建筑結(jié)構(gòu)中的人防設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)分析

李乾玲

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展也越來越完善。在我國(guó)的歷史上，發(fā)生過很多次大型地震，地震會(huì)造成房屋結(jié)構(gòu)的破壞，危害人身安全，所以在建筑結(jié)構(gòu)中重點(diǎn)考慮抗震設(shè)計(jì)是非常有必要的。當(dāng)前我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的抗震理念是三道防線，即小震不壞、中震可修，大震不倒，對(duì)結(jié)構(gòu)中承擔(dān)地震荷載的構(gòu)件進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)防，有效提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，加強(qiáng)其安全性與穩(wěn)定性，有效地保障人身安全與財(cái)產(chǎn)安全。設(shè)計(jì)人員在工作中針對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的建筑應(yīng)當(dāng)制定不同的設(shè)計(jì)方案，使得抗震設(shè)計(jì)方案有實(shí)用性，能夠在地震作用下保證居民的安全。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);人防設(shè)計(jì);抗震設(shè)計(jì)分析

針對(duì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有重要作用和意義的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，首先簡(jiǎn)單介紹了建筑結(jié)構(gòu)材料和體系，及其與抗震設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形能力和軸壓比，以及以位移為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析，提出設(shè)計(jì)中需要注意的問題和要點(diǎn)，為保證結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)有效性、合理性與可行性提供可靠的參考借鑒。

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

何為抗震設(shè)計(jì)呢，抗震設(shè)計(jì)就是根據(jù)以往的地震作用，收集房屋破壞的數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分析，然后再結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合先進(jìn)的理念與標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)在建的房屋進(jìn)行抗震計(jì)算，并增加抗震構(gòu)造措施，以保證建筑物在地震來臨時(shí)的安全性與穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)建設(shè)單位的具體要求，在規(guī)范要求下進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證建筑結(jié)構(gòu)在使用過程中能夠抵御地震帶來的強(qiáng)烈作用，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)中，首先設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮地震中地面運(yùn)動(dòng)對(duì)地基基礎(chǔ)帶來的強(qiáng)烈影響，計(jì)算不同等級(jí)的地震給予建筑結(jié)構(gòu)的作用力，并且根據(jù)地震力制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，如果規(guī)范中沒有相應(yīng)的參數(shù)，則應(yīng)當(dāng)通過實(shí)驗(yàn)對(duì)參數(shù)進(jìn)行確定。以此來對(duì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進(jìn)行外形設(shè)計(jì)、配筋設(shè)計(jì)、連接設(shè)計(jì)等等，保證在地震災(zāi)害下建筑物還有一定的正常使用功能，或者保證建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的安全。為了做好建筑物的抗震設(shè)計(jì)，科學(xué)合理地進(jìn)行計(jì)算與研究，吸取之前地震中積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)與設(shè)計(jì)是必要的，科學(xué)的設(shè)計(jì)方法可以直接影響到建筑的抗震能力，還能夠在節(jié)約設(shè)計(jì)材料的同時(shí)提高建筑物的抗震能力。保證建筑抗震能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)還來自建筑結(jié)構(gòu)的施工環(huán)節(jié)，所以為了保證建筑物的抗震能力，選擇有資質(zhì)和素質(zhì)的施工隊(duì)伍很重要，還要做好施工人員的崗前培訓(xùn)工作。施工人員責(zé)任心的提高對(duì)于提高建筑的施工質(zhì)量是非常重要的，因?yàn)楹苄〉膯栴}施工不當(dāng)都有可能造成很嚴(yán)重的問題。設(shè)計(jì)人員有義務(wù)和責(zé)任考慮到施工中可能出現(xiàn)的問題，所以也應(yīng)當(dāng)盡可能在保證建筑質(zhì)量的情況下降低現(xiàn)場(chǎng)的施工難度。

二、優(yōu)化措施

（一）人防結(jié)構(gòu)主體設(shè)計(jì)

人防主體結(jié)構(gòu)主要包括板（頂板、底板）、墻（外墻、內(nèi)墻），其主體部位可能遭受的打擊力不同，在進(jìn)行人防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也各不相同，頂板在受到攻擊時(shí)，是直接承受打擊力的部位，所以其頂板厚度宜設(shè)計(jì)為大于250mm為宜，以保證在受到打擊時(shí)有足夠的抵抗力。同時(shí)為了保證能有力抵抗化學(xué)武器的攻擊，應(yīng)用致密的防水混凝土進(jìn)行頂板澆筑。為了實(shí)現(xiàn)人防工程的頂板的穩(wěn)定性，常常采用柱與剪力墻進(jìn)行支撐。

（二）做好結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算

要做好建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，尤其是抗震設(shè)計(jì)工作，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行選擇，如果參數(shù)的選擇錯(cuò)誤，會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能造成很大的影響，因此在設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員就應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)選擇，不能夠確定的參數(shù)通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行確定。在模擬地震災(zāi)害所建立的模型當(dāng)中進(jìn)行計(jì)算與分析，甚至可以按照比例建造建筑物的模型，并在振動(dòng)臺(tái)上模擬地震作用進(jìn)行試驗(yàn)，找到建筑結(jié)構(gòu)抗震的薄弱點(diǎn)，進(jìn)行計(jì)算與加強(qiáng)，從而保證建筑結(jié)構(gòu)在地震中的受力合理與科學(xué)性。

（三）在設(shè)計(jì)中做好建筑空間的結(jié)構(gòu)布置

合理布置建筑物的空間結(jié)構(gòu)指的是做好建筑物的體型設(shè)計(jì)以及空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，同時(shí)要兼顧建筑結(jié)構(gòu)的立體設(shè)計(jì)，其中包括地基基礎(chǔ)的埋深。因?yàn)檎麄€(gè)建筑結(jié)構(gòu)可以看做是一根錨固在地基當(dāng)中的長(zhǎng)棍，地震作用下主要考慮重心的偏心是否會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑物傾倒，這就是地震的水平力所產(chǎn)生的力矩與錨固作用產(chǎn)生的反力矩之間大小的比較，如果重心產(chǎn)生的力矩較大，則建筑物就會(huì)傾倒，如果較小則相對(duì)穩(wěn)定。做好建筑空間的設(shè)計(jì)與布置對(duì)于提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有著不言而喻的作用，在布置空間結(jié)構(gòu)的時(shí)候也需要注意一些問題。首先，在地震災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候，建筑結(jié)構(gòu)承擔(dān)的力并不僅僅是一個(gè)水平的推力作用，建筑結(jié)構(gòu)在空間中還會(huì)受到其他的力作用，比如空氣沖擊過程中各個(gè)方向針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的作用力。所以在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)考慮到結(jié)構(gòu)能夠抵抗不同方向的力，保證建筑結(jié)構(gòu)有足夠的剛度、硬度與穩(wěn)定性，能夠抵抗地震產(chǎn)生的力。所以，建筑結(jié)構(gòu)在空間的剛度和強(qiáng)度越高，就越有利于抵抗地震力。其次，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意使體型盡可能簡(jiǎn)單，避免設(shè)計(jì)異形結(jié)構(gòu)的房屋。因?yàn)閷?duì)稱的房屋結(jié)構(gòu)是最有利于抵抗地震作用的，這也通過很多案例進(jìn)行了證實(shí)。在地震設(shè)計(jì)規(guī)范中詳細(xì)說明了何為異形結(jié)構(gòu)，在地震中異形結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的可能性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于簡(jiǎn)單的方形建筑，而且在設(shè)計(jì)中也要注意盡量避免在房屋的四個(gè)轉(zhuǎn)角部分設(shè)置窗戶，這樣會(huì)降低房屋四角對(duì)地震的抵抗力，使房屋結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)可能性大大提高。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在保證建筑結(jié)構(gòu)的體型盡量簡(jiǎn)單的條件下，對(duì)重要構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算，保證構(gòu)件的承載能力、抗震能力能夠滿足相關(guān)設(shè)計(jì)的要求。

三、結(jié)語(yǔ)：

經(jīng)濟(jì)和安全之間的關(guān)系，是現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)主要技術(shù)政策。事實(shí)上，目前我國(guó)建筑工程造價(jià)多被其它方面占據(jù)，真正用于抗震的很少。對(duì)目前抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶岣撸M(fèi)用增加往往有限，但能帶來很好的效果，安全度能得以大幅提高，使結(jié)構(gòu)功能和國(guó)際接軌，最終使國(guó)家與人民得利。

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