工业与民用建筑结构抗震设计研究

工业与民用建筑结构抗震设计研究

发表时间：2018-09-12T14:36:57.880Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：宣尧舜

[导读] 摘要：随着我国国民经济水平的不断提高，我国城市化、工业化建设进程逐步加快，工业和民用建筑数量越来越多，在极大地促进了我国建筑工程事业迅速发展的同时，也给工业和民用建筑工程结构的抗震设计工作提出了更高的要求。

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摘要：随着我国国民经济水平的不断提高，我国城市化、工业化建设进程逐步加快，工业和民用建筑数量越来越多，在极大地促进了我国建筑工程事业迅速发展的同时，也给工业和民用建筑工程结构的抗震设计工作提出了更高的要求。为确保城市工业建筑和民用建筑结构施工质量安全，建筑工程企业务必要重视加强工业建筑和民用建筑的结构抗震设计工作。本文主要从工业与民用建筑结构形式的主要特点着手，进一步分析了工业与民用建筑结构抗震设计方案，并提出了工业与民用建筑结构抗震设计中应注意的问题，望对未来工业和民用建筑结构抗震设计提供相应借鉴。

关键词：工业建筑民用建筑结构抗震设计

地震是我国一种常见的自然灾害，对建筑结构的影响非常大，严重时甚至会造成建筑物倒塌等问题，这对建筑结构中的用户，尤其是工业与民用建筑中用户的生命安全带来了极大的威胁，所以，工业与民用建筑在结构设计过程中，应该将抗震设计工作做好，保证其在正常使用中始终保持良好的抗震性能，保证在地震灾害来临时保证强大的稳定性。

1 工业与民用建筑结构形式的主要特点

随着我国城市化、工业化建设进程逐步加快，工业建筑工程数量和城市民用建筑工程数量越来越多，工业建筑和民用建筑工程质量也受到了越来越多人们的重视。在我国，工业与民用建筑的结构主要可以分成钢结构、砖木结构、框架结构及砌体结构等不同种类，下面主要针对这几种建筑结构形式的主要特点进行分析。

1.1 砖木结构

砖木结构中的建筑屋顶和楼板等都利用木材作为主要搭建结构，这种结构在我国农村地区比较常见，其优点在于结构简单、成本低廉，但是砖木结构不能对砂浆的质量进行保证，所以这种结构的建筑物通常抗震能力比较差。

1.2 砌体结构

砌体结构也是一种比较常见的工业与民用建筑结构，通常情况下这种结构的房屋会设计成小开间建筑，建筑内部的内墙比较多，因此，建筑的抗侧力刚度是比较好的。但是砌体结构的抗变形能力差很多，很容易出现开裂等问题，如果遇到地震，砌体结构建筑将会出现局部坍塌等严重问题。

1.3 钢结构

在目前我国的建筑行业中钢结构的使用范围非常广，可以充分保证建筑的强度、刚度和塑性、延性。钢结构本身的重量比较轻，加上其延性和塑性非常好，所以可以有效提高建筑物的抗震能力，避免建筑物出现倒塌的情况。但是，钢结构的耐火性非常差，一旦发生火灾很容易出现建筑安全问题，另外，成本也比较高。

1.4 框架结构

框架结构是指由梁、柱铰接成承重系统的建筑结构，通常这种结构的自重比较轻，同时空间分隔非常灵活，不仅可以保证建筑结构的抗震能力，同时还能节省建筑耗材，其缺点在于本身的刚度不足。

2 工业与民用建筑结构抗震设计方案

2.1 刚性抗震设计

刚性抗震结构设计是一种传统的抗震设计理念，主要利用对设计结构强度的强化，来提高建筑抗震能力，利用对塑性设计的强化，来提高建筑的延性，利用对结构刚性设计的强化，来提高建筑结构的抗变形能力。这种结构抗震设计目前在世界上比较流行。这种设计方案在世界范围内已经广泛应用，因此，积累了很多设计与施工经验，目前已经形成了相对完整的理论体系。在工业与民用建筑工程施工过程中，如果选用这种抗震设计方案，可以使资源消耗、施工难度及施工时间得到有效降低。但是这种设计方案本身存在很大的问题，加上工业与民用建筑结构的抗震能力本身就有限，因此，一旦遇到强烈的地震，会大大增加地震的加速度，从而遭受更大的损失。

2.2 柔性抗震设计

柔性抗震设计理念利用消能减震技术、隔震设计来实现抗震的目的，主要在工业与民用建筑中的底层及多层建筑比较适用，利用附加阻尼器的方式来降低地震对建筑物结构带来的破坏。柔性抗震设计不会受到建筑结构类型的约束，同时消能部分也不会承受结构的重力，还可以大大降低结构在风影响下的加速度。但是这种抗震设计目前还比较新颖，尚处于理论研究的层面，在实际操作中可能会出现很多问题，还需要设计人员在未来的建筑实践过程中，不断提高该项设计的安全性与实用性。此外，这种抗震设计还需要投入大量的人力、物力，极大的限制了这种抗震设计在工业与民用建筑中的应用。

2.3 局部抗震设计

目前我国的工业与民用建筑工程中已经开始广泛使用局部抗震设计，这种抗震设计主要分析了对中因素对地震的作用力，对建筑结构展开设计。具体来说，首先应对面临地震灾害时工业与民用建筑最容易出现损坏的地方进行模拟和分析；其次，在建筑结构中的应用对建设场地也提出了要求，尽量要选择软弱粘土、非岩质陡坡区或者采空区等地区，这样可以降低建筑结构在地震影响下受到的灾害影响；最后，这种抗震设计对施工质量的要求也比较高，在建筑设计过程中必须保证建筑的高质量，提高建筑结构的稳定性，保证建筑结构可以具有一定的抗震能力。

3 工业与民用建筑结构抗震设计中应注意的问题

3.1 充分了解建筑物场地的环境因素

在容易发生地震的地区，应充分了解建筑建设场地的地形地貌及地质条件等因素，并选择可以消除地震不利影响的位置。具体来说，应尽量避免在采空区、软弱粘土、非岩质陡坡区等位置建设建筑物，一旦发生地震，这些地区的建筑物很容易会出现地裂、房屋倒塌等问题。如果建筑必须建设在土层不均匀或者软土地基地区，应该采取措施提高其刚性，尽量采用刚性抗震设计的方式，尽量增加钢筋混凝土量，同时还要在建筑物底部和基础顶面设置仿真缓冲带，这样就可以使建筑的抗震能力得到极大的提高。

3.2 有效保证主体与连接部位之间的质量

在地震发生时，地震纵波传播的速度比横波传播的速度快，所以，如果纵波先到达地面，将会对建筑结构造成破坏，而建筑结构主体和连接部位之间是建筑设计中的薄弱环节，在横波到达地面后，会对这一位置进行进一步的破坏，进而使建筑倒塌。通过大量地震资料的调查可以发现，工业与民用建筑中最容易出现坍塌问题的部位为后砌墙结构和楼板，因此，在抗震设计过程中，必须保证主体和连接部位之间的质量，对其截面形式进行科学设计，从而有效提高建筑的抗震能力。

3.3 保证建筑施工质量

虽然抗震结构设计对提高建筑物抗震能力起到了重要的影响，但是从频繁出现的倒塌楼中可以看出，这些建筑物的倒塌并不仅是因为抗震设计不充分导致的，我国很多工业与民用建筑在施工质量上都存在严重的问题。在建筑结构抗震设计中，设计人员必一定要将人民的财产安全作为根本出发点，在实际工作中不断积累经验，从而设计出抗震效果得到保证的建筑。此外，现在不乏有一些过于追求利益的开发商，他们为了降低工程成本，在施工过程中使用质量不合格的建筑材料，这对建筑的整体抗震能力造成了严重的威胁，所以，设计人员、开发商以及施工人员，都应该站在人民的利益角度上，提高工业与民用建筑的整体抗震能力。

结束语：

综上所述，建筑工程企业要想从根本上保证工业和民用建筑工程结构施工质量安全，建筑工程施工企业务必要重视加强工业与民用建筑结构抗震设计工作。实际工作中，建筑工程设计师务必要全面掌握工业和民用建筑工程结构形式的主要特点，全面加强建筑工程刚性抗震、柔性抗震以及局部抗震的设计工作，并充分了解建筑物场地的环境因素，有效保证主体与连接部位之间的质量，以保证建筑施工质量安全，从而进一步促进我国工业与民用建筑工程事业长期稳定地发展。

参考文献：

[1]王亮,郑士杰.论工业与民用建筑结构抗震设计的相关探究[J].中国房地产业,2017(10).

[2]覃绪德.工业与民用建筑的结构抗震设计分析[J].中国房地产业,2017(10).

[3]苏明于,王惠艳.基于工业与民用建筑结构抗震设计的探讨[J].中国科技投资,2017(1).