民用建筑结构设计中的抗震问题研究

2015-04-16胡海红王井兰

建材与装饰 2015年24期

关键词：抗震结构设计建筑物

胡海红王井兰

（1.中机中联工程有限公司重庆江北区 4000212.重庆赛迪治金技术有限公司重庆江北区 400021）

民用建筑结构设计中的抗震问题研究

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（1.中机中联工程有限公司重庆江北区 4000212.重庆赛迪治金技术有限公司重庆江北区 400021）

近几年由于自然灾害的频发，尤其是地震的灾害影响较为巨大，地震不仅会对人们的生命和财产等造成损失，同时也会对国家的经济建设带来巨大的破坏，因此有效的做好地震的预防，已经成为了国内外众多相关学者突出重视的课题。如今在我国城市化进程加快发展，促使建筑设施相应的建立起来，并且逐渐向更大、更长、更高的方向发展，这无疑会使地震的破坏影响更加的巨大，所以为了有效的预防民用建筑的地震灾害，就必须在建筑结构设计中增加抗震技术的应用，从而有效的完善民用建筑结构的设计，使建筑能够有效的抵挡地震的侵袭，从而保护人们的生命和财产安全，为社会的经济建设带来巨大的支撑力量。因此本文通过对地震的破坏作用和建筑抗震进行分析，找出我国新的建筑抗震设计规范中出现的问题，并对如何有效的完善建筑结构设计中抗震的问题提出解决的策略。

民用建筑；抗震问题；建筑结构设计

地震作为对人类影响最为重大的自然灾害之一，近几年发生的频率逐渐加大，2004年印度洋发生地震造成死亡和失踪的人数达到30多万，总损失达到200亿美元。我国的汶川地震是新中国成立以来最大的一次地震，造成了将近7万人死亡，40多万人受伤，失踪人数达到2万多人，四川省直接经济损失达到1万亿元。严重损毁的房屋达到450万户。造成重大的损失。我国是一个地震多发的国家之一，并且地震的分布范围较广，通常地震的强度还相对较高，震源也相对较浅，又因为我国是一个人口众多的国家，所以地震的破坏程度将是非常巨大的。我国对于民用建筑的防震工作在建国之后才开始成立专门的研究机构。并且在1976年唐山大地震之前我国的建筑物都没有抗震措施。所以从总体来看我国的建筑防震还不完善，需要进一步完善抗震设计和技术的革新。

1 建筑的破坏影响和结构设计中抗震问题

1.1 地震的破坏影响

1.1.1 地表受到的破坏和影响

地震发生时，最先受到影响的就是地表，主要的表现特征就是地表产生裂缝或者地面下沉，严重的会使地表冒水、翻砂、滑坡等现象。地表的破坏最为直接的就会使建筑物发生变形，从而造成建筑物发生倾斜或者倒塌。从地表产生的地震裂缝来说，主要分为构造性地震裂缝和重力式地震裂缝。而构造性地震裂缝通常是由地震的断层错位而使地表产生影响。重力式地震裂缝是因为地表土质不稳，而产生松动。当地表产生裂缝后将直接贯穿建筑，会造成建筑物开裂。地面的下沉使建筑地表产生不均匀沉降，从而使建筑物倒塌。在河岸和山地中会产生滑坡，对建筑的道路产生破坏，并会冲毁房屋[1]。

1.1.2 建筑物受到的破坏和影响

建筑物在遭受地震影响后的反应不仅与地表的构造有关，同时还与建筑物整体的构造的动力特性有关，地震对建筑物产生破坏主要是通过地震波进行的，地震波会使建筑物产生上下颠簸或者水平摇摆以及建筑物沉降和扭转。上下颠簸主要是由地震产生的纵波影响的，会使建筑物的低层或者墙体的负荷强度增加，从而就会使建筑物的底层和墙体垮塌，从而使上面的建筑物就会塌陷下来。地震产生的横波会使建筑平行波动，会使建筑物一面的墙体受到的冲击力加大，从而会使建筑物整体向一个方向倾斜。建筑物会产生扭转，是因为地震波的形式是旋转而来的，从而就会使建筑物遭受损毁。

1.2 结构设计中抗震的问题

在民用建筑的结构设计中如果场地的类别和抗震的等级选用不合理就会使整个设计出现失误，结构设计中具体存在的问题有：①剪力墙结构设计中有些设计者为了保证建筑底层有较大的使用空间，而减少抗震墙的设置，而未采取其它的有效抗震措施。②单跨框架的应用不合理，这种结构在抗震应用中存在很多的缺陷，如果这种结构其中一根柱子被破坏就会造成整个楼层的坍塌，这种结构体系一定要体现出强柱弱梁的设计概念。③框架结构设计中设计者未充分考虑楼梯间的抗震措施，而导致楼梯间处的结构先破坏，最终引起建筑的破坏。所以我们必须要根据现今我国建筑结构设计中抗震的问题，来有效的完善民用建筑的抗震设计。

2 民用建筑结构设计中的抗震问题探究

2.1 民用建筑抗震设防设计规划的误区

首先一些建筑物在抗震设计上，没有充分的考虑工程建设的经济指标，在我国抗震设防的规范中，存在的明显缺陷就是规范的目的只是最大限度的减少人员的伤害，而没有充分的考虑地震发生所带来的经济损失，尤其是城市的建筑群增加以及人们的物质生活水平快速发展的今天，地震对经济的损失是非常巨大的。再者是没有考虑地区的差异，在规划中只是从整体上对建筑抗震设计提出了规范，而没有考虑我国不同区域在地震发生的频率上和影响上的差异。

2.2 如何有效的完善建筑结构设计中抗震的问题

2.2.1 合理的进行选址和布局

民用建筑工程会受到当地的地质和水文等因素的影响，因此建筑物受到的地震破坏程度就有所不同，所以有效的进行建筑物防震就必须合理的进行选址和布局。为了减轻地震对建筑物的破坏，所以建筑物在设计之前要对当地的地质和环境进行调查。最好选在震害小区域。根据力学理论，建筑物会因为受力不均而产生局部破坏，与建筑平、立面的布置不规则有关，所以在进行设计时应保证建筑平、立面是规则的。再者建筑物的体积和质量越大，相应的产生的破坏越大，并且重心较高的建筑物受到的破坏也就越大，但是现今的建筑普遍向高层发展，所以为了减少建筑的倾覆程度，就应该选用材质较轻的建筑材料，来减少建筑物的质量。

2.2.2 要对建筑结构的抗震等级进行明确

民用建筑在设计前，要对建筑结构的抗震等级进行明确，建筑的抗震等级应根据设防烈度、结构类型、建筑高度以及设防类别确定。

2.2.3 填充墙的抗震措施

当填充墙较高时，应在填充墙一定高度内设置圈梁。当填充墙较长时，应在填充墙一定长度内设置构造柱。填充墙要与圈梁和构造柱用拉结筋拉结起来，这样的拉结作用可以充分的保证墙体的整体性，从而可以有效的预防地震来袭时墙体的坍塌。

2.2.4 女儿墙的设置

女儿墙一定要按照规范要求设置构造柱及压顶梁，同时也要进行抗风和抗震的验算。

2.2.5 其他

一般情况下，发生强烈的地震后，还会产生多次余震，我们的建筑物除了受到强烈地震的影响外，还会遭到余震的影响，余震会增加建筑物倒塌的可能性。

所以在进行建筑抗设计时，还可以设定一定的屈服水准或者延性水准来抵抗小型地震的危害[2]。