襄阳市建筑设计院 湖北襄阳 441000
摘要：目前，我国的综合国力在快速的发展，社会在不断的进步，当前我国经济不断发展促使供给侧转变，工民建筑行业也将从高速发展状态转向高质量发展状态。同时，由于地壳活动频繁以及地下资源开采造成地震灾害增多，工民建筑结构的抗震性能越来越受关注，人们对工民建筑抗震设计提出了更高的要求。工民建筑工程关系到人们的生活和工作，工民建筑抗震强度设计不仅对人民的生命财产安全起到重大作用，而且对国家经济发展也至关重要。本文概述了工民建筑结构抗震设计的设计方法，分析了当下工民建筑结构抗震设计存在的问题，提出了强化工民建筑结构抗震设计的措施，希望为工民建筑结构抗震设计提供参考。
关键词：工民建结构；抗震设计；强化措施
引言
在我国的历史上，发生过很多次大型地震，地震会造成房屋结构的破坏，危害人身安全，所以在工民建筑结构中重点考虑抗震设计是非常有必要的。当前我国工民建筑结构的抗震理念是三道防线，即小震不坏、中震可修，大震不倒，对结构中承担地震荷载的构件进行重点设防，有效提高结构的抗震能力，加强其安全性与稳定性，有效地保障人身安全与财产安全。设计人员在工作中针对不同结构形式的工民建筑应当制定不同的设计方案，使得抗震设计方案有实用性，能够在地震作用下保证居民的安全。
1工民建筑结构抗震设计时遵循的原则
抗震设计时需要对工民建筑结构水平荷载进行充分考虑，控制结构内力避免发生形变，抗震单元布局规范，保持良好的整体性。独立的抗震单元避免凹角或较长颈缩位置集中承受应力，电梯间及楼梯避免安放在凹角或端部，沿工民建筑高度均匀连续分布刚度，在发生地震时，住宅不会因为刚性和弹塑性而发生较大形变，增强工民建筑整体稳定性。工民建筑的刚性应当适宜，一般大地震后都有余震，过大的刚性可能导致工民建筑无法承受余震的破坏，刚性过小在余震作用下的损害会难以修复。设计时对工民建筑结构的承载力、刚性、延伸性、整体性进行多方衡量，尽可能设置多重抗震防护结构，以确保工民建筑良好的抗震性能。
2工民建筑结构抗震设计的强化措施
2.1工民建筑场地加固处理
地震发生后，工民建筑场地的稳固程度对工民建筑物的损坏程度有决定作用，所以选择合适的工民建筑场地和工民建筑场地加固处理有着非常重要的意义。场地选择土质较好、密实度高、抗震性能好的土地，对于土质较软、含水量较高的粘性土、疏松土等要避开或者加固处理。具体来说，对于那些容易塌陷、土壤构成成分不明确的地段选择避开处理，以免留下地震灾害隐患。对于土质不稳定的地段，或者少面积易塌陷土质，如果工民建筑无法避开这些地段，有必要采取必要的土质加固措施，例如换填垫层法、强夯法、砂石桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法等，改良土质提升工民建筑物抗震水平。根据不同地段地质条件不同，在发生地震时，因强震作用会发生滑移、坍塌、开裂等不同情况，在工民建结构抗震设计时应充分考虑土质条件差容易引发的后果，采取不同的措施进行土质改良填补。有些新建居民区会开发地下室，提高楼房的经济效益和社会效益，但是实践证明，有地下室的高层工民建筑会降低工民建筑物的抗震能力，对于较高的工民建筑物应避免开发地下室。
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2.2在设计中做好工民建筑空间的结构布置
合理布置工民建筑物的空间结构指的是做好工民建筑物的体型设计以及空间结构的设计，同时要兼顾工民建筑结构的立体设计，其中包括地基基础的埋深。因为整个工民建筑结构可以看做是一根锚固在地基当中的长棍，地震作用下主要考虑重心的偏心是否会导致整个工民建筑物倾倒，这就是地震的水平力所产生的力矩与锚固作用产生的反力矩之间大小的比较，如果重心产生的力矩较大，则工民建筑物就会倾倒，如果较小则相对稳定。做好工民建筑空间的设计与布置对于提高工民建筑结构的抗震能力有着不言而喻的作用，在布置空间结构的时候也需要注意一些问题。首先，在地震灾害发生的时候，工民建筑结构承担的力并不仅仅是一个水平的推力作用，工民建筑结构在空间中还会受到其他的力作用，比如空气冲击过程中各个方向针对工民建筑结构的作用力。所以在进行工民建筑结构设计的时候应当考虑到结构能够抵抗不同方向的力，保证工民建筑结构有足够的刚度、硬度与稳定性，能够抵抗地震产生的力。所以，工民建筑结构在空间的刚度和强度越高，就越有利于抵抗地震力。其次，设计结构的时候应当注意使体型尽可能简单，避免设计异形结构的房屋。因为对称的房屋结构是最有利于抵抗地震作用的，这也通过很多案例进行了证实。在地震设计规范中详细说明了何为异形结构，在地震中异形结构扭转的可能性远远大于简单的方形工民建筑，而且在设计中也要注意尽量避免在房屋的四个转角部分设置窗户，这样会降低房屋四角对地震的抵抗力，使房屋结构的扭转可能性大大提高。设计人员应当在保证工民建筑结构的体型尽量简单的条件下，对重要构件进行计算，保证构件的承载能力、抗震能力能够满足相关设计的要求。
2.3选择合理的地理位置
发生地震主要是因为地壳出现运动，从而引发板块之间发生碰撞，对工民建筑会造成非常大的破坏。基于这一情况，在开展工民建筑设计的时候，一定要选择合理的建设位置，尽可能减少地震带来的破坏。因为地震是由地质运动引发的，建筑被破坏的主要因素就是因为地质发生了很大的变化，所以可以选择地质比较强的位置建设工民建筑，增强抗震能力。作者认为在选择地理位置的时候，应当基于以下两方面：（1）地质比较坚硬的位置，相应的承载能力也更强，可以有效防止地震引发的塌陷。（2）地势平坦、广阔的位置，可以有效确保工民建筑的稳定性能，减少地震带来的损坏。
2.4完善相关法规，增强执法监督
工民建筑行业组织复杂、多方参与，仅依靠行业标准和部门管理很难约束工民建筑行为，控制质量满足抗震能力要求，需要法律法规监督和约束工民建筑人员设计施工行为标准。健全完善法律法规，一方面能够为专业的工民建筑问题提供蓝本和依据，为标准规范的工民建筑行为提供导向，使工民建筑人员能够从中得到专业问题的明确答案，工民建筑行为有章可循；另一方面执法有法可依，对于工民建筑施工违规操作，或者蓄意违反行业标准和职业道德，采用不符合标准的工民建筑材料，雇佣不符合资质的劳动力等，能够依照相关法律法规进行明确的处罚措施，不仅能够有力处罚犯错人，对行业内不法工民建筑行为具有惩戒警示作用，而且规范工民建筑行业行为准则，促进工民建筑行业健康发展。
2.5工民建筑结构刚度设计要点
刚度设计作为高层工民建筑结构抗震设计的重点内容。设计人员在进行高层工民建筑的刚度设计时，必须做好以下几方面的工作。①必须选择和使用符合钢筋混凝土紧密要求的施工材料。特别是在使用钢结构进行双层加固施工时，应该采取积极有效的措施，确保上下层的阻尼与刚度比保持一致，才能降低安全隐患发生的几率；②设计人员在进行高层工民建筑结构侧向刚度的控制时，必须以国家规定和要求的抗震设计标准为基础，控制高层工民建筑结构的刚度，才能在降低地震对工民建筑物造成的损坏的同时，节省施工材料，降低工程施工的成本。
结语
综上所述，结构设计中的抗震设计在工民建筑工程中具有非常重要的意义，地震作为危害性高、范围广的自然灾害，具有隐蔽性，往往不能被有效预测，因此，工民建工程抵御地震灾害的能力强弱直接关系到人民的生命财产安全。在新时期下，重视工民建筑结构抗震设计，提高抗震设计人员的设计能力，完善相关法律法规，提高抗震结构标准，加强监督审查，不断强化抗震设计，提高工民建筑结构的抗震水平，大力促进工民建筑行业向高质量方向发展。
参考文献：
[1]翁宇轩.建筑结构抗震设计问题分析[J].住宅与房地产，2018（34）：75.
[2]雷影.浅析工民建结构设计中的抗震设计[J].建筑知识，2016，36（7）：27-35.
论文作者:张家沛,魏璐毅
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/25
标签：工民建论文; 结构论文; 刚度论文; 土质论文; 能力论文; 作用论文; 刚性论文; 《建筑细部》2018年第24期论文;