探索基建工程防抗震结构设计要点

【关键词】基建工程；防抗震结构；设计要点 

　　在各种自然灾害中，地震的破坏力较强，具有突发性特征，一旦发生对人们的生命安全、财产安全及社会稳定等产生非常大的影响。从近年来国内外发生地震的实际情况来看，地震发生后的房屋倒塌现象，增大了对人类安全的威胁和经济损失。因此，在基建工程结构设计中，必须考虑防抗震问题，通过优化建筑结构，对弱化地震产生的灾害，起到一定作用。 

　　1 影响基建结构地震破坏的要素 

　　1.1 地基建设的影响 

　　在基建工程结构的地基方面，可能受到地震影响较大的主要分为以下几种情况：其一，选择较为软弱的冲击土层作为地基，那么发生地震时的破坏力会增大；其二，如果地基土出现液化现象，可能造成地基沉降，从而上部结构的稳定性受到影响；其三，建筑结构的周期如果和场地发生自振的周期较为接近，那么就增大了共振效应的可能性，甚至破坏力更大。 

　　1.2 结构体系的影响 

　　其一，如果基建项目选择“底框结构”，那么底层的刚度较为柔弱，当发生地震时容易受到破坏；选用“填墙结构”，如果底部为敞开框架结构，同样容易受到破坏；其二，如果基建项目选择“填墙框架”，在钢筋混凝土的桩柱位置极易发生剪切破坏；其三，应用当前使用较多的“框架-抗震墙”结构，则整体框架结构较好，抗震力较强。 

　　1.3 构件应用的影响 

　　如果建筑采用框架结构，其柱子受到的破坏力最强；如果采用多肢剪力墙结构，其窗下墙部位容易出现裂缝，一旦发生地震，裂缝将扩大，进而造成破坏；如果采用配筋混凝土桩，即使层间发生位移，混凝土还是能保证其完整性，仍发挥抵抗作用。 

　　1.4 刚度分布的影响 

　　一方面，如果基建项目采取矩形平面布置方式，一旦电梯井等构件因为地震作用发生偏移，就会加重地震危害；另一方面，如果采用不对称的建筑结构，如三角形，同样容易在发生地震时产生结构扭转问题，影响建筑安全。 

　　2 基建工程防抗震结构设计要点 

　　2.1 优化选择建筑结构 

　　如果某项工程处于地震多发地带，那么在设计之前必须慎重考虑，尤其建筑的结构选型和材料选择，都非常重要。对于混凝土建筑结构来说，产生的弯矩、轴向力等，都会对建筑结构产生一定作用力；尤其当前一些建筑的楼层较高，在竖向轴向力保持不变的情况下，水平荷载力会随着楼层的增高而加大，此时水平方向就容易发生侧移；因此对于高层基建项目来说，应客观分析水平方向侧移问题，在保证建筑基本功能和抗震能力的基础上，优化选择施工材料和建筑结构体系，增强建筑混凝土的结构性能。 

　　2.2 结构基础抗震的保证 

　　当前一些建筑设置了地下室，对基础埋深就提出了一定要求；在地下室的四周，应该对填土进行处理，以保证其夯实度；建筑的桩基础结构，既要符合竖向结构荷载力要求，也要抵抗地震水平力。因此，如何计算桩基水平承载力，是值得思考的问题。一方面，计算单桩的水平承载力；另一方面，计算地下室周边土的压力。确保二者产生的和大于地震水平力，以保证结构的稳定性和安全性。 

　　2.3 确定结构设计参数 

　　关于基建工程防抗震结构的设计，应适时引入“概念设计”理念，了解地震作用下结构体系内部作用力的传递途径，将各项设计指标控制在规范允许范围内，增强结构的延性；关于结构中的剪力墙布置，应该遵循“对称、均匀”的原则，保证水平方向与竖直方向布置的合理性，且主轴方向的刚度相一致；应该注意，尽量减少在墙体开洞，如果无法避免的开洞，应该保证洞口的整齐、平整；如果在高层混凝土结构中，应综合考虑受力钢筋分布、箍筋以及截面尺寸等要素，最终合理布局；有关建筑构件的连接，也要注意其整体性。 

　　2.4 缓解结构自身重量 

　　我国一些基建工程项目以高层建筑为主，建筑的高度对结构设计提出了更多要求；在设计中必须考虑到结构的安全性、稳定性问题，延长建筑的使用寿命；在满足建筑日常使用的基本功能和安全性能的基础上，还要注意避免水平方向的弯矩作用，避免发生建筑变形问题；另外，由于建筑的质量水平与地震效应成正比例关系，再加上高层建筑的楼层多、重心高，如果发生地震灾害，倾覆力矩可能瞬间加大，造成建筑倒塌，产生无法挽回的损失。因此，为了避免这个问题的发生，建筑结构的选型以及材料的选择中，应该尽量选择轻质材料，以此降低建筑本身的重量；最后，提升高层建筑自身的抗震能力，也非常有必要，增加建筑每一楼层的承载力，并且和楼层的弹性受力值保持均匀变化，避免抗震力集中在建筑的某个位置，这样就可能造成建筑倾斜，无法保证地震冲击下建筑的安全性。 

　　2.5 发挥隔震、消能作用 

　　如果基建工程项目受到严重的地震破坏作用，就可能引起大量的人员伤亡及财产损失；所以要加强对基建工程防抗震结构的设计；由于灾害发生的频繁性，人们也对建筑的安全性提出一定要求，尤其在地震常发地带，建筑除了能够保障最基本的抗震功能，还要具备消能、隔震效果，主动应对抗震问题。当前，在施工中采用最多的隔震技术，就是在建筑的地基和上部结构之间设置隔震层，这样发生地震的情况下，上部结构仍然保持平稳状态；有关地基的选择，尽量以岩石类基土为主，可保证地基具备较高的密实度；另外，增强地基承载力，还可减少发生地震的同时产生共振的可能性，起到隔震功能。另外，建筑所处位置的不同、建筑功能的不同，都将对隔震系数产生一定要求；那么在选择建筑的隔震支座时，需具体分析建筑实际情况；材料的选择也要以延性好、能够增强消能作用为主。 

　　2.6 尽量设置多道防线 

　　从以往每一次地震的实际情况来看，往往伴随着大大小小若干次的余震；那么在基建工程项目中，应尽量多设置抗震防线，避免建筑抵抗首次破坏之后，再次受到余震的影响，也将对建筑结构产生破坏力，酿成事故。那么在建筑抗震设计中，就要考虑采用一些分体系组织，发生地震时发挥协同作用，以其自身的延性结构抵抗地震破坏力的多次侵袭；当建筑结构遭受多次强度较大的地震作用时，结构会处于非弹性的变形状态，可能对建筑稳定性产生一定影响，但不会造成直接坍塌；只需要简单维护即可；所以，建筑结构的延性非常重要，在结构中设置多道抗震防线，起到多重保护作用，即使结构遭受了较为严重的破坏，也不会威胁人们的生命。 

　　总之，随着我国城市化进程的加快，城市人口越来越多，城市建设也加快了步伐；基建工程的防抗震结构设计，应该引起各界的重视；当前我国已经开发并使用了轻质量、高强度的材料，并且在结构设计中融入全新的设计理念，关于建筑抗风能力、抗震能力都有所考虑，再加上一些新技术、新工艺的使用，都增强了建筑结构的防抗震能力，对实现我国经济建设发展、保障人民生命与财产安全，起到积极作用。 

　　参考文献： 

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