關(guān)于提升建筑工程結(jié)構(gòu)抗震性能的思考

劉嘉博

摘要：地震是人類無法預(yù)知且預(yù)防的重要自然災(zāi)害，一旦發(fā)生地震，則會帶來較大的人員和財產(chǎn)傷亡，給地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展帶來損害。基于此，人類對于建筑的抗震性的重視程度越來越高，抗震設(shè)計也成為建筑工程設(shè)計必不可少的部分。本文中，筆者就當(dāng)前我國建筑抗震設(shè)計中存在的問題展開分析，希冀提出一些解決的拙見。

關(guān)鍵詞：提升;建筑工程;結(jié)構(gòu)抗震

1建筑工程結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計

1.1防震結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

防震結(jié)構(gòu)設(shè)計是現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)建筑抗震性能設(shè)計中最為關(guān)鍵也是最為有效的設(shè)計實現(xiàn)方法，包括抗震層、防震縫和抗震支座三大主要防震結(jié)構(gòu)的設(shè)計。根據(jù)我國相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)條文規(guī)定，當(dāng)出現(xiàn)以下三種情況時，混凝土結(jié)構(gòu)建筑必須設(shè)計有抗震層、防震縫和抗震支座：第一種，混凝土結(jié)構(gòu)的建筑房屋中平面的所有尺寸大小，都遠遠超過了我國《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》中規(guī)定的限度值，并且沒有設(shè)計相應(yīng)的安全強化措施;第二種，對應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)建筑的各部分不同的功能結(jié)構(gòu)，其剛度和承載壓力的負(fù)荷能力存在著很大的差距，并且沒有設(shè)計相應(yīng)的安全強化措施;第三種，對于一些設(shè)計感比較強，上層建筑與下層建筑之間存在著巨大的錯層，并且沒有設(shè)計相應(yīng)的安全強化措施。

1.2地基設(shè)計

為了全面確保建筑物結(jié)構(gòu)的剛性，需要全面提升建筑物抗震性能，在建筑施工期間不能在不同地基上建設(shè)相同單元的建筑，也不能采取相應(yīng)措施整合和處理地基。在施工期間需要選擇天然地基或者全面選擇樁基方式進行施工建設(shè)。在埋設(shè)建筑基礎(chǔ)時需要滿足一定的深度要求，如果過淺埋設(shè)將會顯著減小建筑物嵌固作用，在出現(xiàn)地震災(zāi)害時就會導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)較大振幅，較容易坍塌。因此在埋設(shè)建筑物基礎(chǔ)時需要全面加深埋設(shè)深度，加強建筑物地基的穩(wěn)固性。

1.3選擇建筑場地

在出現(xiàn)地震災(zāi)害時會嚴(yán)重破壞建筑主體結(jié)構(gòu)，在地震發(fā)生期間出現(xiàn)的地質(zhì)運動將會對建筑結(jié)構(gòu)造成直接破壞影響。在建筑破壞期間最常見的就是地質(zhì)條件破壞現(xiàn)象，因此在預(yù)防地震災(zāi)害的各項措施當(dāng)中，需要科學(xué)合理地選擇建筑物場地，需要選擇具有較強抗震性能的場所作為建筑施工場地。比如開闊地區(qū)就能夠便于地震發(fā)生時人員避難。在地質(zhì)堅硬地區(qū)建設(shè)工程，一旦出現(xiàn)地震災(zāi)害將不會導(dǎo)致地面出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降問題，顯著降低建筑物坍塌的發(fā)生率。按照大量研究數(shù)據(jù)能夠看出。對于地質(zhì)較為堅硬的地區(qū)來說，被蓋層與建筑物受地震活動程度之間存在較大關(guān)聯(lián)性。

1.4選擇抗震結(jié)構(gòu)

合理選擇抗震結(jié)構(gòu)能夠全面確保建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。建筑主體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計能夠降低其在地震災(zāi)害發(fā)生期間的變形概率，全面確保建筑物的安全性能。在建設(shè)建筑物初期大多數(shù)設(shè)計人員都需要深入了解和分析建筑物設(shè)計方案，特別是分析研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度和強度，這樣能夠全面確保建筑物的抗震結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

1.5房屋寬度和高度

在建筑抗震性能影響因素當(dāng)中并不僅僅認(rèn)為建筑寬度和高度屬于影響因素，主要在于建筑物寬度和高度之間的比例。如果建筑物寬度與高度之間存在較大比例，就會相應(yīng)擴大地震影響范圍，由于過大比例將會導(dǎo)致建筑物主體出現(xiàn)傾斜和側(cè)移等現(xiàn)象，隨著建筑層數(shù)的不斷增加也會相應(yīng)增加地震災(zāi)害對建筑物的影響程度。因此如果建筑物處于地震多發(fā)地帶，則在施工建設(shè)之前就需要明確規(guī)定建筑物層數(shù)和結(jié)構(gòu)。按照自身實際情況，建筑物設(shè)計施工期間需要全面符合抗震結(jié)構(gòu)的寬度與高度比例要求，調(diào)整建筑物寬度和層數(shù)。

2建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計有效措施

2.1選擇合理的結(jié)構(gòu)布置，協(xié)調(diào)好建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系為了減小結(jié)構(gòu)的位移，應(yīng)從平面形狀和高程變化方面改善結(jié)構(gòu)的整體剛度。在結(jié)構(gòu)布置中，應(yīng)加強結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，加強構(gòu)件的連接，使結(jié)構(gòu)的各部分能以最有效的方式協(xié)同工作，地基的整體性應(yīng)加強到R。由于基礎(chǔ)的平移或扭轉(zhuǎn)引起結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移的影響，同時應(yīng)加強結(jié)構(gòu)的薄弱部位和應(yīng)力復(fù)雜部位的強度。簡言之，結(jié)構(gòu)各部分的剛度是對稱的、均勻的，各結(jié)構(gòu)單元的平面形狀應(yīng)力是簡單而規(guī)則的，豎向形狀應(yīng)避免延伸和縮回，結(jié)構(gòu)的豎向剛度突變應(yīng)避免。平面長度與寬度之比不應(yīng)太大，以避免兩端之間的距離和振動不同步。得到的載荷線應(yīng)通過結(jié)構(gòu)的剛度中心，以減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。特別是當(dāng)建筑物的電梯室被布置時，不適合設(shè)置在平面的凹部或端部的拐角區(qū)域。它對結(jié)構(gòu)剛度的對稱性有顯著影響。

2.2合理選擇抗震結(jié)構(gòu)

在設(shè)計建筑物之前需要全面按照建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，全面考慮建筑的抗震性能。在選擇抗震設(shè)計結(jié)構(gòu)時需要不僅需要分析和研究地震災(zāi)害對建筑的影響程度，還需要顯著降低對建筑周邊環(huán)境的影響程度。在選擇建筑物主體結(jié)構(gòu)時需要選擇高質(zhì)量的鋼筋混凝土進行施工建設(shè)。對于地下建筑結(jié)構(gòu)來說則需要應(yīng)用嵌固端技術(shù)，這樣能夠顯著提升建筑物的抗震性能。在實際設(shè)計建造期間為了全面降低建筑物整體質(zhì)量，需要使用鋼結(jié)構(gòu)作為建筑構(gòu)造框架。

2.3結(jié)構(gòu)空間剛度

建筑是由橫、縱兩個方向上的承重構(gòu)件及樓蓋構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系，具有空間剛度，抗震能力由空間剛度及穩(wěn)定性直接決定。剛性樓蓋是使所有豎向構(gòu)件實現(xiàn)共同受力的重要基礎(chǔ)，宜為現(xiàn)澆形式的樓屋蓋，而且在磚混體系當(dāng)中，采用這種樓屋蓋除了能避免散落與滑移，保證整體性及剛度，還能適當(dāng)放寬對墻體對齊提出的要求，所以對以剪切變形作為核心的磚混體系，可以對其層間變形進行有效控制，樓屋蓋當(dāng)水平剛度較強時，能為荷載傳遞創(chuàng)造良好條件，如果平面上的墻體未能對齊，則采用這種樓屋蓋，還能對墻體予以約束。

結(jié)束語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計是工程設(shè)計的重要內(nèi)容，設(shè)計是否合理可行直接決定地震作用下的建筑結(jié)構(gòu)安全，在實際的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計過程中，應(yīng)綜合考慮建筑高度與層數(shù)限值、建筑的平、立面布置、結(jié)構(gòu)薄弱層和結(jié)構(gòu)空間剛度，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)實際情況，采用適宜的抗震措施，保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全。

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