提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法

王秀娟

摘要：房屋建筑是人们生活、生产的重要基础，也是构成对人类保护的重要防线。建筑工程结构设计中，抗地震倒塌能力设计是其中重要一部分内容，并且很多安全事故的发生都是由于房屋抗地震倒塌能力不足所造成的。文章对于提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法的相关问题进行了分析与探讨。

关键词：建筑结构；抗地震倒塌能力；设计思想；方法

一、引言

地震灾害是人类生存中所面临的重大威胁，并且具有难以预见性与突发性，同时灾害后果严重，对于社会有着重大的影响。地震灾害发生时，房屋建筑会出现破坏与倒塌，并且造成人员的生命财产损失。因此，在房屋建筑设计的过程中，如何提高房屋的建筑质量以及抗地震倒塌能力，成为决定受灾程度的重要因素。随着近年来地震灾害的频发，房屋建筑设计中抗地震倒塌能力的设计已经遇到了更大的挑战。在进行房屋建筑设计的过程中，必须要围绕抗地震倒塌能力来采取科学有效的设计思想和设计方法，来保证整体建筑结构具有较强的塑形能力与抗震能力，对地震灾害发生时所产生的能量进行吸收。一般来说，地震灾害在发生的过程中，地震能量主要通过纵波、横波与混合波三个形式传播，纵波的破坏力较小，横波和混合波的破坏力较大。混合波会对于建筑物造成强大的冲击，进而造成建筑物震荡，如果建筑物的抗震抗倒塌能力不足时，就会造成建筑物剧烈震荡，直至倒塌。在进行房屋建筑结构设计的过程中，如何对于设计过程进行优化，以科学的设计理念保证房屋建筑的抗地震倒塌能力，成为了现代建筑结构设计中所必须重视的一部分内容。

二、房屋建筑结构的选型

在进行结构选型时，要对于整体建筑结构的用途、高度、功能、周边环境、抗震性等多方面因素进行合理的把握，因地制宜地选择合理的结构体系。一般来说在进行建筑结构的选型上，大多采用“弱梁强肢”的原则，以提高建筑物的抗震性能，并且避免墙体受到破坏，提高延展性，并且对于地震灾害所造成的冲击力进行弱化，减少建筑结构受力。与此同时，还可以有效的缩短施工周期，减少建筑材料的消耗。但是，这种施工方式具有较高的施工技术要求，对于施工方的专业技术能力的需求较高。这种施工方式是未来建筑结构设计的主要选择方式，并且可以更好的保证建筑物的整体抗震抗倒塌性能。房屋建筑结构的选型上，要结合实际建筑的特点，综合考虑不同因素，选择符合实际的结构。

三、房屋建筑结构的布置

在完成房屋建筑结构的选型之后，要对于整体建筑结构的体系进行细致、合理、科学的设置。在进行房屋结构布置中，要保证整体承重结构的承重力得到有效承担，布置均匀，具有良好的规则性，避免出现外挑或者内收等问题，并且保证侧向刚度的变化均匀。一般来说，厚层侧向刚度需要大于70%的上部邻近楼层侧向刚度。另外，还要保证整体结构具有较好的承载能力、变形能力，并且避免由于部分构件出现问题，而影响整体结构的承重能力。针对于整体结构中的薄弱部位，要做好检查，并且做好扭转效应与局部变形情况的预防可控制。在水平与纵向结构承载力与刚度的布置上，要保证合理分配，避免出现连续倒塌现象。

四、提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计方法

第一，合理的进行抗震防线设置。总体来说，造成建筑结构被地震所破坏的主要原因，是建筑物自身地基出现沉降，进而破坏整体结构。在进行地基设计的时候，就必须将地基抗震防线设计纳入重要的设计环节中。在设计上要做好前期勘察，对于一些容易发生地质灾害的地区进行提前勘测，做好前期准备工作，并且力争选择土质较为坚硬地区，减小日后出现地震情况的破坏。与此同时，还要对于基础预埋深度进行合理的设置，并且保证建筑受到水平作用力时，可以对倾覆和滑移进行抵抗，提高整体稳定性。另外，多道抗震防线的设置，可以有效的对于建筑物局部出现破坏时的整体荷载力影响进行避免，并且减少建筑物倒塌可能。

第二，保证结构的延性与规则性。在建筑结构受到地震力冲击时会产生变形，这种变形能力被乘坐建筑物的结构延性。结构延性通过对于地震所产生能量进行分散，有效的提高了整体结构的承载力，并且在建筑结构发生变形的过程中，会降低变形过量以及结构变脆等问题，是提高建筑结构抗震能力的有效原则。在进行延性设计的过程中，可以通过设置塑性铰区域，来实现建筑结构的塑性变形应对能力的保证。与此同时，还要结合整体建筑结构的特点，避免采用不规则的设计方案，保证涉及房干具有良好的规则性与对称性，并且保证建筑刚度的变化军营内，不存在偏心现象。保证建筑结构刚度和质量，是提高建筑物抗震能力的重要基础。

第三，优化结构构件设计。通过对于地震破坏原理进行分析，可以明显看出，地震的横波和混合波的破坏力较大，对建筑物造成强大的冲击，进而造成建筑物震荡，如果建筑物的抗震抗倒塌能力不足时，就会造成建筑物剧烈震荡，直至倒塌。在建筑设计上，要保证整体结构部件设计的合理性，并且加强整体框架设计的连接水平，并且嚴格遵循相关设计原则，保证相关结构布局设计合理，提高受力构件的受力能力，优化结构安全性性能。对于整体结构构件设计过程进行优化，是整体建筑结构设计的细节部分，也是提高整体建筑结构抗震性能的基础性工作。

五、结语

总而言之，要想真正的提高整体建筑结构的抗震与抗倒塌能力，就必须在结构设计的过程中，对于地震破坏原理进行科学、全面、准确的把握，并且采用合理的结构体系，选择合理的布置形式，再通过对建筑结构整体的构件设计、延性设计、规则性设计以及多道防线设置等一系列不同的角度，对于整体结构设计进行深度的优化，进而保证房屋建筑具有足够的抗地震倒塌能力。

参考文献：

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[4]邬国清.提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法[J].硅谷，2013（22）.

（作者单位：石家庄都市建筑设计有限公司）