基于建筑抗震结构设计的探析

陈露

【摘要】建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的过程，从场址的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿了整个过程。而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法，是非常重要的，对于不同的建筑、不同的情况应区别对待，从而寻求最合理的结构布置。

【关键词】建筑设计；抗震结构；设计分析

1抗震设防的目标

一般来说，抗震设防主要依据的是抗震设防烈度。而抗震设防烈度的依据，是以国家规定权限审批或颁发的文件执行的，其是一个地区作为抗震设防标准。通常情况下，是采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度的。从当前内外抗震设防目标的发展总趋势来看，其基本要求建筑物在使用期间，可以应对不同频率和强度的地震，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。建筑工程在施工中的设防的目标如下：

（1）如果所遭受的是低于本地区设防烈度多遇的常规地震，建筑物不受损坏，不需修理仍可继续使用；

（2）如果遭受到本地区规定的设防烈度的地震，建筑物，包括结构和非结构部分，可能损坏，但不会对人民生命和生产设备的安全造成威胁，经修理仍可使用；

（3）如果遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震，尽量保证建筑物不倒塌。

也就是说，在建筑结构的防震设计上，设计方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度这三个层次进行考虑。从概率上看，多遇地震烈度是发生机会较大的地震级别。按照现行规范设计的建筑，在设计上要达到这样的防震效果：当遭遇多遇烈度作用时，建筑物处于弹性阶段，通常不会损坏；当遭遇相应基本烈度的地震时，建筑物将进入弹塑性状态，但一般不会发生严重破坏；当遭遇罕遇烈度作用时，建筑物可能会有严重破坏，但不至于倒塌。

2抗震设计的基本原则

为了使建筑物达到抗震的效果，在对建筑工程进行设计的过程中首先要考虑建筑物的整体结构，然后注意某一结构在地震情况下的整体反应，随后对其进行分析，通过分析计算、材料的选择和方案的规划来进一步的提高建筑工程的抗震效果。在地震发生的过程中，尽量的避免建筑物因薄弱部分而引起的一定程度的破坏。在建筑设计的国政中要遵循以下几点原则。

2.1对建筑结构进行整体的规划

设计人员在进行建筑设计的过程中要综合规划抗侧力的结构，进而保证建筑设计的均匀、对称和规整。在进行实际设计的过程中，设计人员要将规则的图形或者是对称的图形作为构造形式并在此基础上调整调整建筑结构的整体性，进一步的实现惯性力的聚集和传递，将地震过程中的破坏力分开，以此来保证建筑物在地震过程中的安全。

2.2保证建筑物的结构刚度

在对建筑物进行设计的过程中，要考虑地震作用力的双向性，进而保证建筑物能够从各个方向对作用力进行抵抗。设计者还要将主轴方向上的刚度控制在合理的范围。另外，结构刚度方面的设计还要能够防止建筑物的过度变形，柔性结构对外力进行分担，进而避免地震作用力下的整体结构变形，导致人员伤亡和财务损失。

2.3抗震防线的设置

建筑工程的結构体系包括很多的结构分体，这些结构分体进行协调合作，进而降低地震对建筑物的影响。有些地震在发生之后还伴随着很多次的余震，并且余震的级别不一，所以设计人员要设计多道抗震的防线，以此来保证建筑物尽量不受余震的影响。抗震的防线要通过有效的方式安置在结构在内外部，设计人员还要尽最大努力来处理结构刚和柔的关系，进而提高建筑物抵抗地震的能力。

3建筑结构设计中的抗震设计

3.1对抗震位置进行合理的选择

（1）应选择对建筑抗震有利的地段，如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土等地段。

（2）应避开对建筑抗震不利的地段，如软弱场地土，易液化土，条件突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘，场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀（如故河道、断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷及半填半挖地基等）等地段。当无法避开时，应采取有效的抗震措施。

（3）不应在危险地段造建甲、乙、丙类建筑，对建筑抗震危险地段，一般是指地震的可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段，发震断裂带上地震等可能发生地表错位地段。建筑场地为Ⅰ类时，甲、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施；丙类建筑允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为6度时，可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。另外，场地土的刚度大小和场地土覆盖层厚度是影响建筑物震害得主要因素。震害调查表明，土质越软，覆盖层越厚，建筑物震害越严重，反之越轻。

3.2对结构荷载进行恰当的处理

为了保证建筑物有效的抵抗地震灾害，设计人员在结构设计的过程中要遵循强弱协调的设计原则，对剪、节点、柱等的位置强度进行合理的提升，并对梁、弯、拉力中心等部位的强度进行削弱。为了避免节点过早的被破坏，设计人员需要使柱端的承载力大于梁端的承载力。与此同时，设计人员要根据具体的规范要求对各个构建的荷载进行合理范围内的调整。

3.3在建筑设计的过程中，设计人员要根据不同的建筑结构类型，选择适合建筑物的抗震构造，以此来保证整个建筑结构与抗震结构一起来抵抗地震，在最大程度上较少地震所带来的危害。利用砖混结构进行建造的建筑，它的抗震设计应该使用水平圈梁加内外连续墙的构造，其中水平圈梁能够施加一定的约束力来抵抗强大的外力。内外结构墙用来加强塑性变化和位移程度的，以此来保证工程具有很好的整体性与延展性，进而加强建筑的防震能力。

3.4抗震结构体系的确定

不同的结构体系，在抗震性能、使用效果和经济指标等方面的效果是不同的。因此，确定适合的抗震结构体系至关重要。（1）必须具备明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；（2）形成多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力；（3）必须具备必要的强度以及良好的变形能力和耗能能力；（4）应该具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。

3.5选择合理平面与立面布置

在设计师对建筑物结构设计的立体和平面结构的设计过程中，主要有以下几个方面的内容：

（1）在建筑物的结构设计的过程当中，建筑结构在实际设计过程中的结构设计刚度和建筑结构设计的抗震能力中，在建筑物遭受水平地震作用的情况之下，建筑物结构设计应该是双向的，在设计师进行建筑结构设计抗震的结构布置上，建筑结构应该可以抵抗任何方向的地震。

（2）建筑结构在实际设计中的简单结构性。在建筑设计领域中，设计师在建筑结构设计过程中所说的在建筑结构设计上的简单性，它是对结构在地震时所具有明确和直接传力方式。

4结语

总之，在建筑结构的防震设计中，设计人员必须根据建筑的实际情况，结合地质环境，在经济与安全的综合考量下，设计出科学合理的防震方案，保证建筑物在相应的防震标准下进行施工，保证建筑的安全。

参考文献：

[1]寇秀梅.结构设计中的抗震设计问题[J].中国西部科技，2012（06）.

[2]李智建，石延明.浅谈建筑结构设计中的抗震设计[J].科技资讯，2013（12）.