作。