結(jié)構(gòu)工程中的抗震設(shè)計(jì)分析

王蕾 王九江

【摘 ?要】隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)工程的性能也提出了越來(lái)越高的要求，尤其是抗震性能。建筑結(jié)構(gòu)工程的抗震設(shè)計(jì)在減弱地震能量方面發(fā)揮著極其重要的作用?？拐鹪O(shè)計(jì)重于泰山，建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)就是使地震給建筑物所造成的破壞降低到最小化，為國(guó)民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供有效的保障。因此，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)工程的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行探討具有至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;抗震設(shè)計(jì);作用;措施

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)地震災(zāi)害的發(fā)生越來(lái)越頻繁，嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。在震災(zāi)害中損傷較為嚴(yán)重的一類(lèi)物體就是房屋建筑，據(jù)相關(guān)研究指出，房屋建筑抗震性能的好壞與地震中人們的生命安全密切相關(guān)，如果房屋建筑的抗震性能較差，則必定無(wú)法承受地震所帶來(lái)的沖擊，必定會(huì)造成房屋倒塌、增加傷亡人數(shù)。因此，本文簡(jiǎn)述了建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的作用以及加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的措施進(jìn)行了論述。

1建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的基本要求

面對(duì)地震災(zāi)害時(shí)，人類(lèi)無(wú)法控制只能夠?qū)ζ溥M(jìn)行力所能及的防護(hù)，因此建筑結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求必須體現(xiàn)實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和安全，建筑結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足上述的基本要求?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）對(duì)建筑的抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”的要求，“三水準(zhǔn)”即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。當(dāng)遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時(shí)，結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此，要求建筑結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算，要求建筑的彈性變形不超過(guò)規(guī)定的彈性變形限值。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時(shí)，結(jié)構(gòu)屈服進(jìn)入非彈性變形階段，建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。

2現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

2.1 對(duì)抗震設(shè)計(jì)的重視度不夠

近年來(lái)，我國(guó)地震頻發(fā)，每一次發(fā)生地震都會(huì)對(duì)相關(guān)地區(qū)造成不可估量的損失，而對(duì)建筑工程造成的傷害是無(wú)法挽回的，盡管如此，企業(yè)和政府對(duì)結(jié)構(gòu)工程中的抗震設(shè)計(jì)依然不夠重視。企業(yè)在設(shè)計(jì)方案時(shí)，考慮的往往是預(yù)算，成本，利潤(rùn)，是否熱銷(xiāo)等情況，政府考慮的是稅收等經(jīng)濟(jì)方面的事情，而工程的安全性被考慮的較少。在這種情況下，企業(yè)將預(yù)算更多地用在提高工程的外觀和裝飾上，而不是用在提高工程的實(shí)用性和安全性能上。這樣會(huì)造成工程外表華麗但是實(shí)際上并不能抗震的結(jié)果。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)工程整體的性能都有著十分關(guān)鍵的作用。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，如果沒(méi)有科學(xué)的依據(jù)和對(duì)工程整體進(jìn)行分析，會(huì)造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的情況，這樣的建筑工程十分容易出現(xiàn)問(wèn)題，哪怕只是輕微的地震都可能使建筑受到不小的傷害，在地震頻發(fā)地區(qū)更是如此。不同的地形地貌和當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境都會(huì)對(duì)建筑工程提出不同的要求。如果建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能滿(mǎn)足這些要求，不僅僅是抗震性能底下，更會(huì)大大的減少建筑的使用壽命。由此可見(jiàn)結(jié)構(gòu)工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員態(tài)度問(wèn)題

隨著建筑工程數(shù)量的增加，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的工作量也會(huì)大大增加，但是時(shí)間不會(huì)增加，所以一些設(shè)計(jì)人員就會(huì)減少一些工程的工作量，以此來(lái)節(jié)約時(shí)間。長(zhǎng)此以往，就會(huì)使大量的建筑工程的質(zhì)量下降，在地震時(shí)無(wú)法達(dá)到抗震效果，即使是一些輕度地震，也可能會(huì)使房屋倒塌。還有一些負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人員，他們一部分是剛剛畢業(yè);一部分是從別的行業(yè)轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，沒(méi)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，不能根據(jù)實(shí)際情況和科學(xué)依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)建筑工程的結(jié)構(gòu)，這樣也會(huì)導(dǎo)致建筑工程容易受到傷害。還有一些設(shè)計(jì)人員，不去學(xué)習(xí)新的知識(shí)，在做任何分析時(shí)都依靠經(jīng)驗(yàn)，這是一種很不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龇?，因?yàn)槊總€(gè)問(wèn)題都有自己的實(shí)際環(huán)境，環(huán)境的一點(diǎn)點(diǎn)改變都會(huì)對(duì)應(yīng)對(duì)措施造成很大的影響。

3加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)的措施

3.1 科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)體系

為了保證建筑物的整體協(xié)調(diào)，需要科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)體系。通常建筑結(jié)構(gòu)工程抗震概念設(shè)計(jì)，需要讓建筑結(jié)構(gòu)體系同時(shí)滿(mǎn)足這兩大條件：①穩(wěn)定;②合適。對(duì)于科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)工程體系而言啟不僅可以有效滿(mǎn)足變形的要求，同時(shí)還可以有效抵抗沖擊力的要求。建筑物要具備一定的剛度這樣才能對(duì)自身的荷載起到一定的承受作用從而有效避免變形的出現(xiàn)此外在發(fā)生地震時(shí)才有可能對(duì)巨大的地震力起到有效緩沖作用而達(dá)到有效避免局部受損的良好效果。因此在選擇建筑物結(jié)構(gòu)體系時(shí)，既要注意建筑物傳力途徑的明確性，同時(shí)又要注意受力計(jì)算的明確性盡可能在建筑結(jié)構(gòu)工程體系中不使用轉(zhuǎn)換層這樣在發(fā)生地震時(shí)可以有效避免建筑物傾斜或局部受損等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2 加強(qiáng)軸壓比和短柱的合理設(shè)計(jì)

抗震設(shè)計(jì)需要減小柱的軸壓比，增大柱的截面尺寸。減小柱軸壓比的主要目的是為了使柱子處于大偏心受壓狀態(tài)，避免縱向受力鋼筋未達(dá)到受拉屈服而混凝土卻被壓碎的情況發(fā)生。由于柱的剛性強(qiáng)度比較高，使得整體結(jié)構(gòu)的延性就差，當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，結(jié)構(gòu)吸收地震能量和耗散能量就少，使得結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生破壞。所以在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常采用強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)方法，且梁具有很好的延性，可以發(fā)生適量的變形，就會(huì)減少柱子進(jìn)入屈服強(qiáng)度的可能性，且在設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)增大軸壓比。此外，許多高層建筑底層的柱子長(zhǎng)細(xì)比小于4，但不能依據(jù)長(zhǎng)細(xì)比小于4則判斷是短柱。因?yàn)槎讨拇_定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。

3.3 規(guī)范建筑形體及構(gòu)件的布置規(guī)則

主要類(lèi)型有：扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)，具體可以體現(xiàn)到對(duì)結(jié)構(gòu)分析軟件的計(jì)算結(jié)果的分析判斷，如扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，體現(xiàn)在：位移比不宜大于1.2且不應(yīng)大于1.5，周期比對(duì)于A級(jí)高度建筑不應(yīng)大于0.90豎向剛度不規(guī)則的主要類(lèi)型有：側(cè)向剛度不規(guī)則、抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變等。如設(shè)計(jì)結(jié)果不滿(mǎn)足，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模型重新進(jìn)行分析，調(diào)整梁柱布置及截面，盡量做到結(jié)構(gòu)規(guī)則。

3.4科學(xué)合理地布局，減少地震能量

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，為了讓建筑物受到的傷害更小，就要對(duì)結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行更加合理和科學(xué)的預(yù)測(cè)和分析，減少外力對(duì)結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)造成的損傷，從結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的布局上提升抗震效果，就是要適當(dāng)減少地震的能量，大幅度降低地震對(duì)結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的傷害。因此，為了提升建筑物的抗震能力，要減少地震對(duì)建筑的破壞，通過(guò)科學(xué)的布局，實(shí)現(xiàn)建筑物的抗震作用，真正發(fā)揮出結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的抗震價(jià)值，促進(jìn)我國(guó)結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展。

4結(jié)束語(yǔ)

在結(jié)構(gòu)工程中，安全是一個(gè)永不過(guò)時(shí)的話(huà)題，對(duì)安全威脅最大的各種因素中，莫過(guò)于地震。地震因?yàn)橥话l(fā)性和不可預(yù)測(cè)性對(duì)人們的生活構(gòu)成了極大的危害，在結(jié)構(gòu)工程中努力提高抗震設(shè)計(jì)十分必要。在我國(guó)現(xiàn)階段的結(jié)構(gòu)工程中，雖然抗震設(shè)計(jì)還存在著一些問(wèn)題，但是相信在大家的共同努力之下，這些問(wèn)題可以很好的解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾品珣.對(duì)結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)分析[J].建材與裝飾，2017