淺談建筑抗震與結構設計

1、<p>　　淺談建筑抗震與結構設計</p><p>　　摘要：我國很大一部分地區(qū)位于地震帶，近些年地震災害造成我國的經(jīng)濟損失與人員傷亡，因此關于建筑的抗震結構的設計成為了建筑行業(yè)中備受關注的話題，在建筑的抗震設計過程中，需要結合當?shù)氐膶嶋H情況進行結構設計。作為建筑設計的關鍵環(huán)節(jié)，抗震的結構設計也受到許多要素的影響。因此本文從建筑抗震結構設計的基本要素出發(fā)，討論了我國目前建筑抗震結構設計中存在的問題并進行

2、了建筑抗震設計的理念分析。 </p><p>　　關鍵詞：建筑結構 抗震設計 抗震理念 </p><p>　　中圖分類號：TU2文獻標識碼： A </p><p>　　一、建筑抗震結構設計的基本要素 </p><p>　　建筑抗震的基本要素，首先就是在抗震設計中，有目的性地來進行薄弱位置的控制，保證足夠的變形能力承受一定等級的地震，而薄弱層又

3、不會發(fā)生偏離，這是強化建筑結構整體抗震性能的最關鍵的要素。其次要構建建筑抗震結構的體系，通過數(shù)個延展性較好的個體組成并協(xié)調各個部分的工作。例如框架的剪力墻基本機構，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，在等級比較高的地震之后，通常會伴隨多次余震，因此在建筑建構設計時一道防線是不夠的。建筑的抗震結構體系要最大程度提升內外的冗余度，并構建一定數(shù)量的屈服區(qū)域，建筑的主體耗能構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，實現(xiàn)提高抗震性的基本目標。 </p><p>　　二、建筑抗震結構設計中存在的問題 </p><p><b>　　1.高層建筑較多 </b></p><p>　　目前我國城市的高層建筑數(shù)量上漲，從高層建筑的混凝土機構以及相關的技術來看，一些高層建筑超過了國家的有關標準要求。通過工程師的調查論證以及模型震動模擬實驗顯示，在地

5、震的環(huán)境下，一些超過國家規(guī)定的標準限制的高層建筑，其自身的破壞力程度會極大提升。建筑高度的提升也會導致一些參數(shù)發(fā)生改變，例如建筑的延性要求、安全指標等，所以更容易受到外力的破壞。 </p><p>　　2.材料與結構存在缺陷 </p><p>　　我國建筑的主要材料以鋼筋混凝土為主，在抗震設計中，需要充分考慮變形的把控以及位移的限制問題，如果建筑的結構內部變形較大，僅僅依賴剛度較差的鋼框架

6、，是很難解決側移的難題，不但增大了鋼結構的負荷，而且也大大降低了抗震效果。對于建筑整體而言，內部結構轉換層的設計非常關鍵，轉換層的剛度直接影響到建筑的抗震效能。因此，在建筑結構設計中，如果存在加強層或者是轉換層，則要更加謹慎進行結構模式設計，嚴格控制建筑剛度，降低地震帶來的危害。 </p><p>　　3.建筑軸壓比和短柱設置不完備 </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，導致柱子的斷面較大，但是柱的其他方向的鋼筋卻是高強混凝土結構的鋼筋，這樣一來，柱的斷面尺寸很難縮小。將柱的軸壓比控制在一定范圍內，目的是保證柱子處在一個大偏壓的狀態(tài)，避免因為地震導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、建筑抗震設計理念分析 </p><p>　　1.

8、合理確定建筑結構類型 </p><p>　　建筑抗震的設計理念，首先要合理選擇建筑的機構類型。在高層建筑中，建筑垂直方向的負荷主要是使建筑產(chǎn)生軸向力，而水平方向的負荷抓喲是保證建筑結構產(chǎn)生彎矩。建筑的高度增加，垂直方向負荷保持不便，而水平方向的負荷的承載作用力就會大大提升，這時地震引起的建筑側移就比較小，然后再水平方向的側移參數(shù)就相對較大，與建筑的整體高度呈幾何變化。所以，高層建筑的結構選擇，要重點對于水平方向負

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

10、過弱化建筑自重的優(yōu)勢更加突出，同時還要注意，地震的影響力與建筑的整體質量是成正比的，如果在較強的地震的影響下，建筑的重心偏上，整體的傾覆力矩就會極大提升。綜上所述，為了降低帶來的負面影響，在建筑的設計中，可以通過在墻體工程時使用質量較輕的材料，以此來減輕自身的重量。 </p><p>　　3.增加抗震防線的數(shù)量 </p><p>　　在等級較高的地震之后，通常還會發(fā)生數(shù)次余震，所以對于建筑

11、的抗震設計而言，一道防線是遠遠不夠的。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，就會受到更加嚴重的損害，發(fā)生倒塌事故。在建筑的機構設計中，要將余震的因素考慮在內，通過構建多個延性較好的分支體系，在發(fā)生較強的地震時，通過良好的延性來相互協(xié)調作用，抵抗地震的帶來的損害。如果發(fā)生第二次地震，即在本區(qū)域的抗震設防的強度之下時，建筑結構就會由屈服狀態(tài)發(fā)展到非彈性變形狀態(tài)，這時對于建筑可能會造成輕微的破壞。如果建筑受到第三次地震，即比

12、本區(qū)域的抗震設防程度更高的情況下，雖然會對于建筑結構造成相對嚴重的損害，但是建筑不至于發(fā)生倒塌，也不會造成生命財產(chǎn)損害。 </p><p>　　4.提升建筑的抗震能力 </p><p>　　在等級較高的地震的作用下，建筑的構件的安全儲備程度就會下降。建筑內的構建的實際的承載能力，通過參數(shù)的計算分析，可以判斷出整個建筑的薄弱位置，這對于強化建筑的抗震能力及其關鍵。與此同時，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，這個比值一旦發(fā)生急劇的改變，建筑內部機構的塑性內里就會變形，而避免地震能量集中在建筑的某個部位，就要調整機構內部的承載能力，協(xié)調建筑對于地震的能量吸收效果。 </p><p>　　5.綜合考慮建筑位移問題 </p><p>　　我國的建筑的抗震設計，通常以承載力作為重要參數(shù)，通過分析建筑內部結構的變形，對于內力進行組合，以提高建筑結構的穩(wěn)定性。除此之外

14、，為了根據(jù)基礎位移的狀況來進行建筑的抗震設計，要深入了解結構變形的情況以及與配筋的關系，并采取行之有效的設計方式，以便建筑的結構進入到抗震階段，開始對于自身的變形進行控制。除了等級較低的地震，對于強烈的地震，建筑的位移也關系到結構的整體設計。 </p><p><b>　　結束語： </b></p><p>　　目前，在建筑抗震的結構設計方面，我國學者通過不斷努力已經(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測性，在建筑抗震設計方面還有許多需要改進的方面。其中不僅要綜合考慮影響到建筑抗震的多種因素，而且要樹立先進的抗震設計理念，合理確定建筑結構類型，.弱化建筑結構的自重，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，在設計過程中嚴格遵守相關的質量標準，保證建筑設計的科學性，建筑抗震技術必然會得到進一步的飛躍式發(fā)展。 </p><p>&l

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