建筑結(jié)構(gòu)工程在抗震設(shè)計中的探索獲獎科研報告

建筑結(jié)構(gòu)工程在抗震設(shè)計中的探索獲獎科研報告摘要：我國處在多個地震帶之上，是一個地震多發(fā)的國家，唐山地震、汶川地震造成巨大人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失，銘記災(zāi)難、痛定思痛，必須重視建筑物的安全性能。房屋的抗震性能的好壞和建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式是有著很大關(guān)系，人們應(yīng)當(dāng)重視建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題，采取科學(xué)的設(shè)計方法，并根據(jù)實際的土地情況具體分析，找到一個最適合本地的建筑結(jié)構(gòu)，從而滿足保護人民生命和財產(chǎn)安全的要求。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震設(shè)計;要點

00TU352;000A

引言

伴隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，人類與自然的關(guān)系變得越來越微妙，由于地下資源的過量開采，從而造成地面下陷等問題，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致地震等自然災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。近幾年來，我國的地震災(zāi)害現(xiàn)象時有發(fā)生，人們對建筑質(zhì)量的要求也因此不斷提高。做好抗震設(shè)計工作以此來提高建筑物抗震效果，減少地震對建筑物的破壞，給人們帶來安全感，是每一位工程人員的責(zé)任與義務(wù)。在這種環(huán)境下，加強對施工質(zhì)量的管理和控制變得尤為重要。因為提高建筑物的抗震水平不僅是國家的嚴(yán)格要求，更是人民的愿望所在。

1建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的原則

1.1結(jié)構(gòu)簡單化

建筑工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需盡量選擇結(jié)構(gòu)簡單的構(gòu)造體系，進而改善工程的抗震質(zhì)量和抗震效果。與結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑工程相比，結(jié)構(gòu)簡單的建筑工程結(jié)構(gòu)體系能夠有效增強力學(xué)計算的準(zhǔn)確性，進而加大對結(jié)構(gòu)設(shè)計平衡性的把控力度，防止結(jié)構(gòu)設(shè)計過于復(fù)雜而造成的設(shè)計質(zhì)量不佳的問題。同時，相對較為簡單的設(shè)計形式能夠減輕由于地震因素所造成的損害，減輕地震破壞力對結(jié)構(gòu)的傷害，從而有效優(yōu)化建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震效果。

1.2提高整體性

為使建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計展現(xiàn)出較好的抗震效果，在設(shè)計中要高度重視結(jié)構(gòu)的整體性。結(jié)構(gòu)的抗震性并不是對結(jié)構(gòu)某一個部分提出的要求，其是對建筑工程體系當(dāng)中的所有部分都有著較高的要求，所以應(yīng)從整體上把控結(jié)構(gòu)的設(shè)計，保證結(jié)構(gòu)布局的科學(xué)性及合理性，特別要關(guān)注對建筑工程項目有著較大影響的幾個因素，我們必須要采取多種有效措施減少甚至避免其對結(jié)構(gòu)的不利影響，確保各部分結(jié)構(gòu)之間的有效協(xié)調(diào)。另外，在工程建設(shè)的過程中也需對各部分力學(xué)作用的基本特點予以全面的分析，從而不斷完善工程結(jié)構(gòu)的抗震性能。

1.3加強抵抗性

為了增強建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，應(yīng)以工程結(jié)構(gòu)體系來抵抗外力作用，尤其是地震作用的負(fù)面影響。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需對建筑工程結(jié)構(gòu)予以科學(xué)設(shè)計，在設(shè)計中要以工程的抵抗力為切入點，在建筑工程建設(shè)和設(shè)計階段首先構(gòu)建理想狀態(tài)下的抵抗力，這樣才能夠在發(fā)生地震的狀態(tài)下使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。這也充分展現(xiàn)了結(jié)構(gòu)最佳的抗震能力。再者，為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中也可嚴(yán)格控制抵抗力，從而確保力學(xué)體系的平衡性及合理性。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計要點

2.1抗震設(shè)計以位移為基礎(chǔ)

抗震設(shè)計以位移為基礎(chǔ)能全面進行抗震性能設(shè)計，提高建筑物的抗震能力，是符合現(xiàn)代建筑物抗震設(shè)計的需要。該方法是以位移為基本出發(fā)點，通常將位移控制運用到建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，通過為位移譜的位移偏移計算出剪力的數(shù)值，進行建筑物的結(jié)構(gòu)分析，如何進行性能提升，通過具體的配筋進行有效設(shè)計，采用增加剛度的方法，將位移目標(biāo)進行變化，提高建筑物的抗震能力，有效的考慮抗震性能中的位移偏移的重要性，有效提升其在設(shè)計理論的應(yīng)用過程，有效增加其使用方法，有效提高建筑物的抗震性能?？拐鹪O(shè)計以位移為基礎(chǔ)的方法是提高建筑物抗震性能的有效方式，符合現(xiàn)代建筑物提高性能的有效方法。

2.2抗震場地選擇

在相同的設(shè)計條件下，場地的地質(zhì)條件對建筑抗震性能有著極大的影響，并且受到地震破壞程度差異明顯，所以做好抗震場地選擇工作十分重要。在選擇抗震場地時，盡可能避免地質(zhì)較差的場地，降低地震帶來的災(zāi)害。通常情況下，微風(fēng)化與中等風(fēng)化基巖、密實砂土層、含水量低的黏土都是較為有利的建設(shè)場地，而軟土、液化土、濕陷性黃土都是不利場地，需要正確辨別場地的影響因素。如果工程建設(shè)區(qū)域地質(zhì)不理想，則需要結(jié)合土質(zhì)采取加強措施，同時要對可能出現(xiàn)的不利條件進行估算，并采取預(yù)先防護措施進行加固處理。如果發(fā)生地震時可能出現(xiàn)斷裂的場地，需要重點加強地基，確?；A(chǔ)工程的安全。

2.3建筑結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則與對稱性

根據(jù)抗震理念，對建筑立面、平面設(shè)計時，應(yīng)確保建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。對于不規(guī)則建筑工程通常都是采用空間結(jié)構(gòu)計算模型;對于工程結(jié)構(gòu)中較為薄弱的環(huán)節(jié)，需要提高內(nèi)力系數(shù)，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對彈塑性變形進行分析，薄弱部位需要采用針對性抗震設(shè)計。對稱性同樣是抗震設(shè)計中的重要一環(huán)，需要建筑結(jié)構(gòu)對稱、質(zhì)量分布對稱、剛度對稱。通常最理想的方案是“三心重合”，三心即平面形心、質(zhì)量中心、剛度中心。結(jié)構(gòu)對稱也就是抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)對稱，該種對稱較為容易實現(xiàn)，主要保證主體結(jié)構(gòu)沿著主軸方向進行剛度、強度設(shè)計，變形特征差異不大;保證沿抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)當(dāng)中的主軸線強度、剛度分布均勻;結(jié)構(gòu)整體具備一定的協(xié)調(diào)能力，確保剛度、強度能夠滿足扭矩性能，這樣即可在發(fā)生地震災(zāi)害時，建筑結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形，避免主體結(jié)構(gòu)、構(gòu)件遭到破壞。

2.4嚴(yán)格規(guī)范建筑物的高度和寬度

首先要嚴(yán)格控制建筑物的高度和寬度，在建筑施工之前，對于建筑設(shè)計超高或者高寬比不符合標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)予嚴(yán)格的把控，對于高度接近限高或者高寬比接近不合標(biāo)準(zhǔn)，為了加強建筑物的穩(wěn)定性和抗震能力應(yīng)該在其底部增加一層豎向構(gòu)件，一般情況下采用的豎向構(gòu)件采用混凝土柱或者混凝土墻等。其次在進行建筑物抗震設(shè)計計算時候，采用的計算方法應(yīng)該使用經(jīng)過主管部門認(rèn)定的符合建筑力學(xué)模型的方法，對于計算結(jié)果，應(yīng)該滿足建筑物的實際要求和基本規(guī)定。

2.5設(shè)置多重抗震防線

在地震災(zāi)害出現(xiàn)的時候，要是多了一道抗震的防線，也就給人們的逃生提供了多一分的希望，而且會為建筑結(jié)構(gòu)整體抗震性能的提升提供保障。在抗震設(shè)計中，采用多重防線的設(shè)置方式具有非常重要的現(xiàn)實意義。應(yīng)該選擇具備優(yōu)秀延展性能的原材料對其中一道抗震防線進行設(shè)置，再選擇其它的一些適合用做抗震設(shè)計的各種材料和部件設(shè)置更多的防線。對多重防線進行設(shè)置的優(yōu)點在于能夠有效的對地震所帶來的沖擊力進行緩沖，降低地震形成的破壞，減少損失。

2.6非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要是依附在主體結(jié)構(gòu)上，在設(shè)計的過程中對于女兒墻、內(nèi)隔墻、圍護墻、填充墻這些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計要更加關(guān)注，加強這些部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可顯著提高建筑抗震性。在設(shè)計雨篷、女兒墻這些附屬構(gòu)件時要從整體角度考慮，做好連接和錨固工作。例如填充墻的局部高度可能就會造成主體結(jié)構(gòu)的短柱出現(xiàn)脆性破壞。填充墻、內(nèi)隔墻和圍護墻設(shè)計中還要減少主體結(jié)構(gòu)的自震周期，對其剛度分布予以改變，使構(gòu)件在地震作用下的內(nèi)力分布得到有效改變，緩解其受力狀態(tài)。而對于建筑結(jié)構(gòu)中的頂棚、貼面、建筑裝飾以及懸吊物部分，則需要綜合性的采用柔性連接和剛性連接的雙重手段，防止