芻議工業與民用建筑結構抗震設計

■許強鋼 ■安徽省古建園林規劃設計研究院，安徽 合肥 230000

地震是最常見的自然災害之一，無論是2013年的蘆山地震，還是2008年的汶川地震，在很大程度上對社會的發展以及人們的生命財產安全造成了嚴重的威脅。因此，建筑的抗震設計至關重要。然而，工業和民用建筑結構的抗震設計還存在一些問題，導致地震發生時不能夠有效的抵抗。因此，針對工業與民用建筑結構抗震設計的研究具有非常重要的現實意義。

1 工業與民用建筑結構抗震設計分析

(1)柔性抗震設計。柔性抗震設計是科技人員經過多年的努力研究出來的一種抗震設計方法，是以消能減震技術和隔震技術來實現的，在上世紀90年來逐漸的開始使用。工業與民用建筑在采用柔性抗震設計的過程中應該注意以下幾個方面:其一，該種抗震設計對多層、底層建筑效果比較明顯，通常在硬土場地設計隔震建筑，主要是因為當地震發生時，對于隔震建筑，其變形主要幾種表現在隔震層，通過隔震建筑的減震效果，能夠使水平加速和上部結構反應降低65%左右，能夠有效的降低或者消除地震作用對建筑結構造成的損壞;其二，消能減震技術是通過附加阻尼器或者阻尼的非線性滯變能耗，來降低或者消除地震反應對工業與民用建筑的地震損壞，該種抗震設計具有非常多的優點，消能減震技術并不受建筑結構類型的影響，并且消能部件不承受結構重力，同時消能減震技術能夠有效的降低結構在風作用下產生的加速度以及位移相應。但是，該種抗震設計新技術尚處在理論研究階段，某些技術的實用性、安全性等還處在研究階段，需要進行進一步的強化，并且消能減震以及隔震技術建造的工業與民用建筑還會增加投資成本，限制了該種抗震結構設計方式的推廣和應用。

(2)剛性抗震設計。剛性抗震設計是傳統的結構抗震設計方式，即通過強化設計結構強度，提高建筑抵抗地震破壞能力;通過強化塑性設計，提高建筑的延性以及抗倒塌能力;通過強化結構剛性設計，提高建筑的抗變形能力的抗震設計方式。目前，世界范圍內采用最廣泛的抗震設計方式為剛性抗震設計方式，其抗震設計以混凝土的結構為主，主要通過增加抗側力構件的截面，例如柱、梁等，提高混凝土標號以及增加配筋量等措施來提高建筑物自身的延性以及剛性，以此實現抗震的效果。剛性鋼針設計的優點在于該種抗震設計理念經過長期的應用和發展，形成了一套相對成熟和完整的理論，不僅技術非常成熟，還有豐富的實踐經驗。同樣，其缺點在于增大工業和民用建筑剛度的同時，由于建筑結構自身剛度無論多大，抵抗能力都相對有限，當遇到強烈的地震作用時并不能有效保證建筑不受損害，同時增加了地震加速度，導致建筑受到的地震效應更強，抵抗地震損害的能力相對有限。

(3)局部抗震設計。局部抗震設計主要包括以下幾個方面:其一，在詳細的分析了地震的破壞機理之后，發現地震縱波的傳播速度比地震橫波快，地震縱波在建筑結構的主體部位以及連接構件之間形成了一個相對容易被破壞的環節，當地震橫波抵達后會直接作用在工業與民用建筑結構主體，導致工業與民用建筑出現倒塌的問題，通過對工業與民用建筑發生的地震資料進行分析，工業與民用建筑的后砌墻結構和樓板很容易出現損壞與坍塌的問題，因此，應該充分的考慮建筑主體結構與連接構件之間的質量，科學的設計截面形式以及接觸面積，同時深入探討和設計后砌墻和模板之間的連接狀況，有效的提高工業與民用建筑結構設計的抗震能力;其二，科學的選擇建設場地，工業與民用建筑場地對建筑的抗震性能具有直接的關系，全面的分析工業與民用建筑場地的巖土工程、工程地質遺跡地形地貌等環境條件，確定最為合理、科學的場地條件，盡可能的降低建筑上部結構對建筑接觸的影響，以此降低在地震作用下對建筑結構的損壞程度，因此，在選擇建筑場地時，應該盡可能的避免選擇軟弱粘土區、采空區、非巖質陡坡區等，如果需要在軟土地基中上建筑工業與民用建筑，應該采取合理的地基處理基礎有效的提高地基的整體性與剛性，以此保證工業與民用建筑在地震作用下具備較強的抗震能力;其三，提高施工質量，根據近幾年較大地震的相關資料顯示，影響工業與民用建筑抗震能力的原因與施工質量具有直接的關系，因此，為了保證人們的生命和財產安全，工業與民用建筑的抗震設計人員以及施工人員，應該以國家、社會以及人們的生命財產安全為出發點進行抗震設計和施工，以此保證工業與民用建筑具備足夠的抗爭能力。

2 強化工業與民用建筑結構抗震設計的有效措施

(1)選擇合適的抗震結構形式。目前，我國工業與民用建筑的結構形式相對較多，主要包括鋼筋混凝土結構、磚混結構、鋼結結構等形式，各種建筑結構形式的抗震性能存在一定的差異。因此，為了提高工業與民用建筑的抗震性能，應該根據建筑現場的具體狀況，選擇具有較強承載能力、變形能力、柔性以及抗爭能力的抗震結構形式，防止工業與民用建筑在地震作用下受到破壞。

(2)選擇合適的建筑場地。全面的熟悉和了解我國相關的抗震減災法，尤其是對于可能發生自然災害的地區的工業與民用建筑工程來說，更應該重視工業與民用建筑的抗震性能，通過評價工業與民用建筑的抗震性能符合國家的相關標準之后，設置相應的抗震標準。通常狀況下，抗震設防主要分為甲、乙、丙、丁四種，對于容易發生地震災害的工業與民用建筑，在選擇建筑場地時，應該選擇能夠降低或者消除地震影響的地理位置，盡量避免在容易影響工業與民用建筑工程安全的區域建造工業與民用建筑，特別是軟弱地基，在地震的作用下很容易出現液化現象，降低工業與民用建筑地基的抗震能力，導致工業與民用建筑出現傾斜甚至倒塌的問題。

3 結束語

總而言之，工業與民用建筑結構抗震性能直接關系到國家和人民的生命財產安全，但是其抗震設計是一項系統、復雜的工程，為了保證工業與民用建筑的抗震能力，在進行工業與民用建筑結構抗震設計時，應該選擇合適的抗震設計方法，然后采取相應的強化措施提高工業與民用建筑結構的整體抗震能力，進而促進整個建筑行業的健康、可持續發展。

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