摘要：隨著城市的不斷擴(kuò)大和建設(shè)用地的日趨緊張，建筑業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的時(shí)期，建筑也由低層向高層方向發(fā)展。地震具有隨機(jī)性、不確定性和復(fù)雜性，加強(qiáng)建筑物的抗震措施就顯得十分必要與迫切。本文通過分析和討論當(dāng)前我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在抗震方面存在的主要問題，探討了提高建筑結(jié)構(gòu)抗震特性的有效措施，對(duì)于降低地震對(duì)人民生命安全和國(guó)家財(cái)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的損失，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

　　關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu),抗震,問題,措施

　　1 引言

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑物越來越多，也越來越高，在這種情況下必須做好抗震設(shè)計(jì)�？拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中遵循的原則，使結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度、剛度、延性及耗能能力等方面的要求，從而實(shí)現(xiàn)“小震不倒、中震可修、大震不倒”的目的，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中，卻達(dá)不到這種效果。本文將從我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)常見的問題進(jìn)行分析探討，提出相應(yīng)的有效的抗震措施，使的建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)一步提高。

　　2 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)常見的問題

　　地震是突發(fā)性的自然災(zāi)害，起因有很多，造成的嚴(yán)重?fù)p壞主要有：地震引起地面變形;建筑物地基的損壞，使地基失效;建筑結(jié)構(gòu)由于強(qiáng)度不足在劇烈震動(dòng)中失穩(wěn)破壞。目前在建筑抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問題如下：

　　2.1 建筑物場(chǎng)地選址

　　在初步設(shè)計(jì)階段，場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況是重要的選址依據(jù)，不同的地質(zhì)條件下，建筑物在地震中的破壞程度是明顯不同的。但是往往在設(shè)計(jì)階段中，卻沒有充分的場(chǎng)地地質(zhì)的勘察資料，在不充分的條件下的進(jìn)行地基設(shè)計(jì)，會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)留下安全隱患。

　　2.2 建筑物自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　建筑物平面布置復(fù)雜，致使幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心不重合，會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，在地震荷載作用下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，水平荷載載會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害，從而加劇了地震對(duì)建筑物的破壞，現(xiàn)在多數(shù)高層建筑距離非常近，很容易對(duì)鄰近建筑物造成危害。相關(guān)資料和一些力學(xué)分析表明，結(jié)構(gòu)在凹凸拐角處容易造成應(yīng)力集中，尤其體現(xiàn)在非對(duì)稱結(jié)構(gòu)中。在對(duì)稱結(jié)構(gòu)中也因注意凸出部位的尺寸，采取有效的補(bǔ)救措施。另外，結(jié)構(gòu)在豎向方面的剛度的不均勻不連續(xù)，容易出現(xiàn)剛度突變和軟弱層。

　　2.3 建筑平面布局

　　建筑的平面宜采用簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱的形狀，避免過于復(fù)雜的平面形式。大量震害的資料表明，建筑物平面布置不對(duì)稱、過多的外凸、內(nèi)凹等復(fù)雜形式都容易造成震害。建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇、布置、構(gòu)造措施比軟件的計(jì)算結(jié)果是否精確更能影響結(jié)構(gòu)的安全，除了考慮結(jié)構(gòu)安全因素外，還要綜合考慮建筑美觀、結(jié)構(gòu)合理及便于施工和工程造價(jià)等多方面因素。

　　2.4 防震縫設(shè)置

　　防震縫是結(jié)構(gòu)整體的柔韌性的關(guān)鍵，建筑物存在下列三種情況時(shí)，宜設(shè)防震縫：平面各項(xiàng)尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》(JGJ3- 91)中表2.2.3 的限值，同時(shí)又沒有加強(qiáng)措施;建筑物有大的錯(cuò)層;結(jié)構(gòu)的剛度或荷載在某些部位相差過大，沒有補(bǔ)救措施，有的既沒有防震縫，又沒有有效措施。防震縫的設(shè)置與否也是建筑設(shè)計(jì)過程中容易忽視的環(huán)節(jié)。

　　2.5 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)

　　針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)類型、跨度、高度、防震烈度以及場(chǎng)地巖土體類型的綜合考慮，容易造成抗震等級(jí)的評(píng)估上的過大或過小，這種問題的普遍性，很容易對(duì)建筑物帶來安全隱患。問題的多面性往往很復(fù)雜，抓住主要因素，結(jié)合次要因素進(jìn)行各種角度的分析，是設(shè)計(jì)人員的能力體現(xiàn)，盡量避免這些問題的出現(xiàn)。

　　3 提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能措施

　　3.1 合適的結(jié)構(gòu)類型

　　豎向荷載產(chǎn)生軸向作用力，而水平荷載主要產(chǎn)生彎矩。隨著建筑結(jié)構(gòu)的高度不斷增加，在豎向荷載固定不變的情況下，水平荷載增大，使得水平荷載引起的側(cè)移非常大，而豎向荷載所引起的建筑物側(cè)移很小。因此在建筑結(jié)構(gòu)中，高度越大，越要注意對(duì)水平荷載的控制。目前建筑工程常用的結(jié)構(gòu)類型主要有鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋砼結(jié)構(gòu)，各有優(yōu)缺點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)就是：自重輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、施工工期短等，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面相對(duì)較小，延性較好，適合采用柔性方案的結(jié)構(gòu)。其缺點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)較高，在一定條件下，易發(fā)生共振。與鋼結(jié)構(gòu)相比，現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)空間整體性好，結(jié)構(gòu)剛度較大，造價(jià)低，材料來源也比較豐富。同時(shí)，各類建筑的要求不一樣，它可以組成多種結(jié)構(gòu)體系，以適應(yīng)各類建筑的不同需求，這點(diǎn)體現(xiàn)在高層建筑中。它的突出缺點(diǎn)就是自重較大，塑性變形大，施工工期較長(zhǎng)，當(dāng)場(chǎng)地土特征周期較短時(shí)，易產(chǎn)生共振。因此，不論建筑采用什么結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)取決于其結(jié)構(gòu)體系和材料性能，同時(shí)受限于場(chǎng)地巖土的類型，應(yīng)盡量避免共振現(xiàn)象。

　　3.2 地震能量輸入縮小化

　　具有良好抗震性能的高層建筑結(jié)構(gòu)要求結(jié)構(gòu)的變形能力滿足在預(yù)期的地震作用下的變形要求,因此在設(shè)計(jì)過程中除了控制構(gòu)件的承載力外還應(yīng)控制結(jié)構(gòu)在地震作用下的層間位移極限值或位移延性比, 然后根據(jù)構(gòu)件變形與結(jié)構(gòu)位移的關(guān)系來確定構(gòu)件的變形值，同時(shí)根據(jù)截面達(dá)到的應(yīng)變大小及分布來確定構(gòu)件的構(gòu)造要求，選擇堅(jiān)硬的場(chǎng)地土來建造高層建筑等方法來減小地震能量的輸入。

　　3.3 建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量減小

　　地震發(fā)生時(shí)，建筑物的質(zhì)量越大，結(jié)構(gòu)越易破壞。在相同的地基條件下，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，若減輕結(jié)構(gòu)自重則可相應(yīng)增加層數(shù)或減少地基處理費(fèi)用，這一作用在軟土基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其明顯，同時(shí)由于地震對(duì)建筑物造成的破壞與建筑物質(zhì)量成正比，而建筑由于其高度大重心高等特點(diǎn)，在地震作用時(shí)其傾覆力矩也隨之增加。因此，為了盡量減小其傾覆力矩應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)各部分應(yīng)做得輕一些，如用加氣混凝土砌塊、輕質(zhì)材料等砌筑墻體以減輕結(jié)構(gòu)自重。

　　3.4 設(shè)置多道抗震防線

　　當(dāng)發(fā)生強(qiáng)烈地震之后會(huì)伴隨多次余震，如果只設(shè)置一道防線，那么在第一次震害破壞后會(huì)再次遭到余震的沖擊，將會(huì)因破壞積累導(dǎo)致建筑物倒塌。一個(gè)良好的抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成，同時(shí)由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作�？蚣�-剪力墻結(jié)構(gòu)是由延性框架和剪力墻兩個(gè)分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度是抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有的，還要有意識(shí)地建立一部分屈服區(qū)，分布在合理位置。提高主要耗能構(gòu)件的延性和剛度，使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，從而提高結(jié)構(gòu)抗震性能，避免倒塌。適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后，其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長(zhǎng)階段，保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。在抗震設(shè)計(jì)中，某一部分結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的很高，就會(huì)造成其他部位的相對(duì)薄弱，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意這種抗震不平衡性，在施工中的這種不平衡性能，通過改變構(gòu)件的配筋來調(diào)整平衡的做法，都需要慎重考慮。

　　4 結(jié)束語

　　地震是難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的自然災(zāi)害，建筑結(jié)構(gòu)的抗震措施是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，貫穿到建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、使用過程中。設(shè)計(jì)人員在研究結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)從整體宏觀出發(fā)，充分考慮各種因素，依據(jù)更多的工程經(jīng)驗(yàn)和震害經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)來不斷完善設(shè)計(jì)依據(jù)，創(chuàng)造出更加安全的建筑。

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