建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素及抗震措施探索

【摘要】建筑物的抗震性能是其質(zhì)量的可靠保證，應(yīng)當(dāng)受到設(shè)計(jì)師以及相關(guān)人員的關(guān)注和重視?；究拐鹦阅苄枰灤┯诮ㄖO(shè)計(jì)的全過程，需要從方法和材質(zhì)，以及結(jié)構(gòu)等多方面進(jìn)行優(yōu)化，從而保證建筑物能夠在地震災(zāi)害中減少可能發(fā)生的損傷，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)。本文探討了建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素及抗震措施。

【關(guān)鍵詞】建筑；抗震結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)要素；措施

地震災(zāi)害的影響較大，對國民經(jīng)濟(jì)、社會穩(wěn)定帶來巨大迫害。為此，加強(qiáng)建筑住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗震處理十分必要，是提高住宅建筑穩(wěn)定性、功能完善性、合理性的關(guān)鍵舉措。

1、建筑抗震概念設(shè)計(jì)遵循的基本原則

1.1整體合理性原則

在進(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意建筑的整體合理性，盡管建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要注意相關(guān)的抗震設(shè)計(jì)，但是在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過程中也應(yīng)當(dāng)留意建筑整體的合理性，不能夠?yàn)榱藵M足抗震設(shè)計(jì)而不遵守相關(guān)的建筑規(guī)定。在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，很多的建筑都有著基本的規(guī)定要求，這些要求都是為了確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此一定要注意遵守這些要求。

1.2結(jié)構(gòu)合理性原則

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，一定要始終確保建筑結(jié)構(gòu)的合理，從建筑的整體布局以及整體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行考慮，最大程度上確保建筑結(jié)構(gòu)的合理性。對于建筑的布局應(yīng)當(dāng)盡量以平衡性以及穩(wěn)定性進(jìn)行考慮，盡量降低建筑的側(cè)拉力，確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

1.3豎向均勻原則

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，還應(yīng)當(dāng)注意建筑的豎向均勻，在發(fā)生地震時(shí)，建筑會受到較大的外力，這時(shí)候就容易導(dǎo)致建筑發(fā)生一定的形變。如果建筑的豎向設(shè)計(jì)不均勻，在不均勻的應(yīng)力作用下，如果建筑的強(qiáng)度與剛性不夠，建筑很容易發(fā)生扭曲造成整體的形變，從而使得建筑的危險(xiǎn)系數(shù)上升。因此在進(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)盡量確保建筑的豎向均勻，對于建筑的豎向受力情況進(jìn)行詳細(xì)的分析了解，確保建筑豎向上的力能夠控制在合理的范圍以內(nèi)。此外，還應(yīng)當(dāng)確保建筑物內(nèi)的墻柱等承重結(jié)構(gòu)上下連接的一致性，這樣能夠有效的提升建筑的均勻性，提高建筑吸收地震力的能力，降低地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞。

2、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素及抗震措施

2.1建筑結(jié)構(gòu)平立面體型的確定

在抗震設(shè)計(jì)中，如果該建筑的結(jié)構(gòu)平立面布置合理，并且該建筑結(jié)構(gòu)的布置符合建筑抗震規(guī)范要求，那么此建筑物勢必會具備優(yōu)秀的抗震能力。所謂的建筑結(jié)構(gòu)平立面布置合理指的就是在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)體型過程中，在保證使用功能的前提下，盡量選擇建筑物平面規(guī)則、對稱布置，這樣才能保證該建筑同一樓層間平面剛度變化一致，其次盡量考慮建筑物豎向凹凸少，使得建筑豎向剛度變化上保持穩(wěn)定，避免不同樓層之間抗震時(shí)剛度不穩(wěn)的現(xiàn)象，這樣合理的平立面布置對建筑抗震有利。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物而言，良好的抗震縫的設(shè)計(jì)也非常重要，抗震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)完全分開，中間間隙距離保證在地震作用下兩側(cè)結(jié)構(gòu)不發(fā)生碰撞。抗震縫一般設(shè)置在結(jié)構(gòu)變形的敏感部位。若抗震縫設(shè)置不當(dāng)在地震發(fā)生時(shí)就會變成薄弱環(huán)節(jié)，不利該建筑物的抗震。

2.2建筑結(jié)構(gòu)抗震材料的選擇

從抗震角度考慮，作為建筑材料應(yīng)輕質(zhì)、高強(qiáng)；構(gòu)件間的連接應(yīng)有良好的整體性、延性，且能發(fā)揮材料的全強(qiáng)度。按照此原則，鋼結(jié)構(gòu)是最符合抗震材料要求的，多次地震災(zāi)害實(shí)例表明鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能好，但鋼材的造價(jià)及維護(hù)費(fèi)用較高。現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好，造價(jià)低廉，有較大的抗側(cè)移剛度，經(jīng)設(shè)計(jì)可保證結(jié)構(gòu)具有一定的延性。但該材料也存在難以克服的弱點(diǎn)：當(dāng)?shù)卣鸪掷m(xù)較長時(shí)間時(shí)，在反復(fù)的地震荷載作用下，構(gòu)件剛度因裂縫的開展而遞減，將混凝土擠碎。裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工方便，但它的抗震弱點(diǎn)在于框架節(jié)點(diǎn)等構(gòu)件接頭強(qiáng)度及變形能力均低于構(gòu)件本身強(qiáng)度而形成薄弱環(huán)節(jié)；同時(shí)預(yù)制構(gòu)件裝配時(shí)會產(chǎn)生次應(yīng)力，整個(gè)結(jié)構(gòu)缺乏連續(xù)性和整體性；故這類結(jié)構(gòu)不宜在高烈度地區(qū)采用。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了達(dá)到提高建筑抗震性能的目的，必須科學(xué)合理選擇適合該建筑的建材。

2.3建筑場地的選擇

盡量選擇土地成分及土地結(jié)構(gòu)具有良好密度和硬性的場地，并且該場地土質(zhì)成分均勻性良好，這樣的場地作為建筑結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)場地，才能保證建筑場地范圍內(nèi)的土地能更好地、均勻地承受上部建筑結(jié)構(gòu)的荷載。設(shè)計(jì)人員在建筑場地選擇中應(yīng)該避開軟土、液化土、采空區(qū)以及河岸邊緣等相關(guān)地段，避免因?yàn)樯鲜龅刭|(zhì)范圍中土體的密實(shí)度、堅(jiān)硬度以及凝結(jié)度等相關(guān)性能的低劣而導(dǎo)致建筑物在應(yīng)對地震災(zāi)害的過程中出現(xiàn)土體承重荷載能力不夠的現(xiàn)象；對于一些容易發(fā)生滑坡、地陷以及泥石流等山體事故的危險(xiǎn)地段，也應(yīng)盡量避開選擇其作為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)場地；同時(shí)盡量避免建筑場地選擇在地震斷裂帶上，這樣才能避免降低上部建筑結(jié)構(gòu)對地震災(zāi)害作用力的抵抗性能。

2.4建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算

根據(jù)該地區(qū)的自然條件選擇該建筑恰當(dāng)?shù)目拐鸺墑e和合理的抗震措施；根據(jù)不同建筑結(jié)構(gòu)類型在面對地震沖擊力時(shí)所具有的荷載作用力完成抗震設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇；使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，建立相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算模型對該建筑的抗震作用力進(jìn)行清晰明確的計(jì)算，保證所選的抗震級別、抗震措施、抗震設(shè)計(jì)參數(shù)、抗震計(jì)算模型能夠符合該建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，保證該建筑抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中受力的合理性及科學(xué)性。

2.5采取相應(yīng)的構(gòu)造措施加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)

在進(jìn)行建筑工程的抗震設(shè)計(jì)過程中，要能夠?qū)⒐こ痰慕ㄖ∪醐h(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)建設(shè)，保證其結(jié)構(gòu)能夠承受更大力量的壓力，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要能夠重視對薄弱環(huán)節(jié)的保護(hù)力度，一方面要加強(qiáng)對薄弱環(huán)節(jié)的加強(qiáng)建設(shè)，另外一方面，要能夠?qū)⒈热绛h(huán)節(jié)的承重荷載盡量轉(zhuǎn)移到具備高強(qiáng)度荷載能力的結(jié)構(gòu)上去，保證工程的承重壓力平衡。所以，在進(jìn)行工程建設(shè)的過程中，要能夠有意識的對工程建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和加強(qiáng)，以保證工程的抗震性能得到提高。

總之，建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，建筑設(shè)計(jì)與建筑抗震設(shè)計(jì)之間密不可分，只有保證兩者實(shí)現(xiàn)相互協(xié)作，建筑物抗震效果才能有所保障。