芻議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震理念設(shè)計

孫建龍

摘 要：市場經(jīng)濟(jì)在迅猛發(fā)展，社會在不斷進(jìn)步，地震作為一種破壞性極強(qiáng)、難以規(guī)避的自然災(zāi)害，對人們的人身安全及財產(chǎn)安全有著極大的影響，也會導(dǎo)致國家與社會受到重大損失。建筑結(jié)構(gòu)抗震性不強(qiáng)而造成的事故，在全部建筑結(jié)構(gòu)工程事故中比重較大，嚴(yán)重威脅人們的生命安全。對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計及減隔震技術(shù)的應(yīng)用展開研究，是加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要策略。本文對建筑結(jié)構(gòu)工程的抗震設(shè)計方法進(jìn)行了探討，闡述建筑抗震概念設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容與建筑抗震設(shè)計所需要注意到的問題，并且對抗震概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中的運用進(jìn)行深入的分析。

關(guān)鍵詞：建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震設(shè)計

引言

加強(qiáng)抗震建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的一項重要基礎(chǔ)工作，在當(dāng)前的建筑設(shè)計中已越來越受到業(yè)界的重視。目前，一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的射頻仿真電路結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有得到更新和完善。首先，抗震建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計并沒有深入分析一個國家抗震產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和日常使用數(shù)據(jù)。如果將一般高層建筑的抗震要求直接應(yīng)用于某些高層建筑，可能會在設(shè)計過程中直接造成建筑工程中的諸多缺陷。其次，抗震體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)理念沒有與時俱進(jìn)。借鑒國際上抗震體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些先進(jìn)經(jīng)驗和成功應(yīng)用案例，完善大型建筑抗震體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，杜絕重大安全事故。設(shè)計人員還需要充分掌握先進(jìn)建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)理念的應(yīng)用，完善企業(yè)原有的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則，采用可靠性更強(qiáng)的先進(jìn)抗震設(shè)計結(jié)構(gòu)技術(shù)，有效保證各項建設(shè)工程的質(zhì)量和安全。

1高層建筑抗震設(shè)計的重要性

地震發(fā)生時，震源產(chǎn)生的縱波和橫波會對建筑造成巨大的沖擊，沖擊直接作用于建筑，會損毀建筑結(jié)構(gòu)，降低建筑的安全性。高層建筑抗震技術(shù)的主要原理是利用緩沖阻尼裝置分解和吸收部分地震能量，降低地震對高層建筑的影響。在抗震設(shè)計中，可將建筑簡化為支座，利用支座和建筑構(gòu)件吸收和弱化地震能量，降低地震對建筑物的破壞;隔震技術(shù)是利用特殊的構(gòu)造設(shè)計提升建筑物整體抗震性能。隔震技術(shù)對小型地震的防范效果較好，發(fā)生地震時，建筑只會產(chǎn)生輕微搖晃，不會損傷建筑結(jié)構(gòu)，可有效保證建筑結(jié)構(gòu)完整。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中合理使用抗震技術(shù)，可提升建筑整體的抗震性能，確保高層建筑的安全性和穩(wěn)定性。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震理念設(shè)計

2.1建筑構(gòu)造保障抗震性能

在進(jìn)行建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需對抗震不利的地方進(jìn)行有效加強(qiáng)處理，并且進(jìn)行多層次抗震設(shè)防，以保證建筑能滿足抗震設(shè)計要求。建筑物的抗震體系由主體結(jié)構(gòu)安全和維護(hù)構(gòu)件安全兩個層級。換言之，建筑物的抗震設(shè)計除了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計外還包括維護(hù)墻體、外墻門窗、幕墻及飾面裝飾材料等設(shè)計。從事建筑設(shè)計行業(yè)，需要了解到施工現(xiàn)場最容易犯建筑構(gòu)造上的低階錯誤，而設(shè)計中則是更多注重對結(jié)構(gòu)主體的把控，忽視對建筑構(gòu)造細(xì)節(jié)的表達(dá)。對于很多建筑，特別是醫(yī)療教育建筑，發(fā)生地震時除了結(jié)構(gòu)不應(yīng)被破壞，還應(yīng)該考慮項目的整體安全，保證項目能為搶險救災(zāi)所用。所以，建筑設(shè)計時首先應(yīng)選擇合適的墻體材料，盡量不選薄壁型空心磚、大孔徑空心磚等類型的砌體構(gòu)造，此材料在地震作用下極易被地震剪力所破壞，不利于抗震;其次對外墻幕墻設(shè)計時需要將一些具有良好延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使用合理的方法進(jìn)行有效連接，才能使構(gòu)件與建筑主體協(xié)同工作，避免地震時產(chǎn)生次級傷害。同時應(yīng)盡可能考慮到建筑的每一個構(gòu)造節(jié)點的細(xì)節(jié)，這樣才能夠達(dá)到國家的抗震設(shè)計要求。建筑物精細(xì)化設(shè)計是建筑抗震設(shè)計的必然趨勢，設(shè)計過程中不能對結(jié)構(gòu)主體和維護(hù)設(shè)施有區(qū)別對待，需要根據(jù)建筑的具體要求來處理好兩者之間的相互關(guān)系，這樣才能保證建筑物的安全，避免人禍與天災(zāi)同行。

2.2建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范要求

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中很多建筑的功能用處不統(tǒng)一，抗震指標(biāo)無法達(dá)到建筑物規(guī)范要求。在建筑物的規(guī)范使用上，要經(jīng)過建筑行業(yè)主管部門批準(zhǔn)后方可改變建筑使用用途。在規(guī)范房屋地基基礎(chǔ)抗震性能的過程中，要確定房屋是否符合實際規(guī)范使用標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合房屋地基做好加固設(shè)計的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師采用砌體結(jié)構(gòu)，其實際的抗震性能不足，在砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上可采用建筑加固設(shè)計方式，以提升建筑的穩(wěn)定性。通過拉桿、圓圈橫梁等結(jié)構(gòu)部件來加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的地面支撐力，優(yōu)化鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以滿足后續(xù)建筑的使用需求。

2.3新結(jié)構(gòu)

型鋼混凝土在抗剪力能力以及延性方面也高于傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，耗能能力強(qiáng)，因此具有良好的抗震性能，能保證建筑結(jié)構(gòu)的變形在安全的范圍內(nèi)，也就避免了建筑結(jié)構(gòu)因變形過大而產(chǎn)生的質(zhì)量問題，能夠顯著延長建筑結(jié)構(gòu)的壽命及提升安全性。對比傳統(tǒng)的抗震設(shè)計，沒有增加成本而且降低了材料的費用。上述抗震設(shè)計中，在實際施工中應(yīng)用最多的是前兩種設(shè)計。這兩種設(shè)計采用的方法、措施都是截然不同的，設(shè)計的機(jī)理、使用范圍也不一樣，因此這兩種是相互獨立的，在工程中可以通過協(xié)調(diào)使用起到更好的效果。

2.4適當(dāng)提升建筑物抗震設(shè)計等級

如果建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等級不合理，其結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計性能將大大降低。因此，為了進(jìn)一步優(yōu)化和提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計性能，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員通常需要制定合適的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等級來提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，以防止建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的變形、扭曲、鼓包等抗震現(xiàn)象。比如在各類高層建筑工程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要用計算機(jī)分析軟件進(jìn)行綜合統(tǒng)計分析，根據(jù)各個工程的物理剛度，準(zhǔn)確計算出工程結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)力和位移。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)不斷遵循建筑形狀的常規(guī)設(shè)計，符合國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范，合理測量和判斷高層建筑的物理剛度，確保高層建筑的扭轉(zhuǎn)力和位移剛度在1.1～1.2之間。剪力墻和簡化連梁的要求應(yīng)符合下列要求：當(dāng)連梁跨度高度比不大于2時，需要考慮配置一個十字暗柱支撐;當(dāng)連梁跨度的高度比不大于1時，可以考慮交叉暗柱支撐。地震運動的主要原因之一是該地區(qū)地殼的垂直運動，這與內(nèi)部地質(zhì)和地理結(jié)構(gòu)的運動密切相關(guān)。為了有效保證建設(shè)項目內(nèi)部地質(zhì)構(gòu)造的運動結(jié)構(gòu)更加合理，設(shè)計人員必須認(rèn)真收集和分析具體地質(zhì)和地理調(diào)查統(tǒng)計資料，并根據(jù)具體地質(zhì)和地理環(huán)境條件，準(zhǔn)確判斷和找出該地區(qū)地殼垂直運動的運動趨勢和特征，分析該地區(qū)的地震運動趨勢，確保區(qū)域建筑工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)總體布局和該區(qū)域地震運動趨勢大致處于相對垂直的運行狀態(tài)，有效降低特大地震對區(qū)域建筑工程前期工程設(shè)計的不利影響。

結(jié)語

綜上所述，為滿足我國建筑行業(yè)的發(fā)展需求，提升建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，在高層建筑的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，要科學(xué)、合理地應(yīng)用抗震技術(shù)，提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點進(jìn)行深入研究和分析，制定建筑結(jié)構(gòu)的合理性抗震設(shè)計方案，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的功能特點，制定有效的技術(shù)實施措施，提升高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，實現(xiàn)建筑工程結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量目標(biāo)。

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