淺談建筑工程抗震結構的設計及施工

王曉瑜 鄧志勇

【摘 要】隨著我國建筑科學的不斷發展，建筑工程的設計與施工質量也越來越高。抗震設計作為建筑工程的基礎設計之一，目前越來越引起人們的關注。在建筑工程的設計當中應當充分的考慮到建筑抗震結構的設計，從而減少地震等自然災害可能帶來的影響，繼而提高建筑的安全性能。

【關鍵詞】建筑工程；抗震結構設計及施工

前言

本文主要對建筑工程抗震結構設計時所要考慮的條件和抗震技術施工的特點進行了分析。

1 抗震結構概述和其必要性

我國是一個地震頻發國家，地震作為一種不可控制的自然現象對建筑物的破壞更是無法估量，針對這一災害的頻繁發生，在建筑結構中應該進行相應的抗震設計，以便減少地震給人們帶來的危害，這也彰顯了建筑結構設計中的抗震設計的重要性。

在建筑設計，尤其是高層建筑設計中，做好抗震結構設計是非常必要的。在當前經濟發展的帶動下，我國的城市化進程不斷加快，城市規模的擴大和城市人口的增加使得城市的人地矛盾日益凸顯。在這樣的背景下，高層建筑得到了迅猛發展，并且迅速成為城市建筑發展的主流方向。但是，建筑高度越高，其自身的重量也就越大，對于震動的抵抗能力越差，如果高層建筑的設計還按照普通建筑設計的方法，一旦遭遇地震，必然會導致建筑的損壞或倒塌，引發嚴重的后果。因此，在設計人員應該充分重視建筑抗震結構設計，確保結構能夠在強度、剛度、延性等方面達到最佳，實現“小震不動、中震可修、大震不倒”的目的，保障建筑的使用安全。因此對建筑物進行抗震結構的設計是非常必要的。

2 抗震結構設計中需要考慮的問題

2.1 抗震場地的選擇

總體來說就是在建造時選擇對建筑物抗震有利的地質條件來建造，避開如軟化土、砂土液化等土質較差地段。如果面臨無法避開不良地段建造的情況時，應選擇對建筑物進行抗震加強的設計措施，采取相應的穩定措施

2.2 建筑結構體系的合理選擇

應當考慮的一個非常重要的問題就是建筑結構體系的選擇合理性，其合理性在安全性方面起著很大的作用，具體設計如下：

第一，建筑物不會因部分元部件在地震條件下造成的脫落或功能喪失，而導致整體抗震結構功能的喪失。在設計中應充分考慮到贅余度和其內力充分配的功能，避免這種情況的發生。

第二，結構體系應具備對地震的作用力合理分配在建筑物的每一部分的能力，承載能力和可以消耗地震所傳來的能量的能力。在設計過程中，對豎向構件的布置，要考慮到在地震的作用力下，可以把作用力進行水平傳輸，采用鋼筋混凝土機構可以滿足需要，其良好的內力重分布能力，可以對地震作用力進行很好地吸收和消耗。

第三，機構體系應具有相應的剛強度。也就是整體具有剛強度，不會發生受力而使部分結構遭到破壞，保護基本節點的不被破壞，在可能出現薄弱部分的位置，建筑人員應采取相應的措施，來推高該部分的抗震能力。

3 建筑工程結構杭震控制的技術分析

3.1 被動控制

被動控制的抗震技術是在建筑物內增加一些子系統，對建筑物的部分結構進行處理和控制，從而達到改變其特性的效果。被動控制的抗震技術主要分為以下兩種：

（1）基礎隔震：基礎隔震顧名思義就是在建筑物的基礎部分，通過一些結構來阻止和消耗地震的作用力，從而減少建筑物整體的震動。基礎隔震技術具有應用廣泛性、設計結構多樣性和發展較為迅速的特點，深受目前建造業的喜愛。

（2）耗能減震：耗能減震技術就是將建筑物內的一些部件改造成耗能的部件，或者裝備一些阻尼器，在平時阻尼器和耗能原件的彈性較大，使建筑物具備側向剛度；在地震發生時阻尼器和耗能元件出于非彈性的狀態，增大的阻尼，可以大大消耗地震傳來的能量，從而保護了建筑物。耗能減震具有安全性高、造價低、合理性強和維護成本低等特點。

3.2 主動控制

目前主要通過外部的能源來實現主動控制的抗震技術，該技術原理在建筑物內安放檢測設備，在地震發生時，設備將信號傳輸回計算機，通過計算作用力的大小，對建筑物施加和地震作用力方向相反大小相等的作用力，從而穩定建筑物。

3.3 半主動控制

半自主控制技術和自主控制結構不同的是對外部能源的需要，半自主控制技術使用弱點即可完成，一般是使用蓄電池，通過安放在建筑物內的控制機構來調節建筑物在地震發生時的各項參數，達到減震的目的。半自主控制技術是需要開關來進行控制的，控制器的狀態通過開關來控制，從而達到控制建筑物動力特性的目的。

3.4 混合控制

混合控制的抗震技術是將主動控制和被動控制進行結合的一種綜合應用技術。混合控制技術充分結合了主動控制和被動控制的優點，可以實現被動控制消耗和吸收地震能量的功能，又可主動來控制地震帶來的效果，實際應用的效果非常好，混合控制的抗震技術擁有很好的發展前景。

4 建筑工程杭震結構設計及施工的具體控制措施

4.1 建筑工程抗震結構設計環節的措施

對于設計階段來說，設計階段是抗震結構的建立階段，是施工的鋪墊，所以，做好建筑工程的抗震結構設計是十分關鍵的。在抗震結構的設計環節，應該采取的具體措施如下：（1）合理選擇建筑工程的修建地址，不能再地基基礎差，危險的地質條件上修建建筑物。（2）在房屋結構的設計過程匯總，要合理選擇抗震防裂的輕度，并進行精確的計算，在這個基礎上，進行合理的設計。計算是設計的關鍵環節，設計時要充分考慮到概念和計算的雙重作用。（3）建筑的外觀造型、抗側力結構以及平面布置都會影響到建筑的抗震性能，所以，對于平面不規則、體型相對復雜的建筑物來說，要設置合理的防震縫。例如，在抗震度在8度左右時，對于立面高、剛度各異的建筑物來說，應該利用防震縫將建筑結構進行分割，成為多個體型比較規則的獨立部分，能夠有力的減少地震時產生的扭轉力。（4）在設計中，應該合理的設置一定的結構圈梁和構造柱。對于不同的建筑物而言，其施工設計不同。對于橫墻比較小的建筑來說，不宜馬上設置構造柱，而應該在增加到適當的層數后設計。當建筑物的層數較高，對于橫墻或者縱墻的承重的鋼筋硅樓來說，應該合理設置圈梁。要有力的提高建筑物的剛度和抗剪力，一個重要的方法就是在隔開間或者建筑的每一個開間，分別設置構造柱，在沒有構造柱的墻內，包括內、外縱墻一級屋蓋都要設置一定數量的閉合圈梁。如此設計，使圈梁在平面內形成一個閉合的網絡，與構造柱連接，大大提高了墻體的剛度，能夠有效的防倒塌。（5）要注重對于建筑不同部位強度的設計。對于建筑物的不同部位，對于材料的要求不同，承重墻的強度最大，樓梯間的強度也相對較大，底層的砂漿等級則保持在一般的強度。

4.2 施工階段的抗震施工措施

首先，對于施工來說，施工應該根據圖紙來進行施工，對于每一個參數都要進行合理的把握，在施工中，根據不同的施工項目選擇合理的施工技術，并規范施工，不能偷工減料。在施工前，要做好施工會用到的材料、經費和人員進行具體的統計，特別要把好混凝土等重要材料的質量關，保證鋼圈以及構造柱的施工能夠達到強度的要求。對于施工中已出現質量問題的環節要重點控制，并有專業的監理人員進行監理，對于不規范的施工行為及時的糾正，減少質量問題的發生，切實提高建筑結構的抗震強度。

5 結束語

總而言之，對于建筑工程的抗震結構設計和施工來說，要牢牢把握抗震結構設計的原則，選擇合理的參數，并結合具體的建筑工程合理設計抗震縫等抗震結構，在施工中，將設計落實到實處，按照圖紙施工，并注意每一個環節的質量把，建設真正的民心安全工程。

參考文獻：

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