如何强化工民建结构设计中的抗震设计

2021-11-23彭芳芳

商品与质量 2021年30期

彭芳芳

深圳市筑道建筑工程设计有限公司广东深圳 518000

地震区的建筑物应设计为具有良好抗震性能的延性结构，防止出现脆性破坏，结构的抗震性能的本质就是结构的延性性能。虽然结构设计是以强度为基础的，但想实现规范要求的“三水准”设防要求这一目标，单是考虑强度设计是无法到达的，抗震的钢筋混凝土结构必须将延性结构设计要求考虑进去。多道抗震防线能够使结构最大限度地吸收和耗散地震能量。当地震卓越周期和场地周期相同或者相近的时候，会发生共振现象，如果建筑物有多道防线，可以有效避开或者降低共振，减轻地震灾害[1]。

1 建筑结构设计中存在的不足之处

1.1 建筑结构设计的抗震性能交叉影响

建筑工程安全最大的方面就是地震问题，然而因为中国地形以及地势的原因，有的地区地震频发，相应地区大部分建筑物的抗震设计都不符合要求，从而造成建筑物出现坍塌的现象，这在很大程度上给人们的生命安全以及财产安全带来了影响，同时也制约了建筑领域的发展以及经济的建设。强化建筑物安全性势在必行，首要措施就是提高建筑结构设计中的抗震基础。抗震线对于建筑物的安全性来说是一次性的，如果出现事故的话，是不可逆的，没有办法确保人们的生命安全以及财产安全。建筑结构的抗震性取决于很多方面的因素，一般情况下是在施工材料以及建筑结构设计上。

1.2 质量偏心

质量偏心主要指楼层每一部分在构件截面的尺寸上存在差异，使得各处质量不均匀。这种质量偏心问题也存在于质量系统结构中，造成这一问题出现的主要原因是建筑施工材料性能和质量上存在差异，并且相关材料在具体使用环节受到未知因素影响较大。实践研究中，若将建筑物中平面不规则结构自重看成随机变量，则通过概率分布的知识可得到以下结论：即权衡质量分布不均匀造成的建筑平面偶然偏心朝向应与地震作用力方向相互垂直。

2 工民建结构抗震设计方法

2.1 设计方案

在工民建结构抗震设计中，相邻结构碰撞造成的地震灾害相对常见，应设计防震缝，倘若缝隙宽度较小，会造成结构遭受破坏。目前，在项目设计中，应结合地基基础，对设计方案进行调整，使得不规则结构设计更加合理，满足结构抗震要求。值得注意的是，在外观复杂、工民建结构的建筑中，应结合实际情况对防震缝进行设计，使得相关指标达到防震标准。针对项目施工而言，应结合平面不规则建筑的复杂水平，对方案进行优化设计，在本质上提升建筑物的抗震等级。抗震设计方案主要包括以下两种：其一，是设置缝隙，工民建结构划分为规则平面；其二，不设置缝隙，以工民建结构的种类和特征为出发点，制定合理技术方案。在抗震方案设计中，应权衡几方面内容：考虑施工现场实际情况影响，通过不设缝方案应用，使得抗震方案应用与建筑物本身相协调，增加建筑物防震标准，结合抗震灾害等级等相关要求，当建筑物高度达到100m，超过建筑标准，防震缝隙设计值应超过标准推荐值，使得建筑物本身性能获得提升[2]。

2.2 建筑场地加固处理

如果建筑物的稳定度较好，在发生地震后，建筑被破坏的程度就会相对较小。而建筑物的稳定度取决于建筑场地的稳固程度，所以在进行一些工民建结构抗震设计时要选择抗震性能好的场地。如果某处施工地的土质较软，且含水性较高，施工人员避开此地施工，或者对此地进行加固，以此保证建筑物的稳定性，有些工程没有办法避开土质较差的地方，就可以采取以下措施进行加固。第一，可采用换填垫层法将之前较松软的土壤替换为较好的土壤，保证该地不会出现下陷的情况。第二，强夯法，用大锤对此处进行夯实，保证不会因为承受较大压力而出现下陷的情况。第三，水泥土搅拌法，在该处混入水泥，让土壤和水泥充分均匀地搅拌在一起，以此提高此地的承受力。

2.3 合理选择结构尺寸

公民建抗震设计中，要合理选择结构尺寸，这样能够加强建筑物的抗震性能。公民建筑物的外形和尺寸不符合抗震设计标准，那么在实际应用中，其抗震性能就会大大降低。工民建筑物的设计标准要以抗震性能为主，同时抗震方案的选择要简单，人员才能提高抗震建筑物的施工质量。《高层工民建混凝土结构技术规程》明确规定的建筑物的尺寸、面积、规则、质量等，所以工民建结构设计时要合理选择结构尺寸，保证建筑物的抗震性达到要求。

2.4 加强对于建筑抗震设计的维修加固

对于建筑结构设计之后的施工过程来说，必须定期对建筑整体的抗震性能以及定性进行检查加固。由于建筑结构的抗震性能是评定建筑物设计质量的重要标准，因此在后续的施工过程中，施工人员要定期对建筑结构进行维修并加固，以此来确保整体结构的稳定性，全面提升建筑设计的安全质量。

2.5 支撑设计优化

针对支撑系统开展的优化设计，应保障设计人员有效获取厂房生产的实际需求，加强厂房支撑结构的优化效果。以案例工程支撑结构为例，在机械设备有序运行期间，实际产生的生产振动力，结合大型设备生产期间行程单格体积与吨位等条件，制定科学的支撑体系，旨在提升厂房建筑工程垂直方向整体的支撑性能，有序完成支撑构件内力设计，优化支撑钢构件数量，有效控制钢构件截面大小，借助三点架构焊接形式，提升建筑项目横向支撑力的保持效果。屋面板在设计期间，应借助轻质混凝土完成建筑构建，以此保障荷载设计效果。基于案例厂房所在地区，具有多雨特性，以期提升排水便利性[3]。