建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計

摘要：抗震設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中較為重要的一環(huán)，由于我國地域?qū)拸V，各地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，為了應(yīng)對突發(fā)地震對建筑的影響，提高建筑物的抗震能力是非常重要的。本文先后對抗震設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性以及遵循的主要原則進(jìn)行闡述，而后就當(dāng)前我國抗震設(shè)計中存在的一些問題以及相應(yīng)的提升措施進(jìn)行了詳細(xì)的分析，以此希望可以給廣大建筑設(shè)計工作者在抗震設(shè)計中提供一些有用的建議。

Abstract： Anti-seismic design is an important part of building structure design. Due to the wide area of China， the geological structure is complex and changeable everywhere. In order to deal with the impact of sudden earthquakes on buildings， it is very important to improve the anti-seismic resistance of buildings. This article explains the importance of anti-seismic design in building structure design and the main principles followed， and then carries out a detailed analysis of some existing problems in China's anti-seismic design and corresponding improvement measures， hoping to provide some useful suggestions to the majority of architectural designers in seismic design.

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計;問題;措施

Key words： building structure;anti-seismic design;problem;measure

中圖分類號：TU973+.31 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）15-0171-02

0 ?引言

建國以來，從唐山大地震到汶川大地震，提高建筑物抗震性能越來越受到當(dāng)前建筑設(shè)計者以及普通民眾的重視，相應(yīng)的我國也對建筑工程抗震設(shè)計提出了更為嚴(yán)苛的技術(shù)要求，這在相關(guān)設(shè)計規(guī)范與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)上都有明確的指示。隨著材料科學(xué)以及地震學(xué)的不斷研究，應(yīng)用到建筑抗震設(shè)計的新型技術(shù)越來越多，進(jìn)而使得我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計有了極大的改善和提升。設(shè)計人員應(yīng)該嚴(yán)格遵循建筑設(shè)計行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不斷研究新型的抗震設(shè)計原理，盡全力保證建筑物在地震災(zāi)害發(fā)生時的穩(wěn)定性和安全性，為人們?nèi)罕姷纳拓敭a(chǎn)安全作出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

1 ?建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的重要性

1.1 為人們?nèi)罕姷纳敭a(chǎn)保駕護(hù)航 ?現(xiàn)如今沒有任何技術(shù)和設(shè)備可以精確的預(yù)測地震發(fā)生的時間、強(qiáng)度和地點(diǎn)，而地震災(zāi)害一旦發(fā)生必然給個人和社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失和人員傷亡，所以我們只能在減少地震損害方面做好應(yīng)對措施，這其中提高建筑物的抗震性能就是非常重要的一環(huán)。良好的抗震設(shè)計可以有效的提高建筑物在地震災(zāi)害中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保證人們可以在地震發(fā)生時預(yù)留出足夠多的時間進(jìn)行逃生和避難，極大地降低了地震救援的危險性以及相應(yīng)的救援難度，為人們?nèi)罕姷纳拓敭a(chǎn)安全上了一個保險，極大地提升了人們生活的安全性。

1.2 應(yīng)對日益復(fù)雜的城市規(guī)劃需求 ?在進(jìn)行抗震設(shè)計時，建筑設(shè)計工作者需要結(jié)合多方面因素進(jìn)行綜合考量，除了保證建筑物內(nèi)部的使用要求和功能要求外，還應(yīng)該滿足日益復(fù)雜的城市規(guī)劃需求。現(xiàn)代城市規(guī)劃中，建筑物的建設(shè)需要遵循一定的條理性和安全性原則，建筑物之間應(yīng)該錯落有致，既要相互聯(lián)系，又要相互獨(dú)立，既可以形成良好的城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)鏈，又可以保證區(qū)域建筑出現(xiàn)問題后不引發(fā)連鎖的反應(yīng)，最大限度的保證城市建設(shè)的安全和穩(wěn)定。而優(yōu)良的抗震設(shè)計既要提高建筑物的使用壽命，同時還需要顧及到建筑物的外觀造型，為城市規(guī)劃布局提供了重要的參考依據(jù)。所以，建筑設(shè)計中的抗震設(shè)計具有非常重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1.3 是社會正向效應(yīng)的重要表現(xiàn) ?建筑設(shè)計中的抗震設(shè)計可以有效提高建筑物的使用壽命，并盡可能保證人們?nèi)罕娫谕话l(fā)的地震災(zāi)害中的生命和財產(chǎn)安全。國家投入巨量的抗震研究經(jīng)費(fèi)，從側(cè)面表現(xiàn)出對人們?nèi)罕姷年P(guān)心和愛護(hù)，對維持良好的社會秩序有著非常積極的意義，對現(xiàn)如今我國現(xiàn)代化社會建設(shè)具有非常積極的正向社會效應(yīng)。所以說，建筑設(shè)計中的抗震設(shè)計不僅是為房屋建筑進(jìn)行了加固處理，更是對整個社會的穩(wěn)定發(fā)展有著非常重要的作用。

2 ?建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計所遵循的主要原則

2.1 在建筑抗震設(shè)計中應(yīng)該提高建筑物的穩(wěn)定性 ?設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，應(yīng)保障建筑結(jié)構(gòu)主體的承載能力、建筑構(gòu)件的剛度與整體建筑的穩(wěn)定性。此外，結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗，在建筑的抗震設(shè)計中應(yīng)該遵循“強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)建，強(qiáng)柱弱梁”的主要設(shè)計原則。另外，設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合自身設(shè)計經(jīng)驗并與實(shí)際情況相互印證，判斷建筑中在地震災(zāi)害中較為薄弱部位，事先做好強(qiáng)化措施，例如：增加稱重墻柱的強(qiáng)度、提高結(jié)構(gòu)內(nèi)的配筋量，全面提高薄弱環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，進(jìn)而有效改善建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.2 應(yīng)該設(shè)計盡可能多的抗震防線 ?結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗，設(shè)計人員應(yīng)該將建筑結(jié)構(gòu)分成多個既相互聯(lián)系又具有獨(dú)立安全性能的分體系構(gòu)成。最為典型的就是建筑結(jié)構(gòu)中的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，它的抗震性能就非常優(yōu)良，因為其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得建筑物在受到地震影響時，如果一層防線倒塌，后續(xù)的結(jié)構(gòu)依舊堅挺，形成層層保護(hù)，最大限度的保護(hù)了建筑物的主體完整性。另外，在地震發(fā)生后，在很長的一段時間內(nèi)很可能會連續(xù)發(fā)生多起余震，這種不確定性的余震為后續(xù)人員的救援和逃生帶來極大的困難，所以建筑設(shè)計初期就應(yīng)該設(shè)計多層抗震防線，避免因為地震導(dǎo)致建筑物一次性垮塌，給人們的生命和財產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失。

2.3 對建筑構(gòu)件之間的關(guān)系進(jìn)行合理部署 ?建筑設(shè)計中的抗震設(shè)計更加看重的是建筑結(jié)構(gòu)之間的整體關(guān)系，需要詳細(xì)了解不同建筑構(gòu)件之間的受力關(guān)系，對各個建筑構(gòu)件進(jìn)行合理的分配和調(diào)整，在保證建筑構(gòu)件合理使用的條件下，盡可能的提升建筑構(gòu)件的受力強(qiáng)度，進(jìn)而全面提高建筑工程抗震能力。在抗震設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)該保證主體受力構(gòu)件因為地震等原因荷載屈服后，周邊的抗震構(gòu)件仍然可以具備較高的彈性，以此來提高建筑物維持結(jié)構(gòu)完整性的時間，盡可能多的為人們逃生提供有效時間。總而言之，建筑設(shè)計人員應(yīng)該全面且認(rèn)真的對建筑結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行研究，分析出提高建筑工程抗震的最合理搭配，對可能出現(xiàn)的隱患及時改正，最大限度的提高建筑物的抗震穩(wěn)定性。

3 ?目前我國建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計存在的一些問題

3.1 對建筑物的抗震設(shè)計不夠重視 ?新中國成立以來，我國大大小小的發(fā)生了很多起地震災(zāi)害，每當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時雖然政府和國家及時的對災(zāi)區(qū)進(jìn)行救援，依舊在當(dāng)?shù)卦斐闪瞬豢晒懒康娜藛T和經(jīng)濟(jì)損失，這其中很大一部分原因就是建筑結(jié)構(gòu)自身的抗震性能不達(dá)標(biāo)。在很長一段時間內(nèi)，建筑設(shè)計人員都對抗震設(shè)計不夠重視，建設(shè)方也因為工程成本以及施工難度對抗震設(shè)計非常抵觸，這就導(dǎo)致了設(shè)計方案中的抗震設(shè)計內(nèi)容非常容易被忽視掉，這種情況一般出現(xiàn)在一些改建和擴(kuò)建項目中，是一種對人民群眾生命和財產(chǎn)安全的漠視表現(xiàn)。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時嚴(yán)格按照抗震規(guī)范的條款，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際自然條件選擇出最為理想的抗震設(shè)計措施，最大限度的保證人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。

3.2 建筑物抗震驗證有待完善 ?現(xiàn)階段我國的抗震驗證手段較為薄弱，想要更為準(zhǔn)確的進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)分析，找出抗震設(shè)計中的優(yōu)點(diǎn)和問題，目前只有三種驗證手段：第一種是進(jìn)行建筑抗震模型試驗;第二種是對建筑地震反應(yīng)監(jiān)測;第三種則是對建筑震害研究。任何設(shè)計都不僅僅是紙上談兵，必須進(jìn)行實(shí)踐檢測才能準(zhǔn)確判斷出方案具體的有效性，這也就是我們常說的“實(shí)踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。但是現(xiàn)實(shí)情況依舊比較復(fù)雜，在建筑抗震研究中，因為建筑結(jié)構(gòu)體型龐大，幾乎不可能完成等比的建筑結(jié)構(gòu)抗震加載試驗，因此通常采用建筑抗震模型結(jié)構(gòu)試驗，但是因為現(xiàn)有的模型計算都具有一定的差異性，很難保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，這就說明我國的抗震驗證依舊需要不斷的完善和改進(jìn)。另外，現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)中地震監(jiān)控設(shè)備很少有設(shè)置，使得地震發(fā)生數(shù)據(jù)沒能有效的進(jìn)行收集整理，為后續(xù)的抗震設(shè)計研究帶來了極大的困難。

3.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的抗震意識有待提高 ?建筑抗震設(shè)計需要設(shè)計人員具備扎實(shí)抗震專業(yè)知識，較為專業(yè)的設(shè)計能力以及良好的抗震意識。以上三點(diǎn)都是當(dāng)前建筑設(shè)計人員需要具備的重要能力，但是在實(shí)際工作中，有很多設(shè)計人員雖然有較強(qiáng)的專業(yè)能力，但是并沒有足夠的抗震意識，在建筑設(shè)計中，經(jīng)常因為需要突出建筑的外觀和美感，而對必要的抗震設(shè)計進(jìn)行了忽視和犧牲，雖然外形美觀了，但是也對該建筑留下了非常大的抗震安全風(fēng)險。因此，設(shè)計人員應(yīng)該在日常學(xué)習(xí)中，繼續(xù)強(qiáng)化自身專業(yè)能力，應(yīng)該提高自身的抗震危機(jī)意識，在建筑設(shè)計中將人們?nèi)罕姷纳拓敭a(chǎn)安全放到第一位，結(jié)合建筑的實(shí)際使用功能，對抗震性能，建筑外觀進(jìn)行合理的調(diào)整，爭取在設(shè)計中將兩者做到和諧統(tǒng)一。

4 ?提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的主要措施

4.1 提高建房標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化抗震意識 ?提高建筑抗震性能需要利用國家法律效用，在一開始就強(qiáng)化建筑各個階段的抗震意識。首先，我國應(yīng)該向日本等地震多發(fā)國家學(xué)習(xí)抗震經(jīng)驗，在相關(guān)法律法規(guī)上，嚴(yán)格制定抗震設(shè)計要求，強(qiáng)制設(shè)計人員嚴(yán)格按照要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。其次，應(yīng)該制定較為嚴(yán)苛的設(shè)計審查和施工審查，嚴(yán)格把控建筑建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，最大限度的提高建筑安全性和有效性。最后，應(yīng)該建立較為嚴(yán)格的追責(zé)制度，一旦因為結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)安全事故或是造成巨大的經(jīng)濟(jì)人員損失，需要對建筑設(shè)計和施工人員進(jìn)行追責(zé)處理，最大限度的提高設(shè)計人員和施工人員的抗震意識。

4.2 謹(jǐn)慎選擇建筑施工場地 ?建筑的抗震性能與建筑選址有著非常重要的關(guān)系。現(xiàn)階段沒有有效的地震預(yù)測手段，但是結(jié)合多年研究經(jīng)驗，可以分析出地址結(jié)構(gòu)與地震發(fā)生之間的關(guān)系，在建設(shè)初期，需要對選址進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析，避免在地震多發(fā)地段進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)，如果不可避免則需要在一定程度上提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，最大限度的避免因為勘探不到位造成的安全隱患。

4.3 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性 ?建筑設(shè)計人員需要在設(shè)計之初，從理念和思想上將抗震設(shè)計高度重視起來，加強(qiáng)對建筑主體抗震性能的研究，不斷學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的抗震經(jīng)驗，并將新型抗震設(shè)計與實(shí)踐相互結(jié)合。另外，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，良好的抗震性能應(yīng)該具有一定的規(guī)則性，盡量少出現(xiàn)較為獨(dú)特的凸角結(jié)構(gòu)，要講究簡潔高效，保證建筑施工的順利進(jìn)行，將質(zhì)量控制和成本控制相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一，最大限度的提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震有效性。

5 ?結(jié)束語

綜上所述，我國在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中依舊還有很長一段路要走，設(shè)計人員應(yīng)該不斷研究國內(nèi)外先進(jìn)的抗震設(shè)計理念，結(jié)合多種有效實(shí)驗手段，提升自身在抗震設(shè)計上的專業(yè)能力，并不斷強(qiáng)化自身的抗震設(shè)計意識，要始終將人民群眾的生命財產(chǎn)安全放到第一位，只有這樣才能真正的提高建筑的抗震性能，造福社會，造福人民。

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作者簡介：祝青（1990-），女，山東菏澤人，助理工程師，研究方向為結(jié)構(gòu)設(shè)計。