房建結(jié)構(gòu)設(shè)計體系與減隔震設(shè)計選型策略

何華

銘揚工程設(shè)計集團有限公司新疆分公司 新疆喀什 844000

房建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作面臨的不確定因素較多，稍有不慎就很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)隱患問題，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)安全事故。為防止上述問題的發(fā)生，房建工程設(shè)計人員主張從多個方面針對主體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行合理安排與準(zhǔn)確落實。其中，設(shè)計人員可以從房建結(jié)構(gòu)設(shè)計體系選型與抗震設(shè)計優(yōu)化等方面，實現(xiàn)對建筑主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量化與安全化處理。結(jié)合施工現(xiàn)場反饋情況來看，設(shè)計人員通過加強房建結(jié)構(gòu)設(shè)計體系選型以及抗震設(shè)計優(yōu)化效果，不僅有效增強了結(jié)構(gòu)主體的質(zhì)量性能，同時也有效減少了結(jié)構(gòu)主體損傷問題出現(xiàn)，具有重要的應(yīng)用價值。

1 房建結(jié)構(gòu)體系研究分析

剪力墻結(jié)構(gòu)基本上可以視為房建結(jié)構(gòu)體系的重要表現(xiàn)形式，在正式應(yīng)用過程中，剪力墻結(jié)構(gòu)體系的受力部分主要由平面剪力墻構(gòu)件承擔(dān)，體系中的單片剪力墻結(jié)構(gòu)可以承受來自垂直與水平方向所施加的荷載作用力，在一定程度上具備良好的結(jié)構(gòu)延性特點。同時，在作用力的影響下，傳力形式較為均勻，在地震抵抗能力方面表現(xiàn)較強。近幾年來，隨著我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的不斷提升，為進一步提高房建結(jié)構(gòu)應(yīng)用性能，行業(yè)內(nèi)部人員在剪力墻結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用基礎(chǔ)上，研究出框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系在應(yīng)用過程中，框架體系可以承受來自垂直方向的荷載作用力，剪力墻體系可以承擔(dān)來自水平方向的剪力，可進一步提高房建結(jié)構(gòu)的應(yīng)用性能,可實現(xiàn)大開間布置，以滿足建筑使用功能要求。

2 房建結(jié)構(gòu)設(shè)計體系選型的影響因素及要點分析

2.1 重視周圍環(huán)境情況

房建周邊環(huán)境情況往往會對結(jié)構(gòu)體系以及相關(guān)選型產(chǎn)生一定影響。針對這一問題，建議設(shè)計人員可主動結(jié)合建筑周邊環(huán)境情況，對基本設(shè)計方案的合理性與可行性進行評估分析。并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑所處位置對當(dāng)?shù)氐匦我约暗孛驳忍攸c進行研究分析。根據(jù)分析反饋結(jié)果，選擇合適的結(jié)構(gòu)體系進行應(yīng)用。

2.2 滿足建筑功能需求

不同建筑物在功能性質(zhì)以及用途方面表現(xiàn)不同，在具體使用過程中，設(shè)計人員可根據(jù)建筑工程實際需求，對建筑結(jié)構(gòu)進行針對性布置與優(yōu)化，以確保建筑結(jié)構(gòu)資源得以合理配置與應(yīng)用。為更好地對功能進行劃分，設(shè)計人員可以主動對建筑內(nèi)部空間進行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。對于建筑結(jié)構(gòu)選型工作可根據(jù)建筑功能需求進行合理選擇。

2.3 注重建筑結(jié)構(gòu)材料利用率

一般來說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的材料利用效率往往會對工程建設(shè)協(xié)同效果產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。針對于此，對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作而言，如何有效控制建筑材料投入以及利用效率基本上可以視為促進工程建設(shè)協(xié)同效果優(yōu)化的重要手段。舉例而言，對于梁類構(gòu)造設(shè)計而言，設(shè)計人員可以事先針對截面梁矩形的特點進行重點把握。明確這類構(gòu)建利用效率偏低的實際原因，并根據(jù)具體原因采取針對性措施加以優(yōu)化處理。

3 房建結(jié)構(gòu)減隔震設(shè)計選型策略

3.1 結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計與選型策略

結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計作為房建結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計體系的重要內(nèi)容，在正式設(shè)計過程中，要求設(shè)計人員應(yīng)該在建筑物下方設(shè)置隔震層，確保振動能量不容易傳遞到上方建筑物當(dāng)中，進而達到減小上層建筑物與地基出現(xiàn)共振的現(xiàn)象問題。結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)驗來看，結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計一般多用于高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計當(dāng)中。設(shè)計人員可根據(jù)高層對建筑不同位置的作用影響，可利用基礎(chǔ)抗震、地基隔震、懸掛隔震以及層間隔震等措施方法進行結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計工作[1]。

其中，對于基礎(chǔ)抗震而言，要求設(shè)計人員應(yīng)該將抗震位置設(shè)置在建筑基礎(chǔ)與上層結(jié)構(gòu)位置當(dāng)中，并向該位置加設(shè)夾層橡膠墊隔震設(shè)施，達到良好的抗震效果。舉例而言，在甲類或者乙類的重要公共建筑如行政中心、學(xué)校建筑，可以利用隔震設(shè)計優(yōu)勢滿足重要公共建筑的抗震設(shè)計要求。此外，在高烈度區(qū)住宅設(shè)計當(dāng)中，施工設(shè)計人員也可以利用隔震設(shè)計優(yōu)勢，加強高烈度區(qū)住宅抗震設(shè)計效果。

3.2 結(jié)構(gòu)減震設(shè)計與選型策略

實行結(jié)構(gòu)減震設(shè)計的主要目的在于通過有效控制建筑結(jié)構(gòu)移位現(xiàn)象，減少地震干擾影響。一般來說，按照減震方式的作用性質(zhì)不同，可以將減震設(shè)計方法分為消能減震、蹺動減震以及機械減震三種方法。其中，消能減震主要是利用附加阻力值的方式，達到減弱建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)程度的效果。可以在結(jié)構(gòu)某些重要位置設(shè)置耗能元件，減少地震對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞影響程度。蹺動減震可以采取不緊固設(shè)計方法，確保支撐與建筑下部基礎(chǔ)的柱等結(jié)構(gòu)可以承受較大的地震能量。

而機械減震主要利用建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼支撐與外包鋼管件的特性形成滑移界面，達到良好的減震效果[2]。以消能減震設(shè)計選型為例，這種設(shè)計方法比較適用于隔震層與隔離水平地震動的房屋隔震設(shè)計當(dāng)中。或者是消能部件吸收的房屋消能減震設(shè)計當(dāng)中。在具體設(shè)計過程中，施工設(shè)計人員可運用橡膠隔震支座、阻尼裝置，分別作用于房屋基礎(chǔ)、上下部結(jié)構(gòu)等主要位置當(dāng)中。使其形成具有復(fù)位功能的隔震層設(shè)置，延長結(jié)構(gòu)體系自振周期的同時，減少上部結(jié)構(gòu)的抗震性能，達到減震要求。

4 結(jié)語

總而言之，房建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作涉及到的流程內(nèi)容較多，在正式開展施工圖設(shè)計作業(yè)期間，施工圖設(shè)計人員應(yīng)該準(zhǔn)確把握房建結(jié)構(gòu)設(shè)計需求，明確現(xiàn)場結(jié)構(gòu)設(shè)計要點。與此同時，施工設(shè)計人員應(yīng)該準(zhǔn)確立足于施工現(xiàn)場環(huán)境情況，對施工現(xiàn)場環(huán)境進行動態(tài)把握，根據(jù)實際情況，確立科學(xué)合理的房建結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。需要注意的是，為確保建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計效果得以達到預(yù)期，施工圖設(shè)計人員應(yīng)該合理運用優(yōu)化水理念，深化加強工程主體構(gòu)造、抗震設(shè)計以及結(jié)構(gòu)作用效果。