建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)

康杰

摘要：建筑中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要意義。地震所具有的破壞力，在多次地震中已顯而易見，而其又具有不可預(yù)知性，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出高性能的抗震結(jié)構(gòu)的建筑，所拯救的就可能是許多生命。為此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員任重道遠(yuǎn)，只有不斷鉆研，不斷努力，設(shè)計(jì)出真正意義上的抗震建筑，才是我們工作的根本出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。文章對(duì)抗震設(shè)防的目標(biāo)進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)策略進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)

引言

隨著高層建筑的迅速發(fā)展，建筑高度不斷增加，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也成為結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)工作的主要重點(diǎn)和難點(diǎn)。其抗震設(shè)計(jì)變得尤為重要，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)完整、系統(tǒng)的概念，從場(chǎng)址的選擇到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)貫穿了整個(gè)過程。建筑物的抗震設(shè)計(jì)是衡量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合要求的重要指標(biāo)。因此如何準(zhǔn)確、合理的運(yùn)用不同的抗震設(shè)計(jì)方法，是非常重要的，對(duì)于不同的建筑、不同的情況應(yīng)區(qū)別對(duì)待，從而尋求最合理的抗震設(shè)計(jì)。

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的理論內(nèi)涵

1、建筑結(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)需要充分考慮的問題。抗震層的設(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)

建筑結(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。抗震性能指標(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)。

二、實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)抗震措施

1、基礎(chǔ)性防震措施應(yīng)用

基礎(chǔ)性防震措施根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)的不同位置有著不同的措施：

1.1地基隔震

地基隔震是在建筑地基與土層之間設(shè)置緩沖層，以便在地震發(fā)生時(shí)減小建筑與土層之間的震動(dòng)碰撞，實(shí)現(xiàn)對(duì)震能的有效吸收和反射作用，減小地震對(duì)建筑物的破壞。目前，我國(guó)最常使用的地基隔層為瀝青原料隔震層。

1.2基礎(chǔ)隔震

基礎(chǔ)隔震是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵，想要降低地震對(duì)建筑物的破壞，就必須要做好基礎(chǔ)隔震措施。在對(duì)建筑基礎(chǔ)采取抗震措施時(shí)，為了減小地震對(duì)上部結(jié)構(gòu)的破壞，需要在建筑物的上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)位置接觸處設(shè)置隔震層，防止地震力由地基處向上部結(jié)構(gòu)傳播，降低地震對(duì)建筑上部結(jié)構(gòu)的破壞。基礎(chǔ)抗震裝置一般采用混合隔震裝置、基底滑移隔震裝置和夾層橡膠隔震裝置等。

1.3間層隔震

間層隔震是為了吸收地震的沖擊余力而設(shè)置的，間層隔震的有效設(shè)置能夠?qū)φ鹆M(jìn)行再次削減，以達(dá)到降低地震對(duì)建筑的破壞作用。間層隔震一般都安裝在原始結(jié)構(gòu)層上，其實(shí)我國(guó)最早使用的的抗震措施，具有施工操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。

1.4懸掛隔震

懸掛隔震是通過懸掛的方式，將建筑物全部或部分結(jié)構(gòu)脫離地面，從而在地震出現(xiàn)時(shí)，降低地面震動(dòng)與建筑物之間的震力作用。目前，此種抗震措施多用于大型鋼結(jié)構(gòu)建筑當(dāng)中，收到了較為不錯(cuò)的抗震效果。

2、機(jī)敏減震支撐體系

機(jī)敏減震支撐體系是集成現(xiàn)代科技技術(shù)的防震系統(tǒng)，其利用活塞運(yùn)動(dòng)的原理，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，保證建筑結(jié)構(gòu)中的內(nèi)、外鋼能夠通過不斷的滑動(dòng)來消減地震的破壞力，減輕震力破壞和消耗地震作用力的傳導(dǎo)。目前，這項(xiàng)技術(shù)還在不斷的研究和完善當(dāng)中，相信其很快就能夠?qū)崿F(xiàn)有效的應(yīng)用，為建筑抗震設(shè)計(jì)水平的提升做出貢獻(xiàn)。

3、積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力這句至理名言適用于任何地方，抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不例外。只有擁有先進(jìn)的技術(shù)才能保證抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效果。應(yīng)該積極借鑒國(guó)外的先進(jìn)抗震技術(shù)，再結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，建造出適合于我國(guó)的抗震建筑，才是我國(guó)建筑行業(yè)長(zhǎng)久、持續(xù)、健康發(fā)展的不懈原動(dòng)力。

3.1不斷培養(yǎng)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專業(yè)人才

我國(guó)長(zhǎng)久以來的應(yīng)試教育體制在一定程度上扼殺了人才的創(chuàng)新能力。現(xiàn)階段我國(guó)正大力提倡素質(zhì)教育，但我國(guó)人口多決定了這并不是一蹴而就的事，需要有一個(gè)時(shí)間上的過渡階段，需要人們的不懈努力才能完成。為實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育，培養(yǎng)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)型人才，應(yīng)該在各個(gè)大專院校的課程中設(shè)置抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專業(yè)，教師在傳授理論知識(shí)的同時(shí)，不能忽視學(xué)生的實(shí)踐能力，組織建筑領(lǐng)域抗震設(shè)計(jì)比賽，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，使其充分發(fā)揮聰明才智，不斷鼓勵(lì)他們，使他們不斷研究探索，最終成為既有理論基礎(chǔ)又具備實(shí)踐能力的真正意義上的專業(yè)型的人才，為我國(guó)建筑的抗震結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)更多的力量。

3.2完善相應(yīng)的法律法規(guī)

法律法規(guī)是監(jiān)督和約束建筑人員工作規(guī)范的行為準(zhǔn)則。只有建立了一定的法律法規(guī)，才能使建筑設(shè)計(jì)和施工人員時(shí)刻擺正自己的位置，工作上做到認(rèn)真負(fù)責(zé)，保質(zhì)保量的完成工作。法律法規(guī)一方面是專業(yè)問題有效藍(lán)本和依據(jù)，很多專業(yè)問題可以從中找到明確的答案，使施工人員有章可循。另一方面的作用是有法可依。特別是有些施工人員沒有按照既定的操作流程進(jìn)行工作，或有的施工人員違背職業(yè)道德，相應(yīng)的法律法規(guī)對(duì)此都有明確的懲罰措施，這不僅可以對(duì)犯錯(cuò)人進(jìn)行了有力的懲罰，更為深廣的作用是警示他人，警鐘長(zhǎng)鳴，規(guī)范人的行為。

結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)完整、系統(tǒng)的過程，從場(chǎng)址的選擇到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)貫穿了整個(gè)過程。而且建筑物的抗震設(shè)計(jì)是衡量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合要求的重要指標(biāo)。因此如何準(zhǔn)確、合理的運(yùn)用不同的抗震設(shè)計(jì)方法，是非常重要的，對(duì)于不同的建筑、不同的情況應(yīng)區(qū)別對(duì)待，從而尋求最合理的結(jié)構(gòu)布置。

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