建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震問題分析

1、    建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震問題分析    王喜峰摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑工程為大眾工作、學(xué)習(xí)、生活創(chuàng)建了良好的場所。為了最大化保障人們的人身財產(chǎn)安全，必須要注重建筑工程的安全穩(wěn)妥性，降低地震所造成的災(zāi)害影響是迫切要務(wù)。本文展開對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震問題的分析，以進(jìn)一步助力于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震性能的提高。關(guān)鍵詞：建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震問題引言建筑結(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(qiáng)度，在設(shè)計階段應(yīng)當(dāng)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(qiáng)力的

2、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(yán)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(qiáng)震動時，發(fā)生扭轉(zhuǎn)或斷裂的概率更高。下文對不同類型建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力及設(shè)計進(jìn)行了全面的分析。1建筑工程抗震設(shè)計主要原則1.1建筑結(jié)構(gòu)的合理為了確保建筑結(jié)構(gòu)的功能滿足使用需求，在設(shè)計階段就需要敲定部分基礎(chǔ)內(nèi)容的設(shè)計，這樣做也是為了保證建筑工程的承載力強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)剛硬度結(jié)合的合理性。從整體布局角度出發(fā)開展的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠?qū)⒔ㄖ乃胁糠钟袡C(jī)的串聯(lián)到一起，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體建筑物抗震新能的有效提升。1.2抗震理念與結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)合對整體建筑工程而言，建筑設(shè)

3、計為項目的施工提供了主要指導(dǎo)，通常建筑設(shè)計都要在項目施工之前盡可能完善。實(shí)際施工過程中建筑設(shè)計方案還會受到自然環(huán)境、地質(zhì)條件等多方面因素的影響，不得不進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。為了確保建筑工程的施工能夠按照預(yù)期開展，不僅僅要保證建筑設(shè)計的科學(xué)性與實(shí)用性，還需要對可能出現(xiàn)的變化進(jìn)行預(yù)測，并留出應(yīng)對和調(diào)整的空間。也就是說想要將抗震理念在建筑設(shè)計中表達(dá)出來，就要將抗震設(shè)計與建筑本身的設(shè)計進(jìn)行融合。2建筑工程抗震設(shè)計存在的問題2.1選址問題如今我國城市人口逐漸增多，為擴(kuò)大城市人口容量，需要更多建筑，許多開發(fā)商都擴(kuò)大了建筑規(guī)模，因此，一些不適于進(jìn)行建造的土地也被用作建筑工程施工場地，在不發(fā)生災(zāi)害時，場地因素并不會

4、對建筑產(chǎn)生明顯影響，但如果發(fā)生較強(qiáng)的地震，就會使建筑迅速遭到破壞。2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計問題與材料問題近年來，我國已在建筑抗風(fēng)抗震性能上作出了十分詳細(xì)且明確的設(shè)計規(guī)范，但個別建筑施工企業(yè)在實(shí)際執(zhí)行過程中，為減少材料的使用量和建筑工程量，降低工程造價，節(jié)省成本，從而獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益，往往采用性能等級不合格的材料進(jìn)行工程建設(shè)，或故意降低建筑的抗震等級，尤其是在鋼結(jié)構(gòu)、高層建筑中，部分設(shè)計師認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)自身具備的抗風(fēng)抗震性能已經(jīng)足夠抵御危機(jī)，不必增設(shè)抗震體系。采用這種方式設(shè)計和構(gòu)建的建筑，存在極大的安全隱患，平時或許容易發(fā)生裂縫或其他小問題，但在地震災(zāi)害來臨時，一些節(jié)點(diǎn)連接處會由于無法承受突然集中的應(yīng)力而被

5、破壞，導(dǎo)致整棟建筑物坍塌，居民來不及逃出建筑。另外，在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，有些設(shè)計師考慮問題不周全，不能將所有位置對于抗震性的影響均考慮在內(nèi)，常忽略一些細(xì)節(jié)，在建筑結(jié)構(gòu)中留下不合理的設(shè)計或薄弱的地方，導(dǎo)致在災(zāi)害發(fā)生時有一些承重結(jié)構(gòu)局部遭受破壞，失去支撐后整體建筑都會受到影響，容易直接發(fā)生倒塌。最后，在建筑工程中，與抗震性能聯(lián)系緊密的一些結(jié)構(gòu)，如高層建筑中的鋼結(jié)構(gòu)造價較高，是整個建筑工程的主要支出項目，但我國建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展導(dǎo)致各地對于鋼材的需求量持續(xù)提升，鋼材價格居高不下，某些企業(yè)采用偷工減料的方式牟取暴利，控制鋼材用量或在實(shí)際施工過程中違背原有設(shè)計方案，故意減少鋼材用量，導(dǎo)致某些節(jié)點(diǎn)較為

6、脆弱。即使在理論上這種做法不會對建筑平時使用過程中的各項性能造成影響，但在抗震方面，建筑的抗震性能和抗沖擊性能會大打折扣，一旦危機(jī)來臨，建筑會迅速倒塌。3建筑工程中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)3.1挑選適合的建筑工程建設(shè)場地為了保障建筑工程建筑抗震性，在施工之前應(yīng)嚴(yán)格篩選取用適當(dāng)?shù)膱龅?，進(jìn)行實(shí)地勘探考察，全面了解地形、地貌、地質(zhì)等情況，防止建筑施工場地有斷裂地層、凹陷地層等情況的發(fā)生。若無法避開這些位置，則需要有關(guān)工作人員相互配合，對地基進(jìn)行加固，確保建筑物的抗震性。土木工程地基場地的選擇最為關(guān)鍵的一點(diǎn)，是要全面分析工程所在地的地質(zhì)情況、地震歷史、地震活躍度，了解這一地區(qū)的地震發(fā)生相關(guān)特征，通過這些詳細(xì)的

7、地質(zhì)資料來合理地設(shè)計抗震設(shè)計等級，使建筑物能夠具有與當(dāng)?shù)氐卣鹎闆r相一致的地震破壞承受能力。設(shè)計人員應(yīng)考量并選取對建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有利的地基場條件，這對于建筑物的承載力有決定性作用。但在地基場存在其他客觀因素時需綜合考量，此時首先要進(jìn)行地基加固。具備有利條件的地基場通常有如下特征：地基土密度較高、巖石豐富。3.2強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)是建筑物的主要受力對象，科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)是確保建筑均衡承載的關(guān)鍵。因此在設(shè)計階段和建筑物施工的過程中，都必須要強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，尤其是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)布局的合理性。對建筑結(jié)構(gòu)的平面進(jìn)行設(shè)計師，最好采用規(guī)則的形狀，為建筑物承載的均衡性提供一定的保障。盡量不要選擇不規(guī)則

8、的建筑平面，這類建筑結(jié)構(gòu)的承載力難以控制在均衡狀態(tài)，在面對強(qiáng)震動環(huán)境時出現(xiàn)的損壞也更為嚴(yán)重。3.3建筑材料選擇和質(zhì)量控制在建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中，材料問題也會直接影響建筑的抗震性能，從制訂施工計劃、選材再到施工過程中對于材料的保管養(yǎng)護(hù)，都要足夠重視。需要根據(jù)現(xiàn)場情況選擇材料種類，如在氣候濕潤、多雨地區(qū)的建筑，要選用抗腐蝕性較強(qiáng)的材料，并對金屬材料進(jìn)行防水處理，防止生銹;在易發(fā)生酸雨的地區(qū)，則要選取抗酸性腐蝕的材料。4結(jié)語我國的國土范圍內(nèi)有很多地區(qū)是屬于地震頻發(fā)的地帶。地震的頻繁發(fā)生對建筑和人們的生命財產(chǎn)安全都會帶來嚴(yán)重的威脅。所以，設(shè)計師必須要充分考慮建筑工程結(jié)構(gòu)的剛度、地基結(jié)構(gòu)、規(guī)則性、水平和垂直布局的設(shè)計，要不斷強(qiáng)化對建筑工程所在地點(diǎn)的地質(zhì)條件、地理環(huán)境、地震頻次與強(qiáng)度的分析和考量，以此來降低地震災(zāi)害對建筑工程項目的影響，確保人們的生命財產(chǎn)安全，保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性和穩(wěn)定性。參考文獻(xiàn)：1辛桂芹.建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中對抗震問題的分析j.綠色環(huán)保建材，2018（4）：88