分析工民建结构的抗震设计问题获奖科研报告

分析工民建结构的抗震设计问题获奖科研报告摘要：现在我国建筑房屋基本都是高层，一旦发生地震会给人们的生命和财产带来一定的损失，如何提高房屋的抗震能力，减少由于地震带来的损失，这是工民建类专家需要解决的实际问题。基于性能抗震设计能够有效防止地震房屋倒坍等现象引起的用户损失，能有效包含人们的生命与财产，现在基于性能抗震设计是未来房屋工民建的主要发展方向。

关键词：工民建结构；抗震设计；问题分析

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引言

工民建结构的设计处理是比较关键的一个重要环节，其对于后续工民建工程项目建设的指导性比较强，如果设计环节出现了问题和隐患，必然会影响到后续工民建工程项目的施工效果，需要不断优化工民建结构设计水平。结合工民建结构设计工作的开展，注重抗震设计是比较基本的一个要求，工民建结构抗震设计的难度比较大，要求相对也比较高，需要结合不同需求进行详细分析，确保其能够体现出更强的适宜性。为了更好提升工民建结构抗震设计水平，基于性能进行抗震设计是比较有效的一个方式，其在当前的实际运用也确实表现出了一些明显优势，具备较强探讨价值。

1工民建结构抗震设计的问题

1.1工民建结构规则性问题

现代工民建体形普遍较大，因此一旦遭受地震灾害，其受到的影响更加严重，但如果工民建结构设计能够形成规则性，那么就能够适当的降低地震灾害对工民建的影响。而目前社会对于工民建设计的要求多种多样，其中难免存在部分不规则的工民建，此类工民建通过分析可以证实，其在许多实际地震当中受到的损害最为严重。工民建结构不规则的主要表现为：工民建外部存在明显凹凸、工民建没有依照对称原则进行设计，此类结构设计虽然能够满足观感上的需求，但显然在地震灾害当中，会受到更多的影响，出现坍塌、剧烈晃动等现象，不利于人群撤离。

1.2工民建平面布设问题

（1）工民建承重物的分布布设。工民建承重物主要是指承重柱，在现代大规模工民建的条件下，其相对较低的楼层规模会更大，此时就需要运用大量的承重柱来进行支撑，而因为规模较大，承重柱的分布布设难度也会提高，所以在部分工民建结构当中，承重柱的布设会出现不协调的现象。

（2）电梯平面布设。电梯是现代工民建当中常用设备，而电梯需要电梯井提供行动空间，但在许多工民建结构设计当中，其并没有考虑到电梯井的抗侧力刚度，此时如果遭受地震灾害，很容易从电梯井处导致工民建结构的坍塌。

（3）墙体布设。墙体是任何形式工民建物都必须具备的工民建结构，其同样起到了承重作用，在地震灾害当中的功能与承重柱相同，但在许多工民建当中因不同的设计要求出现了不均匀墙体布设，使得整体工民建结构的力学结构出现不合理现象，降低了工民建整体的抗震性。此外，部分墙面的结构刚度分布存在不足，同样不利于工民建抗震性。

1.3屋顶设计的问题

在现代大规模工民建的基础上，当其遭受地震灾害时，其不单地基基础会受到剧烈影响，屋顶同时导致剧烈摇晃的重要因素。屋顶在工民建整体当中，除了实现遮风挡雨的功能外，还能够向承重柱、承重墙施加应力，使整体工民建结构的稳固性提升。而部分工民建当中，其对于屋顶的工民建存在过重或者过轻的现象，影响了相互应力的作用。此外，还有部分设计当中出现了屋顶重心偏移的现象，此类现象在地震内，非常容易出现坍塌，需要严格进行改善。

2工民建结构设计中抗震措施

2.1抗震设计以位移为基础

抗震设计以位移为基础能全面进行抗震性能设计，提高工民建物的抗震能力，是符合现代工民建物抗震设计的需要。该方法是以位移为基本出发点，通常将位移控制运用到工民建结构的设计过程中，通过为位移谱的位移偏移计算出剪力的数值，进行工民建物的结构分析，如何进行性能提升，通过具体的配筋进行有效设计，采用增加刚度的方法，将位移目标进行变化，提高工民建物的抗震能力，有效的考虑抗震性能中的位移偏移的重要性，有效提升其在设计理论的应用过程，有效增加其使用方法，有效提高工民建物的抗震性能。抗震设计以位移为基础的方法是提高工民建物抗震性能的有效方式，符合现代工民建物提高性能的有效方法。

2.2抗震场地选择

在相同的设计条件下，场地的地质条件对工民建抗震性能有着极大的影响，并且受到地震破坏程度差异明显，所以做好抗震场地选择工作十分重要。在选择抗震场地时，尽可能避免地质较差的场地，降低地震带来的灾害。通常情况下，微风化与中等风化基岩、密实砂土层、含水量低的黏土都是较为有利的建设场地，而软土、液化土、湿陷性黄土都是不利场地，需要正确辨别场地的影响因素。如果工程建设区域地质不理想，则需要结合土质采取加强措施，同时要对可能出现的不利条件进行估算，并采取预先防护措施进行加固处理。如果发生地震时可能出现断裂的场地，需要重点加强地基，确保基础工程的安全。

2.3工民建结构平面布置的规则与对称性

根据抗震理念，对工民建立面、平面设计时，应确保工民建结构的规则性。对于不规则工民建工程通常都是采用空间结构计算模型；对于工程结构中较为薄弱的环节，需要提高内力系数，结合相关标准对弹塑性变形进行分析，薄弱部位需要采用针对性抗震设计。对称性同样是抗震设计中的重要一环，需要工民建结构对称、质量分布对称、刚度对称。通常最理想的方案是“三心重合”，三心即平面形心、质量中心、刚度中心。结构对称也就是抗侧力主体结构对称，该种对称较为容易实现，主要保证主体结构沿着主轴方向进行刚度、强度设计，变形特征差异不大；保证沿抗侧力主体结构当中的主轴线强度、刚度分布均匀；结构整体具备一定的协调能力，确保刚度、强度能够满足扭矩性能，这样即可在发生地震灾害时，工民建结构不会产生较大的扭转变形，避免主体结构、构件遭到破坏。

2.4严格规范工民建物的高度和宽度

首先要严格控制工民建物的高度和寬度，在工民建施工之前，对于工民建设计超高或者高宽比不符合标准的应予严格的把控，对于高度接近限高或者高宽比接近不合标准，为了加强工民建物的稳定性和抗震能力应该在其底部增加一层竖向构件，一般情况下采用的竖向构件采用混凝土柱或者混凝土墙等。其次在进行工民建物抗震设计计算时候，采用的计算方法应该使用经过主管部门认定的符合工民建力学模型的方法，对于计算结果，应该满足工民建物的实际要求和基本规定。

2.5设置多重抗震防线

在地震灾害出现的时候，要是多了一道抗震的防线，也就给人们的逃生提供了多一分的希望，而且会为工民建结构整体抗震性能的提升提供保障。在抗震设计中，采用多重防线的设置方式具有非常重要的现实意义。应该选择具备优秀延展性能的原材料对其中一道抗震防线进行设置，再选择其它的一些适合用做抗震设计的各种材料和部件设置更多的防线。对多重防线进行设置的优点在于能够有效的对地震所带来的冲击力进行缓冲，降低地震