建筑結(jié)構(gòu)抗地震抗倒塌能力設(shè)計(jì)研究

符志誠

（臨高恒泰房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司 571800）

地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，會產(chǎn)生縱波、橫波、混合波三種形式的地震能量波，其中對建筑物威脅較大的是地震橫波和混合波，倘若不注意加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)，就可能引發(fā)建筑劇烈震蕩甚至倒塌，造成巨大人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。因此，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗地震抗倒塌能力設(shè)計(jì)，對保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 建筑結(jié)構(gòu)抗地震抗倒塌能力的影響因素

建筑結(jié)構(gòu)抗地震抗倒塌能力的影響因素包括原材料、施工質(zhì)量、建筑位置等。①原材料。原材料的質(zhì)地、性能是決定建筑抗地震抗倒塌能力的重要因素，采用質(zhì)量低下、性能不達(dá)標(biāo)的原材料會直接導(dǎo)致建筑構(gòu)件的抗震能力低下，大大增加災(zāi)時(shí)建筑倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。②施工質(zhì)量。一些施工單位由于管理疏忽、追趕工期等原因，對施工質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的抗地震抗倒塌能力達(dá)不到應(yīng)有的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)而埋下了巨大的安全隱患。③建筑位置。建筑位置不同，地質(zhì)結(jié)構(gòu)也存在很大差異，如果建筑選址期間對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘探不認(rèn)真、考慮不全面，就可能造成選址不當(dāng)，比如將建筑建在了易塌陷、易滑坡地帶，就會大大削弱建筑的抗地震抗倒塌能力。

2 當(dāng)前我國建筑結(jié)構(gòu)抗地震抗倒塌能力設(shè)計(jì)缺陷

①抗震意識淡薄。國內(nèi)建設(shè)單位對建筑抗震重要性的認(rèn)識普遍不足，在開展抗震設(shè)計(jì)工作時(shí)沒有嚴(yán)格依據(jù)建筑的大小、類型等因素來確定抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)，也沒有結(jié)合建筑實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體分析，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)，或抗震能力無法正常發(fā)揮。②承載力計(jì)算不足。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員忽視抗震承載力計(jì)算，不能準(zhǔn)確估算地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)各建筑構(gòu)件的受力及受損程度，也缺乏針對性的抗震防震手段，導(dǎo)致建筑抗震抗倒塌能力較差。③盲目增加建筑高度。建筑越高，對抗震抗倒塌設(shè)計(jì)的要求越苛刻，而在城市地價(jià)飛漲的情況下，一些建設(shè)單位為了提高土地利用率，盲目進(jìn)行高層甚至超高層建筑建設(shè)，而抗震設(shè)計(jì)未能及時(shí)跟上，導(dǎo)致建筑抗震抗倒塌能力嚴(yán)重不足。

3 建筑結(jié)構(gòu)抗地震抗倒塌能力設(shè)計(jì)對策

3.1 合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型

部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)選型時(shí)，一味地追求造型的新穎性與多變性，而忽略了建筑的抗震能力要求，導(dǎo)致建筑抗震能力不足，在地震災(zāi)害中受損嚴(yán)重。為提高建筑抗震抗倒塌能力，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)選型時(shí)，不能只考慮建筑的某一個或某幾個方面，并且應(yīng)避免采用過剛或過柔的結(jié)構(gòu)形式，也盡量不要采用框架-砌體混合結(jié)構(gòu)或磚混結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@兩種結(jié)構(gòu)在以往的地震災(zāi)害中受損相對嚴(yán)重，倒塌幾率更高。建筑結(jié)構(gòu)選型需要綜合考慮建筑的高度、用途、外圍環(huán)境等因素，然后選擇最合適的一種建筑結(jié)構(gòu)體系。目前抗震抗倒塌能力比較出色且使用較多的建筑結(jié)構(gòu)包括鋼結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等，以框架剪力墻結(jié)構(gòu)為例，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)合理控制樓板之間的變形量，以確保框架與剪力墻能夠協(xié)同發(fā)揮作用。

3.2 科學(xué)進(jìn)行結(jié)構(gòu)布局

在合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布局。比如，對于建筑的豎向承重結(jié)構(gòu)應(yīng)做到布置均勻，且具有較高的規(guī)則性，避免采用過大的內(nèi)收或外挑設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，確保建筑剛度變化均勻，一般是上小下大，并且能夠提供足夠的承載能力，一來避免因局部構(gòu)件損壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)體系承載能力的嚴(yán)重下降，二來避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的建筑薄弱部位。此外，要合理進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的水平布局，提高橫向剛度，避免發(fā)生連續(xù)倒塌事件。

3.3 注重地基抗震能力

提高地基抗震能力是建筑結(jié)構(gòu)抗震抗倒塌設(shè)計(jì)的重要手段之一。在建筑項(xiàng)目建設(shè)前期，就要全面做好地質(zhì)勘查與地形測量，詳細(xì)掌握建筑所在位置的地質(zhì)信息，盡量避開地質(zhì)斷層區(qū)、泥石流易發(fā)區(qū)等抗震不利地段。與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇場地土堅(jiān)硬的地段進(jìn)行建設(shè)，并根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況來確定合理的埋置深度，為建筑提供足夠的橫向、縱向支撐，防治滑移、沉降等現(xiàn)象的發(fā)生。此外，可以同時(shí)采用多種抗震設(shè)計(jì)，并采取適當(dāng)?shù)难有栽O(shè)計(jì)，合理把握墻體、圈梁、構(gòu)造柱等構(gòu)件結(jié)構(gòu)，有計(jì)劃地引進(jìn)一些塑性設(shè)計(jì)，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的極限彈性，避免發(fā)生塑性破壞，這樣一來，在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，就能夠通過結(jié)構(gòu)的塑性變形將一部分的地震能量緩沖掉，從而有效提高建筑抗震抗倒塌能力。

3.4 提升建筑構(gòu)件性能

當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí)，對建筑的最大威脅就來自地震中的橫波及混合波，對此，在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以“強(qiáng)柱弱梁、節(jié)點(diǎn)更強(qiáng)”的設(shè)計(jì)思路為指導(dǎo)，重點(diǎn)關(guān)注和優(yōu)化建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)，提高建筑主體結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)的連接穩(wěn)定性，進(jìn)而提高建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性。此外，通過使用質(zhì)地良好、抗震性能優(yōu)越的原材料，特別是優(yōu)選建筑中柱、墻、梁等關(guān)鍵構(gòu)件的原材料，能有效提高建筑抗地震抗倒塌能力，還能大大延長建筑使用年限。

4 結(jié)語

綜上所述，本文以建筑結(jié)構(gòu)抗地震抗倒塌能力的影響因素為切入點(diǎn)，從結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布局、地基抗震、構(gòu)件性能等方面詳細(xì)論述了建筑結(jié)構(gòu)抗地震抗倒塌能力的設(shè)計(jì)對策，多角度入手，旨在提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)水平，減小地震災(zāi)害造成的損失，更好地保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。