工業廠房鋼筋混凝土框架結構設計

【摘要】隨著社會的發展，經濟建設的步伐的加快，我國人口數量也在急劇增加，因此建筑工程的數量和規模也在逐漸的增加，建筑結構安全的方面問題也逐漸顯現出來，特別是在重大自然災害如地震時建筑會出現倒塌或傾覆，造成重大的人員傷亡和財產損失。因此，如何提高建筑結構的抗震能力成為建筑結構設計的重要方面。本文首先介紹了建筑結構抗震設計的基本原則，分析了目前在建筑結構抗震設計中面臨的一些主要問題，最后根據這些問題提出了一些完善抗震設計的基本方案，希望這些方案的提出對之后建筑結構抗震設計方案的改善有積極的影響和作用。

【關鍵詞】建筑結構；抗震設計；問題

地震是一種發生頻率較高的自然災害，再加上我國也是一個地震震源廣泛分布的國家，近幾年我國地震發生也是比較頻繁，從2008年的汶川地震，再到最近的九寨溝地震，都造成了較多個人員傷亡和重大的財產損失。因此必須重視建筑的抗震設計，通過完善建筑結構抗震方案的設計來提升建筑物的抗震性能。

1、建筑結構抗震設計原則

1.1建筑結構規則性、整體性原則

建筑結構的規則性和整體性是建筑結構抗震設計的一個重要原則之一。建筑結構的整體性是指結構在荷載的作用下所體現出來的整體協調能力與保持整體受力能力的性能。建筑結構在荷載的作用下，只有保持其整體性，才可以稱之為結構，否則就會坍塌。建筑結構的平面布置必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載，受力明確，傳力直接，力爭均勻對稱，減少扭轉的影響。與平面、立面都相對規則的建筑相比，在相同烈度的地震作用下，不規則的建筑物會遭受更大的破壞。如1976年7月28日唐山地震中，L形平面和其它不規則平面的建筑物因扭轉而破壞的很多，1985年9月墨西哥城地震中，相當多的框架結構由于平面不規則、不對稱而產生扭轉破壞。因此在建筑結構設計中必須要注意建筑結構的規則行和整體性原則。平面布置力求簡單、規則、對稱，避免出現應力集中的凹角和狹長的縮頸部位，平面的長度比也不宜過大，以避免兩端相距太遠，震動不同步，由于復雜的振動形態而使結構受到損害。

1.2建筑結構設置多道抗震防線

多道抗震防線指的是：①一個抗震結構體系，應有若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接起來協同工作，如框架一抗震墻體系是由延性框架和抗震墻兩個系統組成；而雙肢或多肢抗震墻體系由若十個單肢墻分系統，通過延性連梁聯系組成。②抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的屈服區，以使結構能夠吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復。

現階段，隨著科學技術的進步，很多建筑結構在設計的過程中已經拋開了傳統的單一防震方式，開始設立多條抗震防線。地震發生時，尤其是在強烈的地震發生時會伴隨多次的余震。這種情況下，有些建筑物可能能抵抗住首次地震的沖擊，但在多次余震的作用下，最終會發生二次倒塌事故，因此面對這樣的問題，對建筑結構設置多道抗震防線非常必要。

1.3關鍵構件著重提升抗震能力原則

建筑結構抗震性能的高低除了和其整體性和規則性有直接的關系之外，還和其關鍵承重結構有著密切的關系，因此在進行抗震設計方案的制定是除了要注意以上兩個基本原則之外，還要重視建筑關鍵結構構件抗震性能的提升等原。比如針對一些高層建筑，我們在設計中不僅要注重其外表的美觀性，更要注重的是其方案本身存在的缺陷，設計中整體建筑物要有合理的地震作用傳遞途徑，避免因部分結構或構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力，對可能出現的薄弱部位和關鍵結構構件，應采取措施提高抗震能力，以增加其抗震性能，減少地震發生給建筑結構帶來的損害。

2、建筑結構的抗震設計存在的問題

2.1建筑結構抗震設計理念不足

目前我國建筑設計出現的一個重要的問題是：設計方案中過于追求建筑物的新奇和美觀而導致建筑結構抗震理念不夠明確。特別是近些年隨著經濟飛速發展，人們的收入水平和生活水平有了明顯的提高，人們對于生活質量的要求也越來越高，使很多建筑結構設計偏向于美觀而忽略了其本身的抗震設計，尤其是一些高層建筑和旅游景點的建筑，對美觀度過于追求放松了對抗震設計因素的重視，在此種設計方案下進行施工的建筑結構必然存在很多的抗震安全性隱患，影響建筑結構整體的抗震能力。

2.2建筑材料不符合抗震設計要求

在建筑結構抗震設計研究中存在的還一個主要的問題就是，建筑材料的選取不符合抗震設計的要求，建筑材料的選取要根據防御地震的要求進行，但是目前很多建筑在進行施工材料的選取時并沒有充分考慮抗震因素，而是過多的關注原材料的價格等方面的因素，再加上一些建筑過程中施工人員對于原材料的應用并沒有采取分別對待的方式，對于一些基礎結構原料并沒有用特殊的防震原料，而是采用一般的基礎原料進行地基建設，因此在抗震能力上就會大打折扣，由此建筑材料的選取不符合抗震設計的要求是目前面臨的有一個重要問題之一。

2.3建筑結構體系設計不符合抗震要求

建筑結構體系設計不符合抗震要求是目前抗震設計中面臨的另一個重要的問題，而且也直接關系到建筑結構的安全性，但是目前很多建筑結構體系的設計并沒有完全按照抗震要求來進行，在進行設計方案的制定過程中并沒有突出建筑結構本身的一些抗震性能問題，如房屋承重結構的設計，在設計方案中必須要考慮承重結構分擔受力的效率，但是很多建筑在進行設計的過程中往往只考慮到了主梁承重的能力，并沒有考慮如何使主梁在最快的時間把壓力分散到其他的建筑結構上，已減少主梁的壓力，因此建筑結構體系設計不合理是抗震設計方案中的另一個主要的問題。

2.4建筑物施工場地選擇考慮不充分

施工場地的選擇作為抗震設計方案中一個必須要考慮的因素，其作用也是顯而易見的，但是目前很多建筑工程在選址上并沒有充分的進行考察，多數情況下只是關注當地的地理環境是否適合，而忽略了其地質條件方面的因素，特別是對一些較為落后的地區進行開發時，很多開發商往往比較看重的是其經濟效益，忽略了對其他方面的考察，比如說當地的自然災害發生的頻率，過去一定階段地質災害是否頻發等，這些都會對建筑結構抗震設計產生一定的影響。

3、如何完善建筑結構的抗震設計方案

3.1加強建筑結構抗震設計理念

加強建筑結構的抗震設計是完善抗震設計方案的一個重要方面，因此在進行設計方案的制定和考察時一定要堅強此方面的意識，一方面在設計方案開始時要充分考慮到國家相關法律法規的要求和規范性數據，準確的計算建筑結構能夠應對地震的能力，并且盡可能的留有一定的空間，以防發生意外情況；另一方面，對一些建筑結構的薄弱環節進行加強和改善，提升建筑結構抗震設計方案的有效性。

3.2嚴格進行抗震建筑材料的選取

建筑材料的選取也是抗震設計中一個重要方面，尤其是一些高層建筑在進行建筑材料的選取時必須要把其抗震性能作為第一要考慮的因素，其次才要考慮一些其他方面的因素；針對建筑結構的不同部位也要選取抗震性能不同的材料，如地基部分作為建筑的基礎環節必須要引起足夠的重視，在進行原材料的選取時一定要注重其本身的抗壓能力和承擔重力的能力，以免地震發生時地基部位產生嚴重的損壞，導致樓體倒塌等，因此必須嚴格進行抗震材料的選取，從根源上保證其抗震能力的提高。

3.3加強建筑結構抗震設計的合理性

建筑結構抗震方案的設計不是一項簡單的工作，因此必須要進行綜合的考慮和規劃，并且要做出多種的設計方案，從多個方面考慮選取最佳方案進行施工建設。設計方案的制定不僅要考慮外界條件還要對建筑結構本身的承受能力進行詳細的計算和分析，充分考慮到一旦地震發生如何使建筑結構受到的損失和破壞降到最低，還要考慮到自身的經濟條件，綜合各方面的因素選取一項最符合要求的抗震設計。

3.4嚴格進行施工地址的選擇

抗震地址選擇是抗震計劃中一個重要的因素，在進行抗震地址的選擇時除了要考慮當地的地理環境之外，更重要的是進行地質條件的考察，盡量不去選擇土質較軟或者地下開采過度的地區，如果不能避開這些地區也要采取必要的方案進行相關結構的加固，以應對地震發生時的危害。

結論：

綜上所述，抗震方案的設計是一項綜合性較強的工作。目前我國建筑結構的抗震研究已經取得了一定成績，并且逐步的應用到一些建筑結構當中，并取得了較好的效果，但是還是存在著一些缺點和疏漏之處，在之后的研究和實踐過程中還要經過不斷的完善，才能進一步提升建筑結構的抗震能力。

參考文獻：

[1]任鵬，宋立卓，試論建筑結構的抗震設計[J].《中國房地產業：理論版》 ，2012（5）：253-253.

[2]魯正華，康抗，試論建筑結構抗震設計的問題及改良方案[J].《中國高新技術企業》 ，2015，5（3） ：44-45.

[3]楊元，試論建筑結構抗震設計若干問題[J].《建筑工程技術與設計》 ，2015（21）.

[4]邱子龍，關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J].《建材與裝飾》 ，2016（19）.

[5]張立柱，關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J].《建筑技術開發》 ，2016，43（5）：38-39.