基于建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探析

1、基于建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探析 【摘要】建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)完整、系統(tǒng)的過程，從場(chǎng)址的選擇到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)貫穿了整個(gè)過程。而且建筑物的抗震設(shè)計(jì)是衡量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合要求的重要指標(biāo)。因此如何準(zhǔn)確、合理的運(yùn)用不同的抗震設(shè)計(jì)方法，是非常重要的，對(duì)于不同的建筑、不同的情況應(yīng)區(qū)別對(duì)待，從而尋求最合理的結(jié)構(gòu)布置。 【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì)；抗震結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)分析 1抗震設(shè)防的目標(biāo) 一般來說，抗震設(shè)防主要依據(jù)的是抗震設(shè)防烈度。而抗震設(shè)防烈度的依據(jù)，是以國家規(guī)定權(quán)限審批或頒發(fā)的文件執(zhí)行的，其是一個(gè)地區(qū)作為抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，是采用國家地震局頒發(fā)的地震烈度區(qū)劃圖中規(guī)定的基本烈度的。從當(dāng)前內(nèi)外抗震設(shè)防

2、目標(biāo)的發(fā)展總趨勢(shì)來看，其基本要求建筑物在使用期間，可以應(yīng)對(duì)不同頻率和強(qiáng)度的地震，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。建筑工程在施工中的設(shè)防的目標(biāo)如下： （1）如果所遭受的是低于本地區(qū)設(shè)防烈度多遇的常規(guī)地震，建筑物不受損壞，不需修理仍可繼續(xù)使用； （2）如果遭受到本地區(qū)規(guī)定的設(shè)防烈度的地震，建筑物，包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)部分，可能損壞，但不會(huì)對(duì)人民生命和生產(chǎn)設(shè)備的安全造成威脅，經(jīng)修理仍可使用； （3）如果遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震，盡量保證建筑物不倒塌。 也就是說，在建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度這三個(gè)層次進(jìn)行考慮。從概率上看，多遇地震烈度是發(fā)生機(jī)會(huì)較大的地震級(jí)

3、別。按照現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)的建筑，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到這樣的防震效果：當(dāng)遭遇多遇烈度作用時(shí)，建筑物處于彈性階段，通常不會(huì)損壞；當(dāng)遭遇相應(yīng)基本烈度的地震時(shí)，建筑物將進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，但一般不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重破壞；當(dāng)遭遇罕遇烈度作用時(shí)，建筑物可能會(huì)有嚴(yán)重破壞，但不至于倒塌。 2抗震設(shè)計(jì)的基本原則 為了使建筑物達(dá)到抗震的效果，在對(duì)建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中首先要考慮建筑物的整體結(jié)構(gòu)，然后注意某一結(jié)構(gòu)在地震情況下的整體反應(yīng)，隨后對(duì)其進(jìn)行分析，通過分析計(jì)算、材料的選擇和方案的規(guī)劃來進(jìn)一步的提高建筑工程的抗震效果。在地震發(fā)生的過程中，盡量的避免建筑物因薄弱部分而引起的一定程度的破壞。在建筑設(shè)計(jì)的國政中要遵循以下幾點(diǎn)原則。 2.

4、1對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體的規(guī)劃 設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中要綜合規(guī)劃抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而保證建筑設(shè)計(jì)的均勻、對(duì)稱和規(guī)整。在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員要將規(guī)則的圖形或者是對(duì)稱的圖形作為構(gòu)造形式并在此基礎(chǔ)上調(diào)整調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的整體性，進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)慣性力的聚集和傳遞，將地震過程中的破壞力分開，以此來保證建筑物在地震過程中的安全。 2.2保證建筑物的結(jié)構(gòu)剛度 在對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要考慮地震作用力的雙向性，進(jìn)而保證建筑物能夠從各個(gè)方向?qū)ψ饔昧M(jìn)行抵抗。設(shè)計(jì)者還要將主軸方向上的剛度控制在合理的范圍。另外，結(jié)構(gòu)剛度方面的設(shè)計(jì)還要能夠防止建筑物的過度變形，柔性結(jié)構(gòu)對(duì)外力進(jìn)行分擔(dān)，進(jìn)而避免地震作用力下的

5、整體結(jié)構(gòu)變形，導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)務(wù)損失。 2.3抗震防線的設(shè)置 建筑工程的結(jié)構(gòu)體系包括很多的結(jié)構(gòu)分體，這些結(jié)構(gòu)分體進(jìn)行協(xié)調(diào)合作，進(jìn)而降低地震對(duì)建筑物的影響。有些地震在發(fā)生之后還伴隨著很多次的余震，并且余震的級(jí)別不一，所以設(shè)計(jì)人員要設(shè)計(jì)多道抗震的防線，以此來保證建筑物盡量不受余震的影響?？拐鸬姆谰€要通過有效的方式安置在結(jié)構(gòu)在內(nèi)外部，設(shè)計(jì)人員還要盡最大努力來處理結(jié)構(gòu)剛和柔的關(guān)系，進(jìn)而提高建筑物抵抗地震的能力。 3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì) 3.1對(duì)抗震位置進(jìn)行合理的選擇 （1）應(yīng)選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅(jiān)硬場(chǎng)地土或密實(shí)均勻的中硬場(chǎng)地土等地段。 （2）應(yīng)避開對(duì)建筑抗震不利的地段，如軟弱場(chǎng)地

6、土，易液化土，條件突出的山嘴，高聳孤立的山丘，非巖質(zhì)陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣，場(chǎng)地土在平面分布上的成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻（如故河道、斷層破碎帶、暗埋的塘濱溝谷及半填半挖地基等）等地段。當(dāng)無法避開時(shí)，應(yīng)采取有效的抗震措施。 （3）不應(yīng)在危險(xiǎn)地段造建甲、乙、丙類建筑，對(duì)建筑抗震危險(xiǎn)地段，一般是指地震的可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段，發(fā)震斷裂帶上地震等可能發(fā)生地表錯(cuò)位地段。建筑場(chǎng)地為類時(shí)，甲、乙類建筑可按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施；丙類建筑允許按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度降低一度的要求采取抗震構(gòu)造措施，但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)，可按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。

7、另外，場(chǎng)地土的剛度大小和場(chǎng)地土覆蓋層厚度是影響建筑物震害得主要因素。震害調(diào)查表明，土質(zhì)越軟，覆蓋層越厚，建筑物震害越嚴(yán)重，反之越輕。 3.2對(duì)結(jié)構(gòu)荷載進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?為了保證建筑物有效的抵抗地震災(zāi)害，設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中要遵循強(qiáng)弱協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則，對(duì)剪、節(jié)點(diǎn)、柱等的位置強(qiáng)度進(jìn)行合理的提升，并對(duì)梁、彎、拉力中心等部位的強(qiáng)度進(jìn)行削弱。為了避免節(jié)點(diǎn)過早的被破壞，設(shè)計(jì)人員需要使柱端的承載力大于梁端的承載力。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)具體的規(guī)范要求對(duì)各個(gè)構(gòu)建的荷載進(jìn)行合理范圍內(nèi)的調(diào)整。 3.3在建筑設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類型，選擇適合建筑物的抗震構(gòu)造，以此來保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)與抗震結(jié)

8、構(gòu)一起來抵抗地震，在最大程度上較少地震所帶來的危害。利用磚混結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造的建筑，它的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該使用水平圈梁加內(nèi)外連續(xù)墻的構(gòu)造，其中水平圈梁能夠施加一定的約束力來抵抗強(qiáng)大的外力。內(nèi)外結(jié)構(gòu)墻用來加強(qiáng)塑性變化和位移程度的，以此來保證工程具有很好的整體性與延展性，進(jìn)而加強(qiáng)建筑的防震能力。 3.4抗震結(jié)構(gòu)體系的確定 不同的結(jié)構(gòu)體系，在抗震性能、使用效果和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面的效果是不同的。因此，確定適合的抗震結(jié)構(gòu)體系至關(guān)重要。（1）必須具備明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑；（2）形成多道抗震防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力或?qū)χ亓Φ某休d能力；（3）必須具備必要的強(qiáng)度以及良好的變

9、形能力和耗能能力；（4）應(yīng)該具有合理的剛度和強(qiáng)度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中；對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。 3.5選擇合理平面與立面布置 在設(shè)計(jì)師對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的立體和平面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： （1）在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，建筑結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剛度和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震能力中，在建筑物遭受水平地震作用的情況之下，建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該是雙向的，在設(shè)計(jì)師進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震的結(jié)構(gòu)布置上，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該可以抵抗任何方向的地震。 （2）建筑結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計(jì)中的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)性。在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，設(shè)計(jì)師在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中所說的在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)單性，它是對(duì)結(jié)構(gòu)在地震時(shí)所具有明確和直接傳力方式。 4結(jié)語 總之，在建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)建筑的實(shí)際情況，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境，