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摘要:建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)是保證房屋建筑安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)。本文將從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)涵及目標(biāo)、抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中抗震設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容三個(gè)方面對(duì)于這一問題進(jìn)行深入的研究分析，以期為提高我國建筑工程抗震水平做出一定的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞:建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

馬斯洛的需求理論表示，人的最基本需求即安全需求，房屋建筑也不例外。建筑工程本來是為人類的生存發(fā)展服務(wù)，因此其必須滿足人類最基本的安全需求。為了盡可能地滿足人們的安全需求，必須通過合理的地基選擇、科學(xué)的建筑設(shè)計(jì)以及堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量保證來做好建筑工程的抗震工作，進(jìn)而保護(hù)使用者的人力財(cái)力安全。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)涵以及目標(biāo)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中抗震設(shè)計(jì)即在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候充分考慮地震可能帶來的損失，針對(duì)當(dāng)?shù)氐牡卣鸢l(fā)生概率以及最高等級(jí)設(shè)計(jì)房屋建筑的結(jié)構(gòu)，選擇設(shè)計(jì)合理的抗壓能力。建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)主要是以目前已經(jīng)趨于成熟的建筑結(jié)構(gòu)抗震理論與房屋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為基本理念，吸取相關(guān)地震災(zāi)害中的建筑物破損情況的教訓(xùn)并且結(jié)合設(shè)計(jì)師在長(zhǎng)期從事設(shè)計(jì)工作中已經(jīng)積累的經(jīng)驗(yàn)與前輩設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)包含兩層:第一層是滿足相應(yīng)部門的要求，即委托方與投資方會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能有一定的要求，因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)該努力使建筑的外形、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量以及樣式滿足其要求的參數(shù);第二層目標(biāo)即抗震設(shè)計(jì)的深層、本質(zhì)目標(biāo)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了提高建筑質(zhì)量，為消費(fèi)者提供更好的建筑作品，因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中抗震設(shè)計(jì)的深層目標(biāo)也是為了提高建筑物的整體性能，提高其安全性與穩(wěn)定性。為了達(dá)到這一目標(biāo)，建筑設(shè)計(jì)師在具體設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)建筑工程所在地的地質(zhì)情況具體問題具體分析，不僅關(guān)注靜態(tài)的地質(zhì)情況，也要將地震運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的地質(zhì)變動(dòng)情況充分考慮在內(nèi)，最大程度上提高房屋建筑在極端情況下的正常使用程度，延長(zhǎng)其使用壽命。

2抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素

2．1選擇合適的施工地址

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是選擇合適的施工地址，施工地址的地層情況、土壤含量、自然環(huán)境因素以及周圍人為環(huán)境因素都可能會(huì)影響整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和效用性，因此在建筑結(jié)構(gòu)抗震水平設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵最核心的要素就是合適的施工地質(zhì)。截至目前，我國已經(jīng)出臺(tái)了相應(yīng)的法律條文———《中華人民共和國減災(zāi)抗震法》，該條文要求各地在進(jìn)行建筑工程建設(shè)的時(shí)候要根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行嚴(yán)格的安全等級(jí)評(píng)估，分析其發(fā)生地震災(zāi)害的可能性以及地震災(zāi)害可能的等級(jí)指標(biāo)，有的放矢地進(jìn)行防護(hù)。該條例中根據(jù)地震災(zāi)害可能帶來的損失標(biāo)準(zhǔn)將建筑地址安全性能等級(jí)明文規(guī)定為四類，即甲類、乙類、丙類和丁類。四類標(biāo)準(zhǔn)的安全系數(shù)要求逐級(jí)下降，甲類是可以預(yù)防大型地震災(zāi)害的建筑地址類型，乙類則是指可能會(huì)受到損失但是能夠及時(shí)恢復(fù)的建筑地址種類;丙類是指日常普通類型的建筑地址種類，也是目前建筑設(shè)計(jì)中最常見的一種;丁類則是抗震級(jí)別低于正常建筑標(biāo)準(zhǔn)的，主要用于建設(shè)臨時(shí)性建筑或者是安全等級(jí)較高地區(qū)的臨時(shí)性建筑。因此，在選擇建筑地址的時(shí)候要根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)結(jié)合建筑使用目的以及其他具體情況選擇合適的地址。

2．2科學(xué)合理的設(shè)計(jì)

地震是常見的、不可抗力且具有較強(qiáng)破壞性的自然災(zāi)害，雖然地震的發(fā)生不可避免，但是地震發(fā)生時(shí)的損失情況卻是人為可控的。通過分析近百年的地震災(zāi)害給建筑實(shí)施帶來的破損數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn)，同樣級(jí)別的地震對(duì)于不同建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的破壞程度是各不相同的。根據(jù)此數(shù)據(jù)，我們可以認(rèn)為科學(xué)合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠有效地降低地震災(zāi)害帶來的損害，從而減少對(duì)于使用者生命財(cái)產(chǎn)的危害，因此科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震性能的第二關(guān)鍵要素。我國建筑行業(yè)最常用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括具有較高柔韌性的“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”、單純的“鋼結(jié)構(gòu)”、二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)形成的”鋼混結(jié)構(gòu)“以及硬度較高但是柔韌度不足的“砌體結(jié)構(gòu)”四種類型。

2．3可靠的建筑質(zhì)量

地震是發(fā)生頻率較低但是具有極強(qiáng)破壞的、超出人力控制范圍的自然災(zāi)害。鑒于其巨大的破壞力，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中必須將其考慮在內(nèi)，并且根據(jù)地震可能的等級(jí)采取不同的設(shè)計(jì)策略。無論采取何種設(shè)計(jì)策略都不可能離開可靠的建筑質(zhì)量，因此我們可以將可靠的建筑質(zhì)量視作抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素之一。確保可靠的建筑質(zhì)量，首先要保證建筑材料的可靠，即采購建筑材料的時(shí)候要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)，避免混入殘次產(chǎn)品或者不合格產(chǎn)品，影響整個(gè)建筑工程的總體水平;其次，可靠的建筑質(zhì)量需要扎實(shí)的理論支持，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要以相關(guān)設(shè)計(jì)原則作為理論支撐，盡可能地提高抗震設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性;最后，可靠的建筑質(zhì)量需要專業(yè)的建筑人才來保證，建筑工程是一項(xiàng)門檻較低的行業(yè)，但是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)施卻具有一定的操作難度，因此抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分必須交由專門的人員進(jìn)行。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中抗震設(shè)計(jì)的主要流程

上文中我們已經(jīng)初步探討了影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素，自然建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中抗震設(shè)計(jì)的主要流程也將主要圍繞以上幾點(diǎn)展開。

3．1因地制宜，選擇合適的建筑場(chǎng)地

選擇合適的建筑場(chǎng)地對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)工作具有舉足輕重的作用，選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ?chǎng)地能夠有效地減少整個(gè)建筑工程的施工作業(yè)量。首先，在選擇建筑場(chǎng)地的時(shí)候應(yīng)該選擇較為平坦的場(chǎng)地，平坦的場(chǎng)地不僅能夠減小地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)的衍生損失，更有助于具體的施工操作;此次，應(yīng)該選擇視野開闊的地段作為場(chǎng)地，視野開闊的場(chǎng)地既能夠幫助建筑工程的開展，其開闊性又有助于建筑工程抗震效能的提高;第三，要選擇硬度密度始終的場(chǎng)地作為建筑基地，密度的均勻性能夠降低地震災(zāi)害的破壞性、硬度的均勻則能夠有效提升建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力，從而避免出現(xiàn)建筑開裂的現(xiàn)象;第四，切忌將建筑場(chǎng)地選在地震斷裂帶上，地震斷裂帶是地震災(zāi)害高發(fā)頻發(fā)的范圍。將建筑基地置于明顯的斷裂帶上必須極力提高建筑物的抗震能力，同時(shí)也得做好相應(yīng)的防范措施，以上措施都會(huì)造成資源的不必要浪費(fèi)。最后，建筑場(chǎng)地的建筑基地要避免選擇建在軟土區(qū)域，將軟土區(qū)域作為建筑基地容易出現(xiàn)建筑過程中的塌陷，同時(shí)軟土區(qū)域的抗震設(shè)計(jì)難以發(fā)揮應(yīng)有的效用。

3．2提升建筑工程的布局設(shè)置合理性

建筑工程的布局設(shè)置工作主要包括建筑結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)、建筑工程空間設(shè)置以及建筑工程立體設(shè)計(jì)，在建筑工程的布局設(shè)置工作貫徹抗震意識(shí)，提高整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性能夠有效提高整體建筑的抗震水平。在具體操作中，應(yīng)該堅(jiān)守結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平衡性的原則，同時(shí)也要注意保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單合理性、整體性、穩(wěn)定性，此外結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)務(wù)必以科學(xué)的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)。

3．3做好建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算工作

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)科學(xué)性與藝術(shù)性并重的工作，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中相關(guān)人員要進(jìn)行充分的參數(shù)計(jì)算。首先，要根據(jù)相應(yīng)的材料參數(shù)計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力。其次根據(jù)模擬地震災(zāi)害結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算出地震沖擊力可能帶來的損失，并根據(jù)這一參數(shù)制定相應(yīng)的應(yīng)急系統(tǒng)設(shè)計(jì)。最后，要根據(jù)綜合的參數(shù)分析努力做到既保證數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)合理性又保持應(yīng)有的抗震能力。

4小結(jié)

綜上所述，建筑工程中的抗震設(shè)計(jì)對(duì)于提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性具有重要的作用，對(duì)于促進(jìn)建筑行業(yè)的良性發(fā)展具有深刻的影響，因此抗震設(shè)計(jì)的合理性十分關(guān)鍵。但是我國幅員遼闊，各地的地質(zhì)情況、環(huán)境因素都各有不同，故而并沒有形成統(tǒng)一的抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)以及理論，這就需要相關(guān)學(xué)者在這一方面做出更多的研究。

參考文獻(xiàn)

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作者:王澤峰 單位:太原市建筑設(shè)計(jì)研究院