淺談建筑抗震與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺談建筑抗震與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：我國(guó)很大一部分地區(qū)位于地震帶，近些年地震災(zāi)害造成我國(guó)的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡，因此關(guān)于建筑的抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成為了建筑行業(yè)中備受關(guān)注的話題，在建筑的抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。作為建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也受到許多要素的影響。因此本文從建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要素出發(fā)，討論了我國(guó)目前建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題并進(jìn)行

2、了建筑抗震設(shè)計(jì)的理念分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu) 抗震設(shè)計(jì) 抗震理念 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　一、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要素 </p><p>　　建筑抗震的基本要素，首先就是在抗震設(shè)計(jì)中，有目的性地來(lái)進(jìn)行薄弱位置的控制，保證足夠的變形能力承受一定等級(jí)的地震，而薄弱層又

3、不會(huì)發(fā)生偏離，這是強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)整體抗震性能的最關(guān)鍵的要素。其次要構(gòu)建建筑抗震結(jié)構(gòu)的體系，通過(guò)數(shù)個(gè)延展性較好的個(gè)體組成并協(xié)調(diào)各個(gè)部分的工作。例如框架的剪力墻基本機(jī)構(gòu)，要包括延性框架和剪力墻兩部分，或者是雙肢、多肢剪力墻組成。再次，要警惕余震，在等級(jí)比較高的地震之后，通常會(huì)伴隨多次余震，因此在建筑建構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一道防線是不夠的。建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系要最大程度提升內(nèi)外的冗余度，并構(gòu)建一定數(shù)量的屈服區(qū)域，建筑的主體耗能構(gòu)件要具備良好的延性與剛度，以便

4、于吸收大量的地震能量，實(shí)現(xiàn)提高抗震性的基本目標(biāo)。 </p><p>　　二、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題 </p><p><b>　　1.高層建筑較多 </b></p><p>　　目前我國(guó)城市的高層建筑數(shù)量上漲，從高層建筑的混凝土機(jī)構(gòu)以及相關(guān)的技術(shù)來(lái)看，一些高層建筑超過(guò)了國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)工程師的調(diào)查論證以及模型震動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)顯示，在地

5、震的環(huán)境下，一些超過(guò)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限制的高層建筑，其自身的破壞力程度會(huì)極大提升。建筑高度的提升也會(huì)導(dǎo)致一些參數(shù)發(fā)生改變，例如建筑的延性要求、安全指標(biāo)等，所以更容易受到外力的破壞。 </p><p>　　2.材料與結(jié)構(gòu)存在缺陷 </p><p>　　我國(guó)建筑的主要材料以鋼筋混凝土為主，在抗震設(shè)計(jì)中，需要充分考慮變形的把控以及位移的限制問(wèn)題，如果建筑的結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形較大，僅僅依賴剛度較差的鋼框架

6、，是很難解決側(cè)移的難題，不但增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)荷，而且也大大降低了抗震效果。對(duì)于建筑整體而言，內(nèi)部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，轉(zhuǎn)換層的剛度直接影響到建筑的抗震效能。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果存在加強(qiáng)層或者是轉(zhuǎn)換層，則要更加謹(jǐn)慎進(jìn)行結(jié)構(gòu)模式設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制建筑剛度，降低地震帶來(lái)的危害。 </p><p>　　3.建筑軸壓比和短柱設(shè)置不完備 </p><p>　　在一些高層建筑中，通常情況下為了控

7、制柱的軸壓比例，導(dǎo)致柱子的斷面較大，但是柱的其他方向的鋼筋卻是高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋，這樣一來(lái)，柱的斷面尺寸很難縮小。將柱的軸壓比控制在一定范圍內(nèi)，目的是保證柱子處在一個(gè)大偏壓的狀態(tài)，避免因?yàn)榈卣饘?dǎo)致鋼筋拉伸至屈服狀態(tài)。建筑的混凝土一旦發(fā)生破碎，則柱的變形能力降低，吸收地震能量的能力也降低，建筑的抗震能力就大大縮減。 </p><p>　　三、建筑抗震設(shè)計(jì)理念分析 </p><p>　　1.

8、合理確定建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型 </p><p>　　建筑抗震的設(shè)計(jì)理念，首先要合理選擇建筑的機(jī)構(gòu)類(lèi)型。在高層建筑中，建筑垂直方向的負(fù)荷主要是使建筑產(chǎn)生軸向力，而水平方向的負(fù)荷抓喲是保證建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎矩。建筑的高度增加，垂直方向負(fù)荷保持不便，而水平方向的負(fù)荷的承載作用力就會(huì)大大提升，這時(shí)地震引起的建筑側(cè)移就比較小，然后再水平方向的側(cè)移參數(shù)就相對(duì)較大，與建筑的整體高度呈幾何變化。所以，高層建筑的結(jié)構(gòu)選擇，要重點(diǎn)對(duì)于水平方向負(fù)

9、荷進(jìn)行把控，并在設(shè)計(jì)中，不降低建筑的主要功能。由此可見(jiàn)，切實(shí)可行的建筑結(jié)構(gòu)，不僅呈現(xiàn)最優(yōu)的結(jié)構(gòu)性能，還能保證自身的抗震效果。 </p><p>　　2.弱化建筑結(jié)構(gòu)的自重 </p><p>　　地基條件相同的環(huán)境下，如果對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震方面的設(shè)計(jì)，如果可以最大程度降低結(jié)構(gòu)自身的重量，那么就意味著可以提高建筑的高度，這樣一來(lái)就實(shí)現(xiàn)了對(duì)于地基工程成本的控制。如果建筑地區(qū)的土地土質(zhì)比較松軟，通

10、過(guò)弱化建筑自重的優(yōu)勢(shì)更加突出，同時(shí)還要注意，地震的影響力與建筑的整體質(zhì)量是成正比的，如果在較強(qiáng)的地震的影響下，建筑的重心偏上，整體的傾覆力矩就會(huì)極大提升。綜上所述，為了降低帶來(lái)的負(fù)面影響，在建筑的設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)在墻體工程時(shí)使用質(zhì)量較輕的材料，以此來(lái)減輕自身的重量。 </p><p>　　3.增加抗震防線的數(shù)量 </p><p>　　在等級(jí)較高的地震之后，通常還會(huì)發(fā)生數(shù)次余震，所以對(duì)于建筑

11、的抗震設(shè)計(jì)而言，一道防線是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。如果建筑的防線在第一次地震后遭到破壞，那么建筑在余震中，就會(huì)受到更加嚴(yán)重的損害，發(fā)生倒塌事故。在建筑的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要將余震的因素考慮在內(nèi)，通過(guò)構(gòu)建多個(gè)延性較好的分支體系，在發(fā)生較強(qiáng)的地震時(shí)，通過(guò)良好的延性來(lái)相互協(xié)調(diào)作用，抵抗地震的帶來(lái)的損害。如果發(fā)生第二次地震，即在本區(qū)域的抗震設(shè)防的強(qiáng)度之下時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)由屈服狀態(tài)發(fā)展到非彈性變形狀態(tài)，這時(shí)對(duì)于建筑可能會(huì)造成輕微的破壞。如果建筑受到第三次地震，即比

12、本區(qū)域的抗震設(shè)防程度更高的情況下，雖然會(huì)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)造成相對(duì)嚴(yán)重的損害，但是建筑不至于發(fā)生倒塌，也不會(huì)造成生命財(cái)產(chǎn)損害。 </p><p>　　4.提升建筑的抗震能力 </p><p>　　在等級(jí)較高的地震的作用下，建筑的構(gòu)件的安全儲(chǔ)備程度就會(huì)下降。建筑內(nèi)的構(gòu)建的實(shí)際的承載能力，通過(guò)參數(shù)的計(jì)算分析，可以判斷出整個(gè)建筑的薄弱位置，這對(duì)于強(qiáng)化建筑的抗震能力及其關(guān)鍵。與此同時(shí)，要保證建筑樓層的基

13、本承載力與彈性受力的比值呈規(guī)律性變化，這個(gè)比值一旦發(fā)生急劇的改變，建筑內(nèi)部機(jī)構(gòu)的塑性內(nèi)里就會(huì)變形，而避免地震能量集中在建筑的某個(gè)部位，就要調(diào)整機(jī)構(gòu)內(nèi)部的承載能力，協(xié)調(diào)建筑對(duì)于地震的能量吸收效果。 </p><p>　　5.綜合考慮建筑位移問(wèn)題 </p><p>　　我國(guó)的建筑的抗震設(shè)計(jì)，通常以承載力作為重要參數(shù)，通過(guò)分析建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變形，對(duì)于內(nèi)力進(jìn)行組合，以提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。除此之外

14、，為了根據(jù)基礎(chǔ)位移的狀況來(lái)進(jìn)行建筑的抗震設(shè)計(jì)，要深入了解結(jié)構(gòu)變形的情況以及與配筋的關(guān)系，并采取行之有效的設(shè)計(jì)方式，以便建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)入到抗震階段，開(kāi)始對(duì)于自身的變形進(jìn)行控制。除了等級(jí)較低的地震，對(duì)于強(qiáng)烈的地震，建筑的位移也關(guān)系到結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)。 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)： </b></p><p>　　目前，在建筑抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，我國(guó)學(xué)者通過(guò)不斷努力已經(jīng)

15、取得了顯著成果，但是由于地震的不確定性以及地震原因的不可預(yù)測(cè)性，在建筑抗震設(shè)計(jì)方面還有許多需要改進(jìn)的方面。其中不僅要綜合考慮影響到建筑抗震的多種因素，而且要樹(shù)立先進(jìn)的抗震設(shè)計(jì)理念，合理確定建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型，.弱化建筑結(jié)構(gòu)的自重，增加建筑抗震防線的數(shù)量，并不斷提升建筑的抗震能力，綜合考慮建筑位移，在設(shè)計(jì)過(guò)程中嚴(yán)格遵守相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，保證建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性，建筑抗震技術(shù)必然會(huì)得到進(jìn)一步的飛躍式發(fā)展。 </p><p>&l

16、t;b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉媛.高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析[J].中國(guó)科技信息,2011,08(15). </p><p>　　[2]楊成.有關(guān)建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探討[J].黑龍江科技信息,2012,10(15). </p><p>　　[3]熊榮.高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].科技與企業(yè),2012,07(0

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