摘要：建筑物的抗震性能必須把好抗震設計和施工兩道關。抗震設計必須按照抗震設防要求和抗震設計規范進行。

　　關鍵字：建筑,抗震,設計,延性

　　引言

　　根據當前的震害經驗和理論認識，良好的抗震設計能夠幫助國家和人民減少許多不必要的災難。我國依據自己的國情，堅持建筑結構抗震設防的原則是：“小震不壞，中震可修，大震不倒”，即在多發的小震作用下，建筑結構應基本處于彈性階段，不發生破壞;在罕遇的大震作用下，允許結構產生一定程度、乃至嚴重破壞，但應確保建筑結構物的整體安全，防止倒塌。本文結合實踐工作，對建筑抗震結構設計方面進行探討。

　　1 抗震建筑的設計應考慮到以下原因

　　1.1 場地選擇

　　場地選擇的原則是避開地震時可能發生地基失效的松軟場地，選擇堅硬場地

　　1.2 體形均勻規整

　　無論是在平面或立面上，結構的布置都要力求使幾何尺寸、質量、剛度延性等均勻、對稱、規整，避免突然變化。

　　1.3 提高結構和構件的強度和延性

　　結構物的振動破壞來自地震動引起的結構振動，因此抗震設計要力圖使從地基傳入結構的振動能量為最小，并使結構物具有適當的強度、剛度和延性，以防止不能容忍的破壞。在不增加重量、不改變剛度的前提下，提高總體強度和延性是兩個有效的抗震途徑。

　　1.4 多道抗震防線

　　使結構具有多道支撐和抗水平力的體系，則在強地震的作用下，建設工程的一道防線破壞后尚有第二道防線可以支撐結構，避免倒塌。

　　1.5 防止脆性與失穩破壞，增加延性

　　脆性與失穩破壞常常導致倒塌，故應防止。這種破壞常見于設計不良的細部構造。

　　2 建筑抗震設計中各種材料的不同運用方法

　　2.1磚結構：承重墻厚度不宜小于240mm

　　磚墻承重或磚柱承重的磚結構房屋，是目前鄉村地區還比較普遍的一類傳統民居，雖然現在我國人民的生活水平不斷提高了,但是其受歡迎程度在鄉村還是比較高的,所以絕對不容忽視.按其在建筑物中的位置區分有內墻和外墻;按材料和構造方式分，有實砌墻、空斗墻和復合墻。

　　磚結構房屋，要求墻體均勻、對稱，縱橫墻間距適當，并沿豎向上下連續;門窗位置的安排不要破壞縱橫墻的接結;承重窗間墻最小寬1.2米。磚柱與磚墻要有足夠的強度，所有承重墻體的厚度，應不宜小于240mm，如果是燒結普通磚和燒結多孔磚,其強度等級不低于MU10,其砌筑砂漿強度等級不低于M5.

　　為提高抗震性能，建房時，其樓蓋屋蓋宜優先采用現澆鋼筋混凝土樓板.當采用混凝土預制裝配樓蓋屋蓋時,可在板底處，沿房屋外墻、磚柱頂部設置現澆的鋼筋混凝土圈梁，以增強磚房的穩定性和整體性,并采取措施保證各預制構件之間連接的整體性.此外,據了解,目前鄉村地區建房時普遍存在不設構造柱的現象.這一點也值得廣大鄉村居民注意,應改變這種傳統做法,必須在建房時在必要部位加設構造柱.

　　設置抗震縫也是非常重要的。對于一些多層磚混的樓房，還要特別注意形狀規則些，成為整齊的長方形，正方形、圓形或其他沒有凸出凹進的形狀，幾何形體復雜的建筑物應設置抗震縫，即在兩個單元之間留下一定寬度的墻縫，將其分成形狀簡單的幾個獨立單元，以免地震時由于各個部分所受力的大小不一致，而容易在轉彎拐角處造成斷裂或倒塌，并導致整體破壞。

　　2.2石結構：樓板石架入支座的支撐長度不小于120mm

　　石結構房屋、建筑物是沿海很多鄉村因地制宜普遍運用的傳統建筑結構，歷史悠久、形式多樣、頗具特色。但石材既硬又脆，不具彈性，抗彎、抗拉力和沖擊力顯然比鋼筋混凝和木質結構都差，重力荷載大，如施工不佳、布局欠妥，就容易變成地震區的危房。

　　采用石結構房屋，必須嚴格控制層數，不蓋或少蓋多層石結構樓房，并力求材質和選用合適結構形式，保證施工質量。由于石砌墻體自重和承重大，還要盡可能按現代建筑技術的各項規定施工，不論哪一種墻體砌筑形式，砌體連結處灰縫一定要飽滿、密實，并采用經過加工整平的優質方石材坐漿疊砌，少用或不用厚度大的墊片。縱橫墻的交會點——墻體轉角部位寬度應加大，內外墻要連結緊，并輔以鋼筋加固，以增強抗震力。

　　石柱、石樓板、石梁、梁托要環環扣緊，相互拉結，聯成較好的整體性。有些石樓房用長條板石做樓板，荷載重，更應特別注意它的穩固性，盡可能做到：樓板石架入支座的支撐長度不小于120mm，較合理地支撐長度應相當于墻體厚度;樓板夾縫加鋼筋，水泥砂漿灌縫飽滿、黏結緊。天然石材的建筑構、配件如雨篷、檐口、遮陽板、踏步等種類繁多。這些配件的適當構造處理，對增強房屋抗震能力同樣具有重要意義。

　　2.3木結構：骨架盡可能采用穿斗式

　　木骨架承重房屋，在一些鄉村民宅仍有一定比例。木結構一般由梁、柱、檁條和椽子等組成骨架，承受房屋和樓層的荷載，墻只起著圍護與間隔作用。這種房屋可因地制宜，如果構造合理，就具有較強的抗震能力。

　　建房時，增強縱向與橫向的穩定性，是木屋架承重房屋有效的抗震措施。一般采取在梁與柱之間增設斜撐和剪刀支撐來加強。骨架盡可能采用穿斗式，柱腳基座最好做成現澆混凝土座，并用鐵件、螺栓錨固;各連結點涂刷瀝青等以防潮、防腐、防蟲蛀。同時，盡量減輕上層圍護墻的重量，加強木骨架及隔墻、圍護墻的拉結力。高烈度地震區的木骨架承重房屋，可采用下部做重的圍護墻，上部做輕的圍護墻和隔墻的方法，以增強抗震力。

　　木結構的房屋還有一些是由土墻或土坯墻支撐木質屋頂的。土墻的強度和耐久性，很大程度取決于土質的優劣。建房時應盡量保證墻身互相聯結好，避免孤立墻，在墻身交接處或墻身過長時，須加筋或設圈梁，房屋總長度不宜超過60米，跨度不大于6米的屋架及超過1500公斤的集中荷載，若仍支承在土墻上須加墊板。

　　3 延性設計的重要性及其作用

　　結構抗震的本質就是延性，延性是指構件和結構屈服后，在承載能力不降低或基本不降低的情況下，具有足夠塑性變形能力的一種性能，一般用延性比來表示。對于受彎構件來說，隨著荷載增加，首先受拉區混凝土出現裂縫，表現出非彈性變形。然后受拉鋼筋屈服，受壓區高度減小，受壓區混凝土壓碎，構件最終破壞。從受拉鋼筋屈服到受壓區混凝土壓碎，是構件的破壞過程。在這過程中，構件的承載能力沒有多大變化，但其變形的大小卻決定了破壞的性質。是鋼筋砼受彎構件的M—Δ(Φ) 曲線，Δy 是屈服變形，Δu 是極限變形。提高延性可以增加結構抗震潛力，增強結構抗倒塌能力。

　　延性結構通過塑性鉸區域的變形，能夠有效地吸收和耗散地震能量;同時，這種變形降低了結構的剛度，致使結構在地震作用下的反應減小，也就是使地震對結構的作用力減小。當結構設計成為延性結構時，由于塑性變形可以耗散地震能量，結構變形雖然會加大，但結構承受的地震作用不會很快上升，內力也不會再加大，因此具有延性的結構可降低對結構的承載力要求，也可以說，延性結構是用它的變形能力來抵抗罕遇地震作用;反之，如果結構的延性不好，則必須有足夠大的承載力抵抗地震。后者會多用材料，對于地震發生概率極少的抗震結構，延性結構是一種經濟的設計對策。此外，延性可以使超靜定結構的內力得以充分重分布，采用塑性內力重分布方法設計時，同樣也可以節約鋼筋用量，取得較好的經濟效果。因此可以說結構的延性和結構的強度是同等重要的。

　　結構延性具有如下作用：

　　(1)防止脆性破壞

　　由于鋼筋混凝土結構或構件的脆性破壞是突發性的，沒有預兆，所以為了保障人們生命財產安全，除了對構件發生脆性破壞時的可靠指標有較高要求以外，還要保證結構或構件在破壞前有足夠的變形能力。

　　(2)實現塑性內力重分布

　　延性結構容許構件的某些臨界截面有一定的轉動能力，形成塑性鉸區域，產生內力重分布，從而使鋼筋混凝土超靜定結構能夠按塑性方法進行設計，得到有利的彎矩分布，使配筋合理，節約材料，而且便于施工。

　　4 結束語

　　由于地震具有隨機性、復雜性、藕聯性,每次地震所產生的波形各異,因而其對建筑物的作用各不相同,所產生的破壞程度也千差萬別。因此,在進行結構的抗震設計時要綜合考慮多方面因素, 切實做好抗震設計顯得尤為重要。作為結構工程師來說,必須使這一理念貫穿于結構設計的整個過程當中,既要嚴格把握好設計的大原則,又要全面考慮諸多因素,最終才能保證設計的科學性和嚴謹性,為社會創造更多精品工程。

　　參考文獻:

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