建筑结构设计中的抗震设计

陈广宇

摘要：隨着社会经济的发展，建筑项目不断增多，规模不断加大。然而，世界各地发生地震灾害的概率也在上升，因此建筑结构中的抗震设计具有十分重要的作用。只有保证了建筑结构的抗震性才能确保建筑的安全稳定，从而保证人们人身和财产的安全。本文则叙述了抗震设计在建筑结构设计中的重要性，并阐述了建筑结构设计中的抗震设计措施，以供参考！

关键词：建筑结构设计；抗震设计

引言

地震这种灾害总是突然间发生，令人防不胜防，并且破坏力极强，能够引起房屋倒塌等严重的后果，并严重危害人们生命以及财产。因此，针对于这种突发性灾害，提高建筑抗震性能是非常必要的。而为了提高建筑的抗震能力，就要结合地震成因、地面运动规律、建筑结构的动力特性和对地震的反应等各方面的因素进行综合的考虑，因此，进行建筑抗震设计是一个复杂且有意义的任务。

一、抗震设计在建筑结构设计中的重要性

1、充分保护生命财产安全

房屋建筑的使用对象一般来说都是为人们的生活提供一个固定的场所，它最实用的功能就是解决人们衣食住行中住的问题，如何评判一个好的房屋建筑首先就是其实用性，其次就是美观程度。在如今的时代大背景下，人们对自然灾害的防护意识并不高，在建筑行业中，有些建造商利欲熏心，为了获得更高的利益在建筑过程中偷工减料，导致房屋的抗震性能不高。另一方面就是长期以来，人们对抗震意识的匮乏导致抗震设计技术不能得到进步和发展，因为人们没有这方面的需求，在技术方面也很难取得长远的突破。

2、促进建筑结构设计理念的创新和进步

众所周知，2008年的四川汶川地震给当地人们带来的巨大的损失，不管从物质上还是从精神上，这种国家的创伤使我们永久的铭记，在汶川大地震发生的时候除了震级较大的原因导致损失十分严重之外，还有另一方面的原因需要引起人们的重视，那就是在地震之前，在房屋建筑设计中对抗震设计的考虑较少，大多数的房屋都是这样，没有先进的设计理念，房屋的抗震性能较差。在汶川地震以后，房屋的抗震设计得到了有关部门的重视，人们开始着力研究如何使房屋的抗震性能变得更好。

二、建筑结构设计中抗震设计的有效策略

1、恰当的建筑场地

建筑的抗震性能是根据一定的标准来进行评价的。当建筑环境存在较大的发生严重地震灾害的潜在威胁时，建筑的抗震性能也应当有所提高。根据抗震性能的评价结果，需要对建筑进行一定的抗震预防。建筑物的抗震预防等级主要可以分为四个级别，依次是甲乙丙丁四级。甲级是抗震预防措施最为严格的，主要应用于有严重地震灾害发生过的地区。在工民建的建设中，选择正确的施工场地能够有效的提高建筑的抗震性能，确保建筑的安全性和稳定性。当建筑在土质较为疏松、地震频发的地区进行建设时，应当适当提高防震性能的设置，防止建筑出现沉降、倾斜等现象，影响住户及相关人员的生命财产安全。

2、合理布局减少地震能量

在防震设计中采用以位移为基点的结构设计和定量分析能有效的减少地震灾害的能量输入，增强建筑物的抗震效果。通过对设计的定量分析，反复核算构件的总承载力，控制强震感下建筑下层的位移延性比，满足建筑物在受地震侵害时的结构变形要求。在建筑施工中地基要尽量选在坚硬的场地，要尽量避开地震的活跃周期范围，减少余震同建筑结构的共振，降低建筑物对地震能量的输入，降低地震带来的破坏。

3、抗震计算

3.1反应谱法

反应谱法是一种拟静力方法，利用动力方法计算出相关质点系统，在此基础上建立反应谱。结合加速度反应谱计算出建筑结构具有的最大惯性力，借助这个力量来平衡建筑的地震荷载，并利用静力方法来计算结构力。

反应谱法包括了两种方法，一种方法是底部剪力法。这种方法常用于刚度和质量在竖直方向上分布均匀的结构。通过计算结构的第一振型周期来确定地震对建筑的影响系数，并结合建筑结构的重力荷载来计算地震对建筑的总影响，再对各层的结构设计进行分配。另一种方法是振型叠加法，以振型叠加原理为基础根据，将多自由度体系转换为单自由度体系进行叠加，对应各种振型在地震发生时的反应和作用效果，计算叠加方式来增加结构的总抗震能力。

3.2静力弹塑性法

静力弹塑性法主要采用了PKPM程序中的EPDA&PUSH模块，对结构进行了静力弹塑性分析（Pushover analysis），估量建筑的结构在地震的情况下会产生多大的抗震能力，并将结果作为地震时建筑弹塑性作用的评价参考。同时，借助静力弹塑性分析，还使结构在地震时最薄弱的部位和屈服部位更容易被找到，并能够找到屈顿序。

4、构造措施

现阶段，混凝土结构大部分都是以建筑结构中承重柱的轴压比、混凝土比例标准及钢筋横截面的比值为计算标准。为了加强混砖结构的强度及钢度，可通过在墙体内增加防震缝、混凝土构造柱、限定建筑层数及高度的方式来完成。近几年来，由于时代的更迭、地壳的变迁，地球上地震灾害频频发生，有关部门对以往出台的《抗震标准》进行了修改，适当的增加了一些强制性的规定，诸如： 电梯的空间、建筑物的顶层均应与顶部的圈梁相接，每隔一定的距离，就在内外墙的交界处设置钢筋，以此来提高整体结构的稳定性与安全性； 此外，设计师还应充分考虑填充墙对建筑物的整体承受力及实际影响，从而制定最佳设计方案。

5、设置多重抗震防线

进行抗震设计时设置多重抗震防线可以最大限度的降低地震侵害带来的危害。在进行设计工作时，可以将一些延展性能良好的构件纳入到抗震防线体系中，将其视为第一道抗震防线，将另一些建筑构件作为第二、第三道防线，在第一道抗震防线遭破坏后，利用其他防线抵抗地震的后续冲击力，保障人员生命安全。

6、建筑结构的体系选择

6.1保证结构体系的承载能力