建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震問題的分析

摘要：建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度在一定程度上代表了工程的質(zhì)量和強度，在設(shè)計階段應(yīng)當從二維和三維的角度分別體現(xiàn)規(guī)則。設(shè)計復(fù)雜程度的提升可能會帶來質(zhì)量與剛度的不均衡，這種類型建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力相對更弱，在面對強力的震動時大概率發(fā)生斷裂或扭轉(zhuǎn)問題，導(dǎo)致建筑主體產(chǎn)生嚴重的損壞。建筑結(jié)構(gòu)的整體布局也是影響工程抗震能力的主要因素之一，案例顯示不規(guī)則或不對稱的建筑結(jié)構(gòu)，在面對強震動時，發(fā)生扭轉(zhuǎn)或斷裂的概率更高。鑒于此，本文主要分析探討了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震問題，以供參閱。關(guān)鍵詞：建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震問題引言在現(xiàn)代社會快速發(fā)展的大背景下，建筑業(yè)與人們的日常生活息息相關(guān)。同時，現(xiàn)代建筑人們也對現(xiàn)代建筑提出了更高的要求。建筑本身是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚闹匾O(shè)施。人們的生活、學習、工作等都需要依靠各種類型的建筑。在建筑工程設(shè)計過程中，抗震設(shè)計一直是一個非常重要的部分。實施抗震設(shè)計有利于保證建設(shè)工程質(zhì)量。因此，在抗震設(shè)計過程中，應(yīng)結(jié)合周邊環(huán)境和建筑工程的實際情況，確保抗震設(shè)計的合理性和科學性。1建筑工程結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計的重要意義我國國土范圍內(nèi)易發(fā)生地震災(zāi)害的地質(zhì)很多，常常會發(fā)生一些小震級的地震，但不能因為地震等級小而選擇忽視，地震是屬于一種較為常見但破壞力極大的自然災(zāi)害，具有極強的破壞性，且危害大，隨機性強，不易察覺，如果建筑工程不具備抗震性必然會難以保障人們的生命財產(chǎn)安全。也正因如此，國家制訂了抗震設(shè)防三個水準目標，即“小震不壞、中震可修、大震不倒?！币罁?jù)這一要求，我國建筑設(shè)計界注重對建筑工程結(jié)構(gòu)抗震性能的研究和分析，并取得了一定的成果。建筑工程抗震設(shè)計和抗震技術(shù)的不斷進步，為人民的生命財產(chǎn)安全帶來了高度的保障，在很大程度上減輕了地震的危害。隨著科學技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展，研究建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，制訂不同地區(qū)相應(yīng)的抗震設(shè)防標準仍有必要。如何有效避免地震災(zāi)害的影響，必須在地震技術(shù)水平上盡可能地開展積極的研究，以滿足人們生活質(zhì)量的需要，提高建筑抗震水平。2影響住宅建筑抗震性能的因素（1）房屋結(jié)構(gòu)的影響。在住宅建筑工程中，房屋結(jié)構(gòu)會影響整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。例如，在住宅建筑中，若房屋的結(jié)構(gòu)不規(guī)則，存在著上下大小不一致的問題，會降低房屋抗震性能的穩(wěn)定性。又如，在躍層以及復(fù)式的住宅建筑中，由于他們的居住環(huán)境以及居住的舒適度明顯高于平層建筑，但是，抗震性能較低，無法保證住宅建筑的穩(wěn)定性。（2）房屋住宅居住時間的影響。結(jié)合房屋住宅的項目特點，當出現(xiàn)住宅居住時間較長的問題，其抗震性能無法得到保證，而且，在長期居住中，也會降低住宅結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致其抗震性能不足。在住宅建筑中，其住宅結(jié)構(gòu)每十年就會調(diào)整一次，這種情況下會降低住宅建筑的穩(wěn)定性，對于一些年限較長的住宅建筑結(jié)構(gòu)它們的抗震性能偏低。（3）住宅建筑后期改造的影響。房屋建筑中，大部分住宅建筑都按照設(shè)計結(jié)構(gòu)進行施工，項目設(shè)計中明確標注了房屋結(jié)構(gòu)中不能改變的位置，但是，在后期的住宅居住中，若人們?yōu)榱藵M足自身的居住需求，會出現(xiàn)改造建筑室內(nèi)結(jié)構(gòu)的問題，當室內(nèi)建筑中的承重墻被拆除，會降低整個住宅建筑的穩(wěn)定性，同時也增加抗震不足的風險。3加強建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計的措施3.1嚴謹選擇建筑場地和地基類型建筑物所處的地質(zhì)條件以及地基的質(zhì)量對建筑物本身的穩(wěn)定性和抗震能力的影響是直接且關(guān)鍵的，建筑場地和地基類型的選擇是提高建筑物抗震能力的基礎(chǔ)要素。在敲定選擇之前，首先要對所處區(qū)域的震動情況和強度進行全面的了解，借助科學技術(shù)手段掌握區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況。確保信息的真實、有效且全面的基礎(chǔ)上分析目標場地開展建筑工程的可行性。除此之外，還需要對建筑物的抗震水平有清晰明確的評估和認知，在設(shè)計階段對結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計和安排，便于建筑物抗震理念的表達。如果評估結(jié)果顯示目標場地不適合開展建筑工程，開發(fā)單位應(yīng)當盡可能的轉(zhuǎn)變建設(shè)地點，如果建設(shè)地點已經(jīng)無法改變，就要通過技術(shù)手段或設(shè)計方法提高建筑物的應(yīng)對能力。需要特別注意的是，高層建筑必須要建立在相對密度較高的土地上，保證建筑物的抗震能力和穩(wěn)定性，充分保障使用者的安全和權(quán)益。3.2依據(jù)抗震標準，規(guī)范平面及豎向設(shè)計平面規(guī)則與建筑物的穩(wěn)定性也存在一定的聯(lián)系，這是設(shè)計人員在設(shè)計過程中必須考慮的因素之一。通常情況下，抗震建筑的平面是有一定標準的，比如，凹凸口的深度與寬度，平面長度不宜過長，不宜采用角部重疊或細腰形的平面布置。因此，結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)力求簡單、規(guī)則、對稱，避免剛度、質(zhì)量和承載力分布不均勻。對于有較多凹凸口的復(fù)雜形狀平面要進行特殊設(shè)計或采用一定的補救措施，以最大限度地保證建筑的穩(wěn)定性。對于抗震高層建筑的結(jié)構(gòu)豎向布置，應(yīng)避免過大的外挑和收進，宜規(guī)則、均勻，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度也應(yīng)該做到上小下大均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件宜上下連續(xù)貫通。3.3采用具備防震性能的建筑材料在現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展過程中，防震材料的應(yīng)用己經(jīng)為建筑工程防震設(shè)計提供了較好的思路，對此，可借助防震材料應(yīng)用提高建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震能力，在兼顧經(jīng)濟性和適用性材料選用原則的基礎(chǔ)上保障建筑工程防震設(shè)計的協(xié)調(diào)進行。其中，在傳統(tǒng)建筑工程防震設(shè)計中，于建筑物底部鋪設(shè)砂和粘土往往能吸收地震的能量，在此基礎(chǔ)上，可借助瀝青材料實現(xiàn)對于建筑工程基底的改造，不僅能發(fā)揮更加顯著的抗震效果，同時也能充分加強建筑物整體的穩(wěn)定性。此外，建筑圍欄或墻體材料，一般可采用一些材質(zhì)較輕的材料，其目的在于消除地震帶來的危害，并通過減少建筑物的承載力以實現(xiàn)提高建筑物抗震性能的效果。例如，在當前建筑材料市場中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的主要研究方向，與一般混凝土梁和預(yù)應(yīng)力高度相比，預(yù)應(yīng)力寬扁梁高度能大約降低30cm，既可以顯著擴大建筑底部商住樓空間，又能進一步就建筑結(jié)構(gòu)提升抗震性能。3.4提升結(jié)構(gòu)延性如果建筑物的抗震性低于地震等級，則由于脆性破壞很容易倒塌。因此，建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應(yīng)提高結(jié)構(gòu)的延性并增加其強度?？梢愿倪M以下內(nèi)容：（1）延性材料。如果使用延性材料在發(fā)生彈性變形或重復(fù)彈性變形時，延性不會有明顯下降。（2）桿件的延性。為了改善結(jié)構(gòu)的延性，應(yīng)檢查結(jié)構(gòu)部件的桿件的延性，例如塑性變形、能量耗散等。（3）構(gòu)件的延性。某一個構(gòu)件發(fā)生塑性變形和消耗能量的能力，可以通過提高墻體或框架的延性來改善建筑結(jié)構(gòu)的整體延性。通常，建筑結(jié)構(gòu)的延性與其抵抗塌陷或塑性變形的能力有關(guān)?？梢栽谠O(shè)計中使用以下方法：在平面上，增強突變處和轉(zhuǎn)角處之類的