蓬莱市水利勘察设计院 山东 蓬莱 265600
摘要：工民建结构抗震一直是建筑工程设计中的重要课题，在抗震的研究中结构抗震和概念设计的提出，为建筑结构设计开拓了新的思路，在抗震设计思想指导下从整体设计上增加建筑结构抗震的性能，增加建筑的安全性。
关键词：工民建；结构；抗震研究
引言
随着我国经济社会的不断发展和建筑业抗震技术的不断更新，我国建筑市场的结构抗震需求越来越大，抗震技术特点也日益呈现出多样化的发展趋势。当前建筑业新开发的结构抗震技术在实际应用中有着突出的优势，为新建筑物的结构抗震设计和现有建筑物的结构抗震加固提供了良好的途径。
1.工民建结构抗震性能产生影响的因素
1.1地基因素
对任何建筑体而言，地基的重要性不言而喻。而对于工民建工程来说，如果地基选址不当，则会对其抗震能力产生直接影响。比如地基如果选在软弱冲积土层比较厚的场地，就会大大增强建筑的破坏率，因为地基土液化会导致地基发生不均匀沉降，直接影响到上部结构的稳定性，严重的可能会导致建筑整体倾斜。所以工民建工程最好选在密实均匀的硬土场地，或者开阔平坦地带的坚硬土场地，不得跨在两类土壤上，并且尽量与河岸保持较远距离，尤其是要避开抗震危险地段，比如断层、滑坡等。
1.2材料及结构体系的影响
在工民建工程抗震设计中要注意材料的选择及结构体系的合理性，建筑结构不同，其抗震设计的重点也不同。比如填墙框架的房屋结构，这种结构最大的特点就是钢筋混凝土框架结构的平面内柱上端会遭剪切破坏，并且窗下墙会对窗洞处的外墙框架产生约束作用，发生短柱型、剪切型破坏；对于底框结构的房屋而言，如果底层刚度不足则会产生严重破坏；房屋结构选择填墙框架体系，如果底层设计为敞开式框架，并且未砌砖墙，则对底层的破坏也会很严重。
1.3建筑体的高度因素
根据我国相关技术规程的相关规定，在设防烈度及结构形式特定的情况下，钢筋混凝土工民建工程的高度是有一定范围要求的。受到地震力的作用后，工民建工程的形态受到破坏，变化也非常大。因为建筑体高度越高，一些参数就越会超出规范中要求的适宜范围，包括安全指标、延性要求、材料性能、力学模型的选择等等，这些因素发生质变后会导致工民建的抗震性能大幅下降。
1.4抗震设防烈度
现阶段我国的抗震设防标准相对较低，中震与设计基准期内超越概率10%的地震烈度相等；并且在保证建筑抗震延性要求方面，相关参数要求也不够严格，比如配筋率、轴压比、梁柱承载力匹配等等。随着社会经济的不断发展，由于结构失效而导致的经济损失也越来越大，而在整个建筑项目投资中结构造价所占的比例越来越低。所以建议在设防烈度下可以采用弹性设计结构，并且也要对相关规范中提出的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计原则重新进行修订。
2.工民建结构抗震的及应用
2.1工民建抗震结构的设计步骤
我们在进行工民建结构抗震设计的开始时，首先应该根据各地区抗震烈度的计算和测量作为依据，然后设计出我们的抗震结构方案，根据各个不同地区的地震烈度从而能够准确的判断出弹性地震作用，将这些效应与其他的地震荷载组合效应组合进行研究，通过抗震强度、弹性位移、抗震构造等一系列的抗震结构验算及研究分析，从而准确的判断出此结构是否需要弹塑性位移的验算，走后根据情况的不同进行不同的结构抗震的设计。
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2.2关于地震中墙体抗震强度的验算
各类砌体沿阶梯形截面破坏的抗剪强度设计值：fv--非抗震设计的砌体抗剪强度设计值，按《砌体结构设计规范》采用；砌体强度正应力影响系数，为对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力，按下表确定：
砌体强度的正应力影响系数
关于墙体抗震强度的验算方法，我国的《抗震规范》应经有了相关的要求和说明，规范中强调了特别是砖砌体，更适合采用主拉应力强度理论，他进一步强调了在地震的过程中，房屋特别是楼房，这类的多层房屋的墙体都会产生交叉裂缝，因为墙体中的主拉应力超过本身的主拉应力强度，这边引起了这一状况；而对于混凝土的小砌块的墙体来说，更适合于采用剪摩理论，当－砌体剪应力达到了它的抗剪强度时，砌体将沿剪切面发生剪切破坏，它认为砌体抗剪强度与正应力成线性关系。
2.3结构抗震计算的原则及方法
结构抗震的过程中，在验算水平地震作用效应时，在我们设计的建筑结构的两个主轴方向要分别考虑这个两个主轴的水平地震作用，并且我们应该进行抗震验算，我们的结构建筑不同方向的水平地震作用需要各个方向抗侧力构件来进行承担。而一些斜交抗侧力构件的结构，当它们的相交角度大于15。这时我们需要分别计算出它们的每个抗侧力构件方向的水平地震作用的情况，特别是一些结构质量刚度的分布明显不对称，那么我们就要考虑双向水平作用下的扭转，我们需要调整地震作用效应的方法；8、9度的大跨度、长悬臂结构，9度的高层建筑，我们要考虑竖向地震作用。
计算方法则是高度不超过40m的情况，结构是要以剪切变形为主的，质量刚度分布的较为均匀的或者近似但只点体系的，我们会运用底部剪力法等简化方法。而其他的一般都运用振型分解反应谱法。而对于那些特别不规则的、下表所列高度范围的高层建筑，应采时程分析法进行多遇地震下的补充计算。
3.概念设计对工民建结构抗震的作用
近年来随着经济的快速发展，人们物质生活水平日益提高，因此精神文化需求也不断增加，享受型消费不断增加。体现在建筑业便是对建筑结构设计水平的要求提高。因此，新型的高强度性、高环保性建筑材料成了新一代的宠儿。为了新型材料的更好的抗震性、安全性、环保型、轻便型、经济型，就必须加快先进的科学的计算理论，创新概念设计思想。这种概念设计对提高工民建结构的抗震性起着极为重要的作用，具体表现为：
3.1建筑抗震设计规范以多重可靠的理论为基础，并吸收了延性设计思想。但我们却不能犯本本主义的错误，忽视了实际情况。理论源于实践，我们必须坚持从实际出发，实事求是，在科学的理论的指导下，结合实际，科学的运用。所以说我们需通过概念设计的应用，加强对抗震结构设计的重视度，加强对概念设计的研究，加重对概念设计的应用比例。
3.2由于概念设计在最初的设计阶段难以在计算机上完成，所以想要设计好结构方案，就必须充分了解不同结构的各色特点和独特性能，创新设计思想。概念设计的作用在此得以突出，由于概念设计可以对方案设计进行概念性估算，从而可以使设计者形成一个清晰的思路，有效的进行比较，而且免去了后期的运算，不仅提高了工作效率，更加提高了设计的精准度和可靠度。
工民建结构的抗震设计，受多种因素的共同制约，这些因素中有许多是模糊的。而地震发生的不确定性以及发生因素的复杂性，更增加了计算或预测建筑物抗震设计的难度。概念设计的应用恰恰为此难题的解决找到了出路。
结论
我们通过总结设计经验，引入崭新的设计理念使结构设计早已改变了传统的“硬碰硬”的设计思路，转变了之前的“硬抗”在抗震的过程中更强调了“以柔克刚”的设计方案。这就意味着与我们过去的建筑强调怎样抗衡地震的强大杀伤力，而今我们更追求建筑中的抗震能力，我们在研究如何运用结构设计中建筑的动力特性、隔震效果等来达到抗震的效果，我们从设计结构出发，以抗震为目标，从理念思路上的转变，我们的工民建结构抗震建筑未来的方向也是向减少降低地震带给居民的损失伤害的发展方向。
参考文献
[1]周勇.浅谈工民建结构抗震模式中的发展现状[J].城市建设理论研究（电子版）2011(22).
[2]张敬书，潘宝玉.现行抗震加固方法及发展趋势[J].工程抗震与加固改造，2005(01).
论文作者:于胜福
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/19
标签：结构论文; 工民建论文; 建筑论文; 应力论文; 强度论文; 作用论文; 概念论文; 《防护工程》2017年第11期论文;