论文部分内容阅读
【摘要】：在建筑工程的施工中，建筑结构的防震设计是一项重要的内容，本文首先介绍了建筑结构的防震理论，然后指出目前防震设计的出现的问题和不足，笔者结合自身的工作经验给出一系列改进措施，来提高建筑结构的防震性能。
【关键词】：建筑工程；防震；改进措施
【 abstract 】 : in the construction engineering construction, architectural structure, shockproof design is an important content, this paper first introduced the structure, shockproof theory, and then points out that the design of the earthquake the problems and the insufficiency, the author own work experience gives a series of improvement measures, and to improve the building structure vibration resistance.
【 key words 】 : building engineering; Shock; Improvement measures
中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：
引言
近年来，随着居民生活要求的提高和高层建筑的增多，建筑工程的结构防震分析和设计已变得尤为重要，这直接关系到人们的生命安全。特别是我国国土面积比较大，地震多发区比较多，建筑工程的防震设计是工程设计中需要我们特别关注的地方，建筑工程的防震依旧是建筑物安全考虑的核心问题。
1 建筑防震理论分析
建筑工程结构防震规范是指导建筑工程防震设计的法定性文件，它是各国在建筑防震经验权威性的总结，它一方面反映了各个国家经济与建设的时代水平，另一方面反映了各个国家的具体防震实际经验。它以有关防震的科学理论为指导，为具体的防震施工技术提供理论基础，使这份规范向着使用性方面发展，在实践的基础上确保建筑工程的安全性。
建筑防震设计的理论主要有三种，这是在不同的年代上根据当时的科技水平所采用的设计理论，第一种是拟静力理论，在20世纪10-40年代发展起来的一种理论；第二种是反应谱理论，在20世纪40-60年代发展起来的；第三种是动力理论，20世纪70年代-80年代广为应用的地震动力理论。目前而言，现代建筑工程防震设计的理论都是采用的第三种动力理论，这种理论的发展是基于电子计算机的应用和人们对地震的深入理解，采用实验模型演示地震发生的情形，为防震设计提供理论的数据支持[1]。
2 建筑工程防震设计中出现的问题
2.1 抗震设防烈度低
就目前来讲，现在应用的建筑结构设计的安全度水平偏低，已经不能满足目前国情的需要，近几年，地震的频发，这段建筑物安全性的要求提出更高的要求，原有的建筑结构设计的安全度应该大幅度的提升[2]。国内现行的防震标准中，中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为10％的地震烈度，较低的抗震设防烈度放松了高层建筑的抗震要求，这是使得建筑物的安全性大大的降低。
2.2 地基的选取不合理
建筑工程的施工中地基的选择是很重要的，好的地基可以增加建筑物的防震能力，所以地基选取时应选择开阔平坦的坚硬场地，远离河岸，尽量是选取的地基在一类土壤上，避开复杂地形，尽量采用人工地基不采用震陷土作天然地基，避免在危险地段建造房屋。地基的选取之前一定要进行实地的采样分析。
2.3 部分建筑物高度过高
由于我国自身的国情所决定，现在建筑物的高度越来越高，这样就对建筑结构防震设计提出更高的要求。按照我国现行高层建筑混凝土结构技术规程规定，在某个确定的设防烈度和结构型式下，采用钢筋混凝土技术的高层建筑都有一个合适的高度。在这个高度以内，建筑物的抗震能力还是比较有保证，但实际情况往往不是这样，很多建筑物都超过合适的限定高度。超过高度限制后，建筑物的变形破坏性态会发生很大的变化，这样就导致建筑物的防震能力下降，影响因素也变得复杂多变，这样就会对建筑的结构设计和工程预算带来很大的难度[3]。
3 建筑工程结构防震设计的基本内容
3.1 重视建筑工程结构的规则性
建筑工程设计时必须符合抗震概念设计的基本要求，对于不规则比较严重的设计方案不应该采用，不要只重视建筑物的外形而不重视建筑物的安全性，建造工程设计时要把安全性放到首位，采用平面或立面简单的对称。这是由于地震发生时，相互的对称的建筑物在地震时抗震能力比较强，不容易遭到破换，而且对于它的加固和防护也比较容易实现。
3.2 防震概念设计应坚持的原则
防震结构设计时采用的结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能，结构构件设计时应遵循以下的原则：
结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层墙（柱）”的原则；
对结构中抗震相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力；
承受竖向荷载的主要构件尽量不要作为主要耗能构件。
3.3 建筑工程结构防震结构设计的基本方法
3.3.1 推广使用隔震和消能减震设计
目前，建筑工程设计时一般都是采用延性结构体系（传统抗震结构体系），这个体系是适当控制结构物的刚度，地震发生时，允许结构构件进入非弹性状态，并具有较大的延性，通过这样的方式来消耗地震产生的能量，减轻地震对建筑物造成的破坏，使建筑物出现裂缝但对整体结构没有大的影响。随着新技术和新材料的产生，在传统抗震结构体系中加入软垫隔震，滑移隔震，摆动隔震，悬吊隔震等措施，通过这些措施改变结构构件的力学特性，减少地震能量输入，减轻结构地震反应，是一种很有前途的防震措施。
3.3.2 减少地震能量输入
建筑工程结构防震设计时，采用基于位移的结构抗震设计，这样可以减少地震能量的输入，设计时要进行定量分析，在地震发生时，结构的变形能力满足定量分析的变形要求。定量分析师不仅要验算构件的承载力，还要控制结构在地震震感很强的作用下层间位移角限值或位移延性比。在建筑工程中，选择坚硬的场地作为地基建造的高层建筑，可以很大程度上减少地震能量输入，减轻地震的破坏程度。错开地震的活跃周期，防止地震余震与结构产生的共振破坏。
3.3.3 建筑工程结构材料的选用
建筑工程结构设计中结构材料选用也很重要。如果结构设计的很完善，同时也符合防震的要求，但是如果结构材料的选用不当，就可能达不到预期的防震效果。在防震结构设计时必须要对结构材料参数随机性的防震模糊可靠度进行分析，这与以往的结构抗震可靠度的研究不同，以往的研究中只考慮荷载的不确定性而不考虑别的因素。设计时应该综合考虑了材料参数的随机性，地震烈度的不确定性以及烈度等级界限的模糊性等因素，确保设计时考虑因素的全面性。
3.3.4减轻建筑结构自重
减轻建筑结构的自重，对于增强建筑物的防震能力具有很大的影响。从地基承载力来看，如果是相同的地基条件，在不增加基础或地基处理造价的情况下，减轻结构自重意味着可以增加建造层数，对于软土地基影响更为明显。地震效应与建筑物的重量成正比，建筑物结构重量的增加必然引起地震力的增大，建筑物的结构中惯性较大，地震发生时，建筑物的危害性较高。所以在建筑工程设计时尽量采用自重比较轻的结构构件[4]。
3.3.5 建筑结构应设置多道抗震防线
建筑物为了提高防震性能可以设置多道抗震防线，地震发生时，第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后，后备的第二道乃至第三道防线能抵挡后续的地震动的冲击，提高建筑物的防震能力。
结语
随着科技的不断进步，新技术和新材料研发的也同样在不断的进步，这些新技术和材料的应用是建筑工程迈向了一个新的台阶。防震结构的设计和结构材料的改进，这是建筑工程防震设计的新方向，这也是今后很长一段时间的探索研究的热点。
【参考文献】
[1] 陆文强,陈瑛.几种基于性能的结构抗震设计方法研究[J].工程抗震与加固改造,2011,33(6):82-86.
[2] 蒋山.浅谈建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].中国房地产业,2011,(10):195-196.
[3] 广宽云.建筑结构设计中抗震设计浅析[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(5):15-16.
[4] 李英.浅析我国钢筋混凝土结构抗震设计[J].城市建设理论研究（电子版）,2011,(30):36-37.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
【关键词】：建筑工程；防震；改进措施
【 abstract 】 : in the construction engineering construction, architectural structure, shockproof design is an important content, this paper first introduced the structure, shockproof theory, and then points out that the design of the earthquake the problems and the insufficiency, the author own work experience gives a series of improvement measures, and to improve the building structure vibration resistance.
【 key words 】 : building engineering; Shock; Improvement measures
中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：
引言
近年来，随着居民生活要求的提高和高层建筑的增多，建筑工程的结构防震分析和设计已变得尤为重要，这直接关系到人们的生命安全。特别是我国国土面积比较大，地震多发区比较多，建筑工程的防震设计是工程设计中需要我们特别关注的地方，建筑工程的防震依旧是建筑物安全考虑的核心问题。
1 建筑防震理论分析
建筑工程结构防震规范是指导建筑工程防震设计的法定性文件，它是各国在建筑防震经验权威性的总结，它一方面反映了各个国家经济与建设的时代水平，另一方面反映了各个国家的具体防震实际经验。它以有关防震的科学理论为指导，为具体的防震施工技术提供理论基础，使这份规范向着使用性方面发展，在实践的基础上确保建筑工程的安全性。
建筑防震设计的理论主要有三种，这是在不同的年代上根据当时的科技水平所采用的设计理论，第一种是拟静力理论，在20世纪10-40年代发展起来的一种理论；第二种是反应谱理论，在20世纪40-60年代发展起来的；第三种是动力理论，20世纪70年代-80年代广为应用的地震动力理论。目前而言，现代建筑工程防震设计的理论都是采用的第三种动力理论，这种理论的发展是基于电子计算机的应用和人们对地震的深入理解，采用实验模型演示地震发生的情形，为防震设计提供理论的数据支持[1]。
2 建筑工程防震设计中出现的问题
2.1 抗震设防烈度低
就目前来讲，现在应用的建筑结构设计的安全度水平偏低，已经不能满足目前国情的需要，近几年，地震的频发，这段建筑物安全性的要求提出更高的要求，原有的建筑结构设计的安全度应该大幅度的提升[2]。国内现行的防震标准中，中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为10％的地震烈度，较低的抗震设防烈度放松了高层建筑的抗震要求，这是使得建筑物的安全性大大的降低。
2.2 地基的选取不合理
建筑工程的施工中地基的选择是很重要的，好的地基可以增加建筑物的防震能力，所以地基选取时应选择开阔平坦的坚硬场地，远离河岸，尽量是选取的地基在一类土壤上，避开复杂地形，尽量采用人工地基不采用震陷土作天然地基，避免在危险地段建造房屋。地基的选取之前一定要进行实地的采样分析。
2.3 部分建筑物高度过高
由于我国自身的国情所决定，现在建筑物的高度越来越高，这样就对建筑结构防震设计提出更高的要求。按照我国现行高层建筑混凝土结构技术规程规定，在某个确定的设防烈度和结构型式下，采用钢筋混凝土技术的高层建筑都有一个合适的高度。在这个高度以内，建筑物的抗震能力还是比较有保证，但实际情况往往不是这样，很多建筑物都超过合适的限定高度。超过高度限制后，建筑物的变形破坏性态会发生很大的变化，这样就导致建筑物的防震能力下降，影响因素也变得复杂多变，这样就会对建筑的结构设计和工程预算带来很大的难度[3]。
3 建筑工程结构防震设计的基本内容
3.1 重视建筑工程结构的规则性
建筑工程设计时必须符合抗震概念设计的基本要求，对于不规则比较严重的设计方案不应该采用，不要只重视建筑物的外形而不重视建筑物的安全性，建造工程设计时要把安全性放到首位，采用平面或立面简单的对称。这是由于地震发生时，相互的对称的建筑物在地震时抗震能力比较强，不容易遭到破换，而且对于它的加固和防护也比较容易实现。
3.2 防震概念设计应坚持的原则
防震结构设计时采用的结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能，结构构件设计时应遵循以下的原则：
结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层墙（柱）”的原则；
对结构中抗震相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力；
承受竖向荷载的主要构件尽量不要作为主要耗能构件。
3.3 建筑工程结构防震结构设计的基本方法
3.3.1 推广使用隔震和消能减震设计
目前，建筑工程设计时一般都是采用延性结构体系（传统抗震结构体系），这个体系是适当控制结构物的刚度，地震发生时，允许结构构件进入非弹性状态，并具有较大的延性，通过这样的方式来消耗地震产生的能量，减轻地震对建筑物造成的破坏，使建筑物出现裂缝但对整体结构没有大的影响。随着新技术和新材料的产生，在传统抗震结构体系中加入软垫隔震，滑移隔震，摆动隔震，悬吊隔震等措施，通过这些措施改变结构构件的力学特性，减少地震能量输入，减轻结构地震反应，是一种很有前途的防震措施。
3.3.2 减少地震能量输入
建筑工程结构防震设计时，采用基于位移的结构抗震设计，这样可以减少地震能量的输入，设计时要进行定量分析，在地震发生时，结构的变形能力满足定量分析的变形要求。定量分析师不仅要验算构件的承载力，还要控制结构在地震震感很强的作用下层间位移角限值或位移延性比。在建筑工程中，选择坚硬的场地作为地基建造的高层建筑，可以很大程度上减少地震能量输入，减轻地震的破坏程度。错开地震的活跃周期，防止地震余震与结构产生的共振破坏。
3.3.3 建筑工程结构材料的选用
建筑工程结构设计中结构材料选用也很重要。如果结构设计的很完善，同时也符合防震的要求，但是如果结构材料的选用不当，就可能达不到预期的防震效果。在防震结构设计时必须要对结构材料参数随机性的防震模糊可靠度进行分析，这与以往的结构抗震可靠度的研究不同，以往的研究中只考慮荷载的不确定性而不考虑别的因素。设计时应该综合考虑了材料参数的随机性，地震烈度的不确定性以及烈度等级界限的模糊性等因素，确保设计时考虑因素的全面性。
3.3.4减轻建筑结构自重
减轻建筑结构的自重，对于增强建筑物的防震能力具有很大的影响。从地基承载力来看，如果是相同的地基条件，在不增加基础或地基处理造价的情况下，减轻结构自重意味着可以增加建造层数，对于软土地基影响更为明显。地震效应与建筑物的重量成正比，建筑物结构重量的增加必然引起地震力的增大，建筑物的结构中惯性较大，地震发生时，建筑物的危害性较高。所以在建筑工程设计时尽量采用自重比较轻的结构构件[4]。
3.3.5 建筑结构应设置多道抗震防线
建筑物为了提高防震性能可以设置多道抗震防线，地震发生时，第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后，后备的第二道乃至第三道防线能抵挡后续的地震动的冲击，提高建筑物的防震能力。
结语
随着科技的不断进步，新技术和新材料研发的也同样在不断的进步，这些新技术和材料的应用是建筑工程迈向了一个新的台阶。防震结构的设计和结构材料的改进，这是建筑工程防震设计的新方向，这也是今后很长一段时间的探索研究的热点。
【参考文献】
[1] 陆文强,陈瑛.几种基于性能的结构抗震设计方法研究[J].工程抗震与加固改造,2011,33(6):82-86.
[2] 蒋山.浅谈建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].中国房地产业,2011,(10):195-196.
[3] 广宽云.建筑结构设计中抗震设计浅析[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(5):15-16.
[4] 李英.浅析我国钢筋混凝土结构抗震设计[J].城市建设理论研究（电子版）,2011,(30):36-37.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。