工业与民用建筑结构的抗震设计浅析

工业与民用建筑结构的抗震设计浅析

发表时间：2017-12-12T09:57:20.737Z 来源：《建筑科技》2017年第12期作者：江开富[导读] 在建筑结构设计中，抗震性能设计至关重要。

江苏省冶金设计院有限公司江苏南京 210000 摘要：在建筑结构设计中，抗震性能设计至关重要。本文根据实践经验，分析了工业以及民用建筑的不同抗震类型，同时对有效增强建筑的抗震能力提出了相应措施，以供参考。

关键词：工业与民用建筑；建筑结构；抗震设计；

地震作为一种破坏程度巨大的自然灾害，其对工业以及民用建筑的威胁不容忽视，其直接影响结构的稳定与安全。因此，优化建筑的抗震性能，提升抗震能力已经成为建筑结构设计中的重要问题之一。

一、工业与民用建筑抗震结构设计分析

（一）刚性抗震

在我国工业以及民用建筑中，刚性抗震作为抗震设计的一种，最为传统，也最为常用，其主要通过抗震设计使结构具有一定的刚度来抵抗地震作用。一般的框架结构侧向刚度均较弱，在建筑高度较高或地震烈度较大的情况下，不能满足抗震承载力及变形得要求。通常情况下，为了提高结构的抗震能力，可采用支撑，剪力墙等抗侧力构件，提高结构的刚度，从而提升结构的抗倒塌能力，使结构具有一定的抗震性能。这种抗震设计方法本质上是以较大的材料用量来抵抗地震作用，但同时结构刚度的提高会增大地震作用，对结构抗震不利。（二）柔性抗震

柔性抗震是近年来提出的较为先进和新颖的抗震设计方法之一，其主要是利用隔震以及消能减震等技术来实现建筑物的抗震效果。具体表现为，当有地震发生时，建筑物自身可以通过隔震以及消能减震装置来减小地震作用对建筑物上部结构的的破坏，减小上部结构的层间变形，实现建筑物的抗震防震。抗震设计发展真正的进步在于由基于承载力的刚性抗震设计理念发展到基于强度，和变形综合控制的柔性抗震。随着结构动力分析方法和计算技术的发展，各种结构的抗震性能可以进行准确分析，通过结构抗震的性能化设计，从而满足结构的不同抗震需求。

（三）局部抗震

局部抗震不同于整体抗震，其主要是通过分析结构的地震作用效应，然后以构件设计为基础完成整个结构的抗震设计，通过找出地震中受到损坏程度大、频率高的位置，有针对性的进行加强。从而提升结构的安全度。例如，工业以及民用建筑当中，其柱及节点往往受损严重，根据这一情况，需要对这两个部分加强其抗震措施，即人为提高其设计内力及加强其构造措施，从而间接提升建筑整体的抗震效果。

二、改善工业与民用建筑结构抗震性能的途径和措施（一）进一步优化建筑的选址

建筑的选址事关重要，进一步优化选址，首先需要对我国的抗震减灾政策有深入的了解和全面的掌握，特别是对于地震灾害频发的地区更应当注重工业以及民用建筑抗震性能的优化，结合我国的抗震标准，制定出相应的抗震措施；其次，地震灾害高发地在建筑的选址过程中，应当尽可能的选择灾害影响较低的位置，将地震灾害的影响降到最低，尤其是对于地基相对偏弱的地区的建筑，极易受地震影响产生液化的现象，极大的减弱了工业以及民用建筑的抗震性能，地震发生时建筑物易产生倾斜，严重的会发生整体垮塌现象[1]。（二）根据实际情况选择适合的抗震类型

当前，我国在工业以及民用建筑方面有多种结构形式可以选择，不同结构形式其承载能力、变形能力以及刚度等均不相同，对于地震等灾害的适应情况也各有差异，比如较常用的钢结构、混凝土结构以及砖混结构等。因此，应当根据建筑的类型以及建筑实际情况，针对性的选择延性较强、抗变形能力强、承载能力较大的形式，从而将地震灾害的影响降低到最低限度。实际应用中，对于砖混结构的建筑，为了提升其整体的抗震性能，减少沉降和较大载荷对其的影响，有效减少墙体开裂现象的出现，可以沿楼板标高处设置圈梁及较大洞口，纵横墙连接处设置构造柱，从而有效提升建筑的整体性以及墙体的稳定性，但这种结构形式在高烈度区或建筑物高度较高时不能满足抗震的要求，因此需根据实际情况选择合适的结构形似。（三）确保建筑结构延性良好

建筑结构的延性是指其结构所展现出的非弹性的变形能力，是其变形能力的直观反应。从抗震这一角度出发，工业以及民用建筑结构应当保证具有良好的匀质性、较高的延性以及正交各向同性等特征。由此可见，在相应的结构设计当中，建筑不仅仅要具备一定的承载能力，还应当具有相应的延性特征，整体性和连续性以及高的耗能能力，能够在地震中吸收较多的能量，增加防御性能，有利于发挥材料的抗震强度。鉴于建筑结构的延性对抗震性能的重要影响，因此在实际的建筑当中，为了确保其具有良好的延性，可以采取的措施包括增设箍筋，保证建筑的纵向钢筋能够承受局部的压力不至于出现屈曲失稳的现象；合理调整受拉钢筋的配筋率，确保其数量保持在合理的范围之内；对柱子的轴压比进行限制等等。

（四）构建多重地震防线

在工业以及民用建筑的实际建造当中，可以通过构建多道抗震防线来有效提升建筑的抗震效果，这里的多道地震防线主要是指通过人为增加建筑结构的冗余度，从而提升其整体的稳定性和可靠性。如此，在面对地震灾害时，当第一道防线被地震破坏之后，后续的第二道以及第三道防线将会接替第一道防线来抵御地震灾害。（五）科学合理的选择建筑所用材料

有效提升工业以及民用建筑抗震能力，仅从结构设计入手还远远不够，建筑所用材料的选择也会对其抗震性能产生较大的影响。不同建筑材料其质量和抗震能力千差万别，因此，在具体的选择过程中，应当尽量选取具有较高强度、较大韧性的材料。例如在钢筋的选择中，应挑选韧度较大的钢筋材料，冷轧钢筋可以作为建筑在垂直方向上的受力材料，而且钢筋的等级必须保证达到HRB335与HRB400，对于箍筋的选择，建议选择HPB300级热轧钢筋[2]。

结语

总而言之，工业以及民用建筑其抗震结构设计是一个复杂的系统工程，其抗震性能对于经济社会的稳定和人民群众的生命以及财产安全来讲具有重要的意义。因此，对于工业以及民用建筑的抗震设计，应当选择科学合理的设计方法，同时结合其具体的特征进行针对性的强化，提升整体的抗震能力，将地震灾害对建筑的影响降低到最低程度，保障建筑行业的持续健康发展。

参考文献

[1]朱田田.刍议工业与民用建筑结构抗震设计[J].门窗,2015,(12):153.

[2]张璐,尹晓娇.小议工业与民用建筑结构抗震设计[J].信息化建设,2015,(12):278.