基于加强建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想和方法探讨

谢小锋

【摘 要】文章通过笔者的工作实践和总结，简要地总结了建筑结构受地震力影响时的破坏形式，从中就建筑结构的选型与布置进行了分析，在此基础上，针对加强建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想和方法进行了详细地探讨与研究，旨在为了提高建筑结构抗地震性能，确保建筑结构抗的耐久性和安全性。

【关键词】建筑结构；抗地震倒塌能力；设计思想；方法

地震灾害是人类生存中重大的灾难，且具有难以预见性，其灾害后果严重，对于社会影响较大。在地震灾害发生时，很容易造成房屋建筑发生倒塌，给人们带来生命财产的损失。为此，在房屋建筑设计中，需要加强房屋的建筑抗地震倒塌能力。近年来，随着地震灾害的频繁出现，从中给房屋建筑抗地震倒塌设计带来了一定的挑战。因此，在房屋建筑设计时，需要加强建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想和方法，以保证整体建筑结构的抗震能力，减少地震灾害的发生。

1 建筑结构受地震力影响时的破坏形式

地震是一种常见的自然灾害现象，将会影响到建筑结构的稳定性。因此，在地震灾害中，地震力对建筑结构的破坏有以下几点形式：

第一，地对建筑结构地基的破坏。当地震灾害来临时，建筑结构的很多部分都会受到影响，比如地基的土质、岩层的结构等。如果地震所产生的的力的加速度比较小或者地质比较坚硬时，往往会对土层以及各种岩石产生比较大的作用，使其变形，最终表现出来的形式就是地基遭受到一些损害，影响了建筑结构的整体性能，比如建筑结构下沉、倾斜等，都有可能出现。

第二，造成建筑结构发生上下颠簸的现象。地震中的纵波是地震的重要部分，纵波是一种上下震动的波动形式，作用在建筑结构上，往往会引起建筑结构的上下颠簸。在建筑结构 的设计中，如果纵向的稳定性不够牢固，那么受到地震力的影响就会很大。建筑结构的上下颠簸会导致底层的柱子与建筑物的墙体之间的荷载增大，最后超过相应的承受能力，导致建筑物的倒塌。

第三，引起建筑物、在横向方向上的摆动。出现这种情况主要是由于地震力的横波作用导致的，地震力中的横波作用在建筑物中就相当于在水平方向上对建筑物施加一个力， 当这个力超过了建筑物横向上的最大承受力，往往会导致建筑结构出现倾斜或者倒塌。

第四，引起建筑结构出现水平或竖直方向上的扭转。由于横波与纵波的共同作用，会形成一种旋转的地震力，导致建筑结构绕着纵向或者横向方向进行扭转，这种扭转力对建筑结构的影响很大，往往会导致建筑结构的变形，最终出现倒塌等现象。

2 建筑结构的选型与布置

2.1 建筑结构的选型

在进行建筑结构选型时，需要把握好整体建筑结构的功能、环境、抗震性等方面的因素，从中优选出合理的结构体系。通常来说，在建筑结构的选型时，大部分人都会采用“弱梁强肢”的原则，不仅可以提高建筑物的抗震性能，减少建筑结构受力，而且可以有效的缩短施工周期，减少建筑材料的消耗。然而，这种施工方式要求施工方具有专业技术能力，因此成为了未来建筑结构设计中的首选方式，同时确保建筑的整体抗震抗倒塌性能。在房屋建筑结构的选型上，应结合建筑的自身特点，优选合理的建筑结构方案。

2.2 建筑结构布置

在建筑结构的选型之后，应对整体建筑结构的体系进行合理的设置。在房屋结构布置的过程中，需要确保整体承重结构的布置均匀，具有良好的规则性，避免出现外挑或内收等问题，并且保证结构侧向的刚度。通常而言，厚层侧向刚度应不小于70% 的上部邻近楼层侧向刚度。队此之外，还需要确保整体结构的承载力和变形力，尽量避免由于部分构件出现问题而造成对整体结构的承重力的影响。对于建筑结构中的薄弱部位，需要做好扭转效应与局部变形情况的预防措施。在布置水平与纵向结构承载力与刚度时，需要保证分配合理，避免出现连续倒塌现象。

3 加强建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想和方法

随着地震灾害的频繁出现，因此在建筑结构的设计中，加强建筑结构抗地震倒塌能力的设计，以提高建筑结构抗地震倒塌能力，具体方法主要包括以下几个方面：

3.1 改变总体的设计理念，加强质量控制力度

在现代建筑设计中，需要充分考虑到建筑结构的抗震能力，在建筑结构的设计过程中，提需提高建筑结构的抗地震倒能力，同时要加强设计人员的抗震意识。因此，在设计时要尽量选用平面对称、体系刚度和承载能力连续变化、质量变化合适的建筑设计方案。除此之外，在建筑施工方面，应控制好建筑施工队伍的施工水平和质量，以提高建筑结构的抗震能力。在实际的施工过程中，要加强对施工队伍的质量控制，把好质量关。建筑施工单位应该要严格地按照相应的技术规范规进行施工，严格执行具体的建筑结构设计，提高建筑结构的抗震能力。

3.2 优选建建筑场地及材料

建筑结构场地的合理选择也是建筑结构设计中抗地震灾害的组成部分。所以在选择建筑结构场地中，应尽量避免选择已发生崩塌的山崖、泥石流地带，可以尽量避免地震灾害的出现，在进行建筑设计前，要对选址进行全面的勘察，充分调查建筑地的实际地质情况，并且选择合理的建筑场地，避开地震断层带，以防止地震力对建筑结构带来影响。在选择建筑材料方面，需要选择抗震性能比较好的材料。当前有的施工单位为了保证利益在材料的选择以及使用方面往往出现一些偷工减料的不合格现象，并没有选择具有良好抗震能力的材料进行施工，从而大大地降低建筑結构的稳定性及抗震能力。因此，为了提高建筑结构的抗震能力，要严把材料的选择关，对一些不合格的材料严禁进入施工现场。

3.3 提高建筑结构的局部的抗震能力

地震对建筑结构的破坏，通常是由地震波的三种传播方式引起的，其中，纵波对建筑结构的影响较小，横波对建筑结构的影响和破坏力较大，因此，在建筑结构设计过程中，要确保建筑的主体结构以及其他构件之间的连接性和可靠性，以满足相应的要求。同时，需要高度重视建筑结构的设计及思想方面，加强建筑结构的主体及其他构件的连接，以加强对局部的抗震能力的提升，减少地震灾害对建筑结构的影响。

3.4 采用降低能量减震法

传统的减震技术一般是利用建筑结构对地震的一种延性耗散来降低地震力对建筑结构的影响。而在现代化的建筑设计中，传统的减震技术发生了改变，建筑抗震能力的加强一般是通过增加建筑结构的附加阻尼来减少建筑结构受地震的影响。这种技术的适用范围十分广泛，对于当前的很多建筑结构都比较适用，比如当前的钢结构建筑、混凝土结构建筑等，这种抗震原理都是比较适用的。现代结构设计中的抗震技术的实际效果关系到选用的装置，这种技术的装置分为2种形式，即滞回型和粘滞型，根据不同的原理选用不同的装置类型，这种技术在装置中得到广泛的使用，如摩擦阻尼器、粘滞阻尼器等。地震能力的元件的降低通常与建筑结构相关连，当地震来临时往往可以降低地震力，从中可以减轻对建筑结构的影响。而在工程实践中，由于主体结构的变形对减震元件的效果带来影响的现象是不能避免的。

4 结语

综上所述，在结构设计的过程中，要提高整体建筑结构的抗震与抗倒塌能力，就需要对地震破坏原理进行全面、准确的分析，从中采取合理的结构体系及布置形式，再结合建筑结构的构件设计、延性设计及多道防线设置等方面的设计要素，对整体结构进行优化设计，从而保证房屋建筑具有足够的抗地震倒塌能力。

【参考文献】

[1]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）.

[2]施炜，等.不同抗震设防RC框架结构抗倒塌能力的研究[J].工程力学，2011（03）.