建筑抗震設(shè)計(jì)問題的探討2篇

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（一）

一、民用建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題

民用建筑結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)是基于其強(qiáng)度和延展性。根據(jù)以往幾次的地震經(jīng)驗(yàn)，建筑師已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非彈性變形來抵抗強(qiáng)震突襲，這是將抗震強(qiáng)度和延性二者恰當(dāng)融合，是很好的抵御地震的良方。因此，就目前來說，大部分建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行民用建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí)，其思路大都是給抗震結(jié)構(gòu)設(shè)定一定的屈服水準(zhǔn)，從而用來抵御小震的威脅，同時(shí)又利用其延性特征使結(jié)構(gòu)具備與屈服水準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的延性水準(zhǔn)，用這一水準(zhǔn)來抵御強(qiáng)震的攻擊。這樣做的好處是既保證了經(jīng)濟(jì)效益又能使建筑物具備較強(qiáng)的抗震能力，保證民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全不受損害。此外，為了保障建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具備完善的抗震能力，建筑設(shè)計(jì)師會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)定比較低的承載力水平，這就相應(yīng)地需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具備比較高的延性水平；相反，若給結(jié)構(gòu)設(shè)定比較高的承載力水平，那所對(duì)應(yīng)的延性水平就會(huì)比較低。對(duì)于這個(gè)問題，各個(gè)國(guó)家有著自身不同的看法，來自美國(guó)的建筑設(shè)計(jì)師認(rèn)為，對(duì)于級(jí)數(shù)較低的地震，既可以采用低承載力———高延性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，又可以采用中等承載力———中等延性的建筑結(jié)構(gòu)，甚至可以采用高承載力———低延性的架構(gòu)；至于用來抵御強(qiáng)震攻擊的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則應(yīng)該采用低承載力———高延性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，換句話說，就是地震的級(jí)數(shù)越大，就必須有越高延性的結(jié)構(gòu)來與之對(duì)應(yīng)。日本的相關(guān)專家則贊成對(duì)任何建筑都采用高承載力———低延性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來抵御任何大小地震的攻擊。對(duì)于這個(gè)問題，歐洲建筑設(shè)計(jì)師則有另外的看法，認(rèn)為在遇到任何大小的地震時(shí)，都可以采用低承載力———高延性、中等承載力———中等延性、高承載力———低延性這三種建筑結(jié)構(gòu)來應(yīng)對(duì)，并提出這三種建筑結(jié)構(gòu)的組合就抗震效果來說都是等效的。中國(guó)本身而言則采用了按地震烈度區(qū)域劃分選用不同延性結(jié)構(gòu)的建筑方法，這其實(shí)并沒有考慮到同一烈度區(qū)域地震力取值大小不同的其他可能性。

二、剖析民用建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容

2.1提倡合理的建筑布置

在對(duì)民用建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定合理的建筑布置，提倡其建筑平面和立面的簡(jiǎn)潔、規(guī)則和對(duì)稱性。尤其在做建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：平面簡(jiǎn)潔，規(guī)則，具備一定的對(duì)稱性；剛度中心應(yīng)與質(zhì)量中心盡量重合；若跨間質(zhì)量較大則不宜布置在結(jié)構(gòu)的邊緣，較大質(zhì)量的設(shè)施應(yīng)布置在距剛度中心較近的位置；建筑的大懸挑結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量不要采用；在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用較為輕質(zhì)的材料，避免出現(xiàn)意外事故。

2.2明確規(guī)定建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)

抗震結(jié)構(gòu)的等級(jí)規(guī)定是十分有必要的，它是為了采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧?，同時(shí)鋼筋混凝土的建筑也應(yīng)該根據(jù)地震的烈度、結(jié)構(gòu)的類型以及建筑的高度來采取不同級(jí)別的抗震等級(jí)，這也應(yīng)該符合相關(guān)的建筑計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)的要求。

2.3在建筑設(shè)計(jì)時(shí)圈梁和構(gòu)造柱不可缺少

唐山大地震的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，采用沒有任何抗震能力的粘土磚和天然石砌體的建筑風(fēng)格，是不存在任何抗震抵御能力的。這種松散的堆積墻體在地震中容易坍塌分散，就算沒有倒塌其損毀程度也是相當(dāng)嚴(yán)重了。于是后期的建筑過程一直強(qiáng)調(diào)采用圈梁和構(gòu)造柱的使用，強(qiáng)調(diào)建筑物設(shè)計(jì)的整體性，防止嚴(yán)重災(zāi)害的發(fā)生，否則在遭遇強(qiáng)大地震時(shí)很容易造成破斷，喪失原本的保護(hù)功能。

2.4合理使用縱橫墻的拉結(jié)作用

圈梁對(duì)墻體的拉結(jié)作用是顯而易見的，而對(duì)縱橫墻的合理使用也能很好地發(fā)揮這一作用。橫墻應(yīng)該沿端部砌成凹凸型，伸入縱墻內(nèi)部，還要注意拉結(jié)鋼筋的設(shè)置，至少兩根六毫米鋼筋，伸入磚縫的長(zhǎng)度不應(yīng)少于四百毫米，這樣有效的拉結(jié)形式可以大大減輕地震造成的災(zāi)害，減少人員傷亡。

三、結(jié)語

數(shù)次地震的強(qiáng)烈攻擊嚴(yán)重破壞了我們的家園，甚至奪走親人的生命，教訓(xùn)何其慘痛。這就警示后人建筑安全的重要意義。民用建筑的抗震設(shè)計(jì)關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，是抵御強(qiáng)震的有效保障，在進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分體現(xiàn)這一元素。

作者：包廣林 單位：中煤礦山建設(shè)集團(tuán)第三十三工程處

（二）

一、村鎮(zhèn)建筑設(shè)防的問題

通過對(duì)我國(guó)村鎮(zhèn)建筑的現(xiàn)狀以及對(duì)其存在問題的認(rèn)識(shí)，可以看出村鎮(zhèn)建筑的抗震設(shè)防現(xiàn)狀不容樂觀，其問題主要表現(xiàn)在以下三個(gè)萬面：

1.1意識(shí)方面

農(nóng)村群眾的抗震意識(shí)比較貧乏，對(duì)房屋應(yīng)該采取抗震措施缺乏正確的認(rèn)識(shí)，又由于農(nóng)村地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，建房資金不足，從而缺少規(guī)范的抗震設(shè)計(jì)和抗震投入。村鎮(zhèn)建筑一般都沒有進(jìn)行正規(guī)的設(shè)計(jì)，大都由農(nóng)民自己組織人員進(jìn)行施工，農(nóng)民群眾建設(shè)技術(shù)力量薄弱，而且農(nóng)村建筑工匠缺少業(yè)務(wù)培訓(xùn)，施工工藝簡(jiǎn)易，技術(shù)力量不足，使得施工能力極為有限，同時(shí)也沒有采取合理構(gòu)造措施，房屋的整體性得不到保證。施工材料也得不到保證，建材以次充好，使得劣質(zhì)材料在村鎮(zhèn)建筑中泛濫。

1.2管理方面

政府對(duì)村鎮(zhèn)建筑沒有制訂良好的管理機(jī)制，使得政府對(duì)村鎮(zhèn)建筑缺乏有力的監(jiān)管，同時(shí)缺乏對(duì)村鎮(zhèn)施工人員必要的技術(shù)指導(dǎo)。加強(qiáng)農(nóng)民自建房的管理是當(dāng)務(wù)之急。其具體表現(xiàn)在以下幾項(xiàng)：

（1）農(nóng)村民居普遍沒進(jìn)行抗震設(shè)防。廣大農(nóng)村群眾防震減災(zāi)知識(shí)貧乏，新建住房設(shè)計(jì)無標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)民在自建住房時(shí)，基本上仍按傳統(tǒng)方式進(jìn)行建造，不考慮房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)在的抗震問題，忽視抗震設(shè)防。在很多地區(qū)，居民通常是根據(jù)家庭情況自己設(shè)計(jì)然后找人修建，隨意找人畫幾張圖的情況都少見，模仿工程多，一家蓋成，鄰居照搬施工。一些村鎮(zhèn)房屋仍然以農(nóng)村工匠的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行建造，房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)全靠工匠的經(jīng)驗(yàn)而定，根本不考慮建筑物的抗震防災(zāi)問題，無論是結(jié)構(gòu)布置還是建筑構(gòu)造都很難滿足抗震要求。

（2）注童裝飾和外形，忽略結(jié)構(gòu)抗震性能。建筑經(jīng)費(fèi)使用不合理，特別是在經(jīng)費(fèi)不足的情況下仍要追求住房的高大、寬敞、明亮，在外表裝飾上投入過多，在結(jié)構(gòu)抗震上過分省錢。

（3）修建地段對(duì)抗震不利。相當(dāng)多的建筑在興建時(shí)未考慮不利地段的影響，如建在局部孤突、河岸或邊坡的邊緣、條狀突出的山嘴等地區(qū)，這些多對(duì)房屋的抗震是極為不利的。

（4）縫隙中未填筑砂漿的毛石基礎(chǔ)應(yīng)用較多，其基礎(chǔ)剛度及整體性差。屋基選擇不合理，農(nóng)村自建住房大多采用天然地基，屋基埋置深度不夠，處理方式簡(jiǎn)單，許多僅在地面下500mm左右素填土上填埋片石或毛石，很少設(shè)地圈梁，即使有地圈梁，也是基本沒有加鋼筋。

（5）隨意建造、加層、缺乏抗震概念。頂部隨意加層，附屬結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)物未可靠連接，地震時(shí)易損壞。砌體結(jié)構(gòu)民居一般都未設(shè)構(gòu)造柱，局部設(shè)圈梁，但不封閉，結(jié)構(gòu)整體性差。

（6）追求大窗、大門，忽視房屋抗震承載能力和結(jié)構(gòu)布置合理性。房屋結(jié)構(gòu)不合理，門窗開得多、大，沒有構(gòu)造柱或小圈梁、上圈梁等，或者在澆筑圈梁時(shí)沒有鋼筋或鋼筋太少，窗間墻寬度過小，只有樓板用預(yù)制板，無圈梁時(shí)直接擱置在墻上，日用置長(zhǎng)度偏小，故房子整體抗震性能差。承重梁跨度大，斷面小，承重墻大面積開洞，墻體尺寸偏小；縱墻大面積開洞，墻體平面外剛度差，易在地震中外閃倒塌；承重墻厚采用180mm，有的甚至為120mm，強(qiáng)度及剛度明顯不足，承重磚柱斷面小，量斷面為異形，抗震承載力不足。

二、村鎮(zhèn)建筑設(shè)防現(xiàn)狀

2.1砌體結(jié)構(gòu)

砌體結(jié)構(gòu)主要指由磚墻承重，屋蓋及樓板采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆板或預(yù)制板的房屋，層數(shù)一般2-3層，其取材方便、施工容易，是目前我國(guó)農(nóng)村民居使用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。此類房屋在抗震方面存在的典型問題是：一是砌筑砂漿強(qiáng)度低，地震時(shí)墻體產(chǎn)生開裂破壞，墻面出現(xiàn)與水平線呈45°的斜裂縫或交叉斜裂縫，且主要是沿灰縫開裂；二是縱橫墻(內(nèi)外墻)連接不牢，沒有同時(shí)咬磋砌筑、無拉接措施等，在水平地震作用下外墻容易拉脫外閃；三是屋蓋與墻體無連接，如大梁與墻體無連接，尤其是檁條與山墻無錨固措施，山墻外閃使屋架塌落；四是房屋整體性差，如不設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱，或屋蓋及樓板采用預(yù)制板而沒有采取可靠的拉結(jié)、錨固措施等，都會(huì)不同程度地降低房屋的結(jié)構(gòu)整體性，削弱抗震性能。

2.2生土結(jié)構(gòu)

生土結(jié)構(gòu)是由土坯墻或夯土墻承重的房屋，墻體較厚，因墻體整體性不足、變形能力差，抗震性能普遍較差；如墻體還有穿斗木構(gòu)架輔助承重，木構(gòu)架變形能力較強(qiáng)，而維護(hù)墻體因與木構(gòu)架連接性能差，地震時(shí)容易與木構(gòu)架脫離、倒塌。

2.3鄉(xiāng)鎮(zhèn)磚混結(jié)構(gòu)房屋

鄉(xiāng)鎮(zhèn)磚混結(jié)構(gòu)房屋主要是學(xué)校、影劇院、醫(yī)院、鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府機(jī)關(guān)等公共建筑，臨街面的商業(yè)用房也有部分為磚混或底層框架房屋。這類房屋在抗震方面存在的主要問題是砂漿強(qiáng)度普遍較低，施工質(zhì)量差，門、窗間墻的寬度達(dá)不到抗震規(guī)范要求等。房屋震害調(diào)查表明，凡嚴(yán)格按照抗震規(guī)范設(shè)計(jì)與施工的磚混房屋，其抗震能力可以達(dá)到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)，確保人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

作者：劉蕾 單位：哈爾濱東安房地產(chǎn)開發(fā)有限公司