工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)分析

■馬 軼

■1.太原理工大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，山西 太原 030024;2.山煤集團(tuán)大同富利達(dá)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，山西 大同 037003

工業(yè)和民用建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分復(fù)雜且重要的工作，設(shè)計(jì)工作包括很多方面，而抗震設(shè)計(jì)作為整個(gè)工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的組成部分，其抗震設(shè)計(jì)工作水平和質(zhì)量將直接影響著整個(gè)工民建工程的施工質(zhì)量，關(guān)系著后期工程的抗震性能，甚至?xí)?duì)人們生命安全造成影響。

1 工民建結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)方法

1．1 以結(jié)構(gòu)中的基本構(gòu)造為依據(jù)

通常我們?nèi)绻凿摻罨炷量蚣茏鳛榻ㄖ饕慕Y(jié)構(gòu)，那么對(duì)工民建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就需要充分的考慮影響鋼筋混凝土的構(gòu)建因素，如鋼筋截面尺寸大小、最小配筋率等，通過(guò)對(duì)這些進(jìn)行充分的計(jì)算，從而對(duì)抗震性能進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)。大多數(shù)情況下，如果我們選擇對(duì)房屋高度、樓層以及整個(gè)建筑的高度進(jìn)行限制的構(gòu)造方法，這種方法一般用于對(duì)工民建筑的磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)造的設(shè)計(jì)。另外，設(shè)計(jì)工民建筑的橫縱墻結(jié)構(gòu)時(shí)，通常情況下主要針對(duì)鋼筋混凝土的構(gòu)造柱以及防震縫進(jìn)行設(shè)置。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)的發(fā)展也日益迅速，建筑行業(yè)中建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范得到不斷的完善，例如建筑屋頂?shù)碾娞荨菢?gòu)造的設(shè)計(jì)等。

1．2 以建筑規(guī)劃和場(chǎng)地為依據(jù)

穩(wěn)定性較強(qiáng)的建筑場(chǎng)地，是在進(jìn)行工民建筑結(jié)構(gòu)良好的抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮的問(wèn)題?？拐饘拥脑O(shè)置是建筑物抗震性能設(shè)計(jì)優(yōu)劣的重要因素之一。建筑結(jié)構(gòu) 的外部空間進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)與相鄰樓棟間的距離、建筑物外觀、樓棟之間的舒適度以及建筑物的安全性能進(jìn)行充分的考慮。建筑結(jié)構(gòu)場(chǎng)地進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，主要需要考慮的因素有建筑物結(jié)構(gòu)上部位移特點(diǎn)、位移性能、結(jié)構(gòu)整體移動(dòng)范圍內(nèi)無(wú)障礙物等。因?yàn)榻ㄖ锏氖褂媚晗掭^長(zhǎng)，因此如果出現(xiàn)障礙物，可以在建筑物可移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置出入口。但是出入口的設(shè)置也存在一定的問(wèn)題，如有時(shí)會(huì)對(duì)人們的生命安全造成威脅，因此，我們可以采取設(shè)置門墻或是標(biāo)志的方式，提高過(guò)往人群和車輛的安全。

1．3 以建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)為依據(jù)

工民結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)主要的目的就是在遇到地震時(shí)，能夠有效的保證建筑物的安全。因此，建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需要考慮的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是遵循建筑區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)的大地震烈度機(jī)構(gòu)性?？拐鹦阅苤笜?biāo)是以建筑物受到地震影響時(shí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)不會(huì)受到破壞。同時(shí)，還要保證建筑結(jié)構(gòu)中沒(méi)有抗震性能的結(jié)構(gòu)以及建筑物結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)部位也具有較強(qiáng)的抗震能力。除了對(duì)建筑物抗震性能的考慮之外，我們還要充分考慮建筑物的抗風(fēng)性能。在大風(fēng)或者臺(tái)風(fēng)的影響下，建筑物的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生水平振動(dòng)從而導(dǎo)致建筑物安全性能的降低，同時(shí)還會(huì)影響建筑物本身的抗震構(gòu)造的耐久性。因此，建筑物抗震設(shè)計(jì)的要求得到滿足就需要將建筑結(jié)構(gòu)的性能指標(biāo)達(dá)到制定的標(biāo)準(zhǔn)。

2 提高工民建筑抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施

2．1 恰當(dāng)?shù)慕ㄖ?chǎng)地

地震的安全性評(píng)價(jià)工作主要是通過(guò)對(duì)相關(guān)的防震減災(zāi)法充分的分析之后，發(fā)現(xiàn)需要可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害且重大的建筑工程進(jìn)行評(píng)價(jià)，并且按照地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)置，嚴(yán)格按照設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行建筑物的抗震設(shè)防工作。建筑物的抗震設(shè)防分類主要分為四類:甲、乙、丙、丁，甲類主要是指容易發(fā)生次生災(zāi)害且重大的建筑物，是最重要的。所以在選擇建筑物場(chǎng)地時(shí)，地理位置主要選擇能夠有效降低地震影響且不容易為建筑物帶來(lái)不利影響的地方。針對(duì)有些地基較弱、能夠液化的建筑，要加強(qiáng)對(duì)其防震性能的設(shè)置，避免建筑物出現(xiàn)傾斜、倒塌的現(xiàn)象。

2．2 科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形式

隨著我國(guó)工民建筑的增多，工民建筑結(jié)構(gòu)形式的種類也包括很多種，諸如，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)等，這些建筑結(jié)構(gòu)由于受到不同的地區(qū)、設(shè)防烈度等影響因素，最對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)形式造成不利的影響。因此，選擇合理的建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式，是提高工民建筑抗震性能的主要條件。在工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最為常用的，其具有柔韌性強(qiáng)、抗變性能力強(qiáng)以及承載力、抗震性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)建筑自身的功能以及抗震的要求來(lái)進(jìn)行嚴(yán)格的方案確定。除此之外，建筑體系的選擇也尤為重要。高層建筑設(shè)計(jì)中，建筑體系的選擇主要以建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移度為主要的考慮對(duì)象。同時(shí)房屋建筑物的層數(shù)和樓層高度的增加，在地震中，建筑結(jié)構(gòu)受到的地震作用和荷載作用會(huì)使建筑水平位移也不斷的增大，從而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度也隨之增加。除了建筑層數(shù)會(huì)導(dǎo)致建筑物抗側(cè)移度發(fā)生變化外，還有混凝土結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件以及受力特點(diǎn)等。

2．3 加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量

地震發(fā)生時(shí)，對(duì)建筑物產(chǎn)生的破壞作用是非常大的，因此加強(qiáng)對(duì)工民建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)是十分重要的。我國(guó)的建筑行業(yè)雖然發(fā)展的較為迅速，但是相應(yīng)的關(guān)鍵性技術(shù)水平還相對(duì)較低，尤其是建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)水平，由此導(dǎo)致了沒(méi)有科學(xué)合理的建設(shè)方案以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而導(dǎo)致了建筑工程的成本費(fèi)用、重量等方面顯著的提高，同時(shí)還降低了建筑物的抗震性能。因此，為了提高工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，首先要嚴(yán)格遵循科學(xué)合理的抗震理論知識(shí)以及設(shè)計(jì)原則。然后結(jié)合建筑物本身的特點(diǎn)以及性能，充分考慮建筑物的建筑環(huán)境以及結(jié)構(gòu)形式，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)自身的安全性和可靠性。例如，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、耗能力以及剛度和延伸性進(jìn)行充分的考慮，使建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擁有較強(qiáng)的承載能力、剛度，同時(shí)還要具備較強(qiáng)的延性性能。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要分析了工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)方法以及提高抗震設(shè)計(jì)的有效措施，抗震設(shè)計(jì)的方法主要介紹了三種:以工民建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造為依據(jù)、以工民建筑規(guī)劃和場(chǎng)地為依據(jù)以及以工民建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)為依據(jù)，并結(jié)合這三種方法總結(jié)出了三點(diǎn)提高工民建筑工程抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效措施，例如，選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖ?chǎng)地、選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形式等等。筆者希望更多的專業(yè)人士能投入到該課題研究中，針對(duì)文中存在的不足，提出指正建議，為提高我國(guó)工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)工作做出重要的貢獻(xiàn)。

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