建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問(wèn)題研究探討

1、<p>　　建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問(wèn)題研究探討</p><p>　　摘要：隨著我國(guó)建筑設(shè)計(jì)不斷進(jìn)步，抗震設(shè)計(jì)成為了倍受關(guān)注的一個(gè)環(huán)節(jié)，建筑物的抗震能力已經(jīng)成為了衡量現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)水平的一個(gè)重要的因素。本文將從以下幾個(gè)方面來(lái)分析建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問(wèn)題。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震；設(shè)計(jì)；問(wèn)題；探討 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU8 文

2、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平也日益提高了，在城市的建設(shè)中高層建筑大量涌現(xiàn)，同時(shí)，近幾年，自然災(zāi)害不斷發(fā)生，為了保證建筑物的穩(wěn)定性能，使建筑物在任何情況下都能完善的保持良好狀態(tài)。因此，就要加強(qiáng)建筑物的抗震設(shè)計(jì)，保障人們的人身安全，給人們創(chuàng)造一個(gè)舒適安全的居住環(huán)境。 </p>

3、<p>　　一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的必要性 </p><p>　　地震是地殼運(yùn)動(dòng)在某些階段發(fā)生急劇變化時(shí)的一種自然現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年發(fā)生的地震約達(dá)500萬(wàn)次，其中絕大多數(shù)地震由于發(fā)生在地球深處或者它所釋放的能量小而人們難以感覺(jué)到；而人們感覺(jué)到的地震，也即有感地震，僅占總量的1%左右；能造成災(zāi)害的強(qiáng)烈地震則為數(shù)更少，平均每年十幾起。然而，就是這些每年為數(shù)不多的地震，卻給人們帶來(lái)了無(wú)可挽回的巨大經(jīng)濟(jì)損

4、失和觸目驚心的人身傷亡事故。據(jù)有關(guān)方面對(duì)世界上130次傷亡巨大的地震震害資料所做的統(tǒng)計(jì)表明，95%以上的傷亡是因?yàn)闊o(wú)抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。典型的例子如1920年12月16日寧夏海源地震，1976年7月28日河北唐山地震，1995年1月17日日本阪神地震，2008年5月12日四川汶川地震等。 </p><p>　　研究和提高各類(lèi)房屋抗震性能，使地震造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失降到最低限度，是結(jié)構(gòu)工程

5、師們?cè)O(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)。日本是個(gè)多地震國(guó)家，政府一貫重視建筑物抗震設(shè)計(jì)，其防震設(shè)施和技術(shù)相當(dāng)先進(jìn)，建筑物通常具備了抗御7～8級(jí)地震的能力；而阿爾及利亞因當(dāng)?shù)胤课萁ㄖ|(zhì)量普遍低劣，抗震性能差，地震時(shí)易坍塌。由此可見(jiàn)，對(duì)建筑物進(jìn)行有效的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是減輕地震災(zāi)害最有效、最根本的措施之一。 </p><p>　　二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的主要問(wèn)題 </p><p><b>　　1、建筑選

6、址 </b></p><p>　　避免抗震危險(xiǎn)地段，選擇對(duì)抗震有利的場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要，掌握地震活動(dòng)情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料，作出綜合評(píng)價(jià)，宜選擇堅(jiān)硬土或開(kāi)闊平坦密實(shí)均勻的中硬土等有利地段；避開(kāi)軟弱土、液化土、河岸和邊坡邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層等不利地段；同一結(jié)構(gòu)單元不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土上，也不宜部分采用天然地基，部分用樁基，當(dāng)?shù)鼗熊浫躔ば?/p>

7、土、液化土、新近填土或嚴(yán)重不均勻土層時(shí)，宜加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛度。 </p><p>　　建筑工程選址應(yīng)注意的問(wèn)題：四川汶川地震的震害情況表明，那些建在斷裂帶上和斷裂帶沿線(xiàn)的建筑物都完全倒塌，破壞極其嚴(yán)重。因此，建筑物建設(shè)地點(diǎn)的確定是極其重要的，它是決定建筑物抗震性能的前提條件，只有正確的選址方案，才能保證建筑物滿(mǎn)足建筑抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，保證其安全性、可靠性。選擇建筑場(chǎng)地時(shí)應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際需要和工程地質(zhì)、地震活

8、動(dòng)情況等相關(guān)資料，選擇對(duì)建筑物抗震有利的地段，避開(kāi)對(duì)抗震不利的地段，嚴(yán)禁在地震斷裂帶及斷裂帶沿線(xiàn)附近建造甲、乙、丙類(lèi)建筑物。應(yīng)避開(kāi)地震時(shí)可能發(fā)生山體滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等次生災(zāi)害地段。汶川地震發(fā)生時(shí)，北川老縣城發(fā)生規(guī)模較大的山體滑坡，王家?guī)r山體在地震作用下瞬間崩塌，崩塌的山體傾瀉而下瞬間摧毀山下及周邊的建筑物，北川老縣城的5個(gè)街區(qū)的大部分建筑物被厚厚的土體掩埋，造成大量人員傷亡。這樣的結(jié)果不是靠提高抗震設(shè)防等級(jí)、提高建筑物的抗

9、震性能和措施所能避免的。所以避開(kāi)此類(lèi)危險(xiǎn)地段，才能避免因選址不當(dāng)所造成的嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。 </p><p>　　2、建筑結(jié)構(gòu)體系的合理選擇 </p><p>　　建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇關(guān)系到了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，自然也會(huì)成為抗震設(shè)計(jì)中的重要部分。首先，結(jié)構(gòu)體系要具有相對(duì)的獨(dú)立性。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)體系的整體功能發(fā)揮來(lái)說(shuō)，其應(yīng)該具有一定的整體性和聯(lián)系性，但是，對(duì)于抗震性來(lái)說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)體系就應(yīng)該

10、具有相對(duì)的獨(dú)立性。主要是指結(jié)構(gòu)體系應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。因此，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該要確保建筑結(jié)構(gòu)具有一定的內(nèi)力分配功能，這樣如果一個(gè)構(gòu)件受到了震力的破壞，其他的構(gòu)件仍能夠正常承載，一定程度上避免了整體結(jié)構(gòu)失效可能性的出現(xiàn)。其次，合理分布震力傳遞途徑。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該重視豎向的建筑結(jié)構(gòu)要具有垂直重力傳遞的作用，“樓屋蓋梁系的布置”要盡量保證從上部結(jié)構(gòu)中傳遞過(guò)來(lái)的重力荷載能夠通過(guò)轉(zhuǎn)

11、換層進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同時(shí)，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要明確，盡量保證其連續(xù)性，如果結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了豎向變化則要盡量確保變化的均勻發(fā)生。最后，要具有適當(dāng)剛度和以及強(qiáng)度。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)體系來(lái)說(shuō)，適當(dāng)?shù)膭偠群蛷?qiáng)度能夠在一定程度上避免因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的部分薄弱給整體結(jié)構(gòu)造成影響，在框架設(shè)計(jì)過(guò)程中要保證節(jié)點(diǎn)在受到較大的重力荷載或者是應(yīng)力過(guò)于集中時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)破壞的狀況。 </p><p>　　3、建筑結(jié)構(gòu)材料的選取 </p><p>　

12、　建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)材料選用也很重要。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的很完善，同時(shí)也符合防震的要求，但是如果結(jié)構(gòu)材料的選用不當(dāng)，就可能達(dá)不到預(yù)期的防震效果。在防震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須要對(duì)結(jié)構(gòu)材料參數(shù)隨機(jī)性的防震模糊可靠度進(jìn)行分析，這與以往的結(jié)構(gòu)抗震可靠度的研究不同，以往的研究中只考慮荷載的不確定性而不考慮別的因素。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮了材料參數(shù)的隨機(jī)性，地震烈度的不確定性以及烈度等級(jí)界限的模糊性等因素，確保設(shè)計(jì)時(shí)考慮因素的全面性。 </p>

13、<p>　　4、重視建筑結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則性和對(duì)稱(chēng)性 </p><p>　　建筑物的平面布置在建筑設(shè)計(jì)中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求柱子的距離內(nèi)墻的布置空間活動(dòng)面積的大小通道和樓梯的位置電梯井的布置房間的數(shù)量和布置等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來(lái)。而且，由于建筑使用功能不同，每個(gè)樓層的布置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括外圍填充墻內(nèi)隔墻有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻等等布

14、置不對(duì)稱(chēng)，墻體與柱子分布的不對(duì)稱(chēng)不協(xié)調(diào)，使建筑物在地震時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震作用，對(duì)抗震很不利有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側(cè)，結(jié)果在地震中造成靠電梯一側(cè)建筑物的嚴(yán)重破壞這是因?yàn)殡娞菥簿哂袠O大的抗側(cè)力剛度，吸引了地震作用的主要部分有的建筑物，在平面布置上一側(cè)的墻體很多，而另一側(cè)的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對(duì)稱(chēng)，質(zhì)量分布也偏心，使結(jié)構(gòu)的受力和變形不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng)，帶來(lái)局部墻面的破壞有的

15、建筑物，如底層為商場(chǎng)的臨街建筑，臨街一側(cè)往往不設(shè)墻體，而其另一側(cè)則有剛度很大的墻體封閉，兩側(cè)在剛度上相差很多，也將在地震時(shí)引起扭轉(zhuǎn)地震作用，對(duì)抗震不利還有的建筑平面布置上，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對(duì)齊或中斷，使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻，</p><p>　　三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的減震技術(shù) </p><p>　　1、新建建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　隨著人們安

16、全意識(shí)的不斷增強(qiáng)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念的不斷更新，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的減震、隔震設(shè)計(jì)越來(lái)越重視。我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候，除了對(duì)建筑物的基礎(chǔ)部分采用特殊處理之外，還可以借助消能減震裝置或者元件削弱地震對(duì)建筑物的作用力，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。 </p><p>　　2、對(duì)建成建筑物的抗震加固 </p><p>　　在對(duì)建筑物的地基或基礎(chǔ)進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí)，我們一定要在建筑物沒(méi)有動(dòng)工以前按照隔震設(shè)計(jì)的措施，完成

17、相應(yīng)的工作。最遲也是在建筑物的施工過(guò)程當(dāng)中，在建筑物的關(guān)鍵部位設(shè)置特殊的隔震裝置。然而，建筑物建成以后，如果想對(duì)其進(jìn)行抗震加固，就要采用增加阻尼的辦法，在建筑物的結(jié)構(gòu)上重新添加消能減震裝置。這些消能減震裝置更適用于高層建筑、鋼結(jié)構(gòu)，從適用的部位來(lái)說(shuō)，也是很廣泛的，它不僅可以應(yīng)用于建筑物的上部結(jié)構(gòu)，也可用于建筑物的隔震夾層。 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ) </b></p>

18、<p>　　由于建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力是關(guān)系到人們生命財(cái)產(chǎn)的重要問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，必須要將建筑物的抗震能力放在重要的位置進(jìn)行考慮。此外，在施工過(guò)程中，施工單位也要根據(jù)具體的施工規(guī)范或圖集，保證構(gòu)造上滿(mǎn)足抗震及設(shè)計(jì)要求，盡量提高建筑物的抗震能力，從而為保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全作出應(yīng)用的貢獻(xiàn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p>&l

19、t;p>　　[1]林紹明，周云，鄧雪松.帶黏滯減震層高層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析[J].土木工程學(xué)報(bào).2013(10) </p><p>　　[2]田志昌，張猛，張曉.用于高層結(jié)構(gòu)減振的高位TLD設(shè)計(jì)[J].內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào).2013(03) </p><p>　　[3]林穎.芻議高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013(34) </p><p>　　[4