建筑结构抗震设计若干问题

孙宁虎，李芯月

(1.山东诚奥电力设计咨询有限公司，山东 济南 250000； 2.山东省建筑设计研究院，山东 济南 250000)



建筑结构抗震设计若干问题

孙宁虎1，李芯月2

(1.山东诚奥电力设计咨询有限公司，山东 济南 250000； 2.山东省建筑设计研究院，山东 济南 250000)

开展建筑结构设计时，建筑结构设计人员应根据现场实际情况选择建筑抗震结构的类型，提高建筑结构的刚度和强度，提升建筑结构的抗震性能。开展建筑结构抗震设计时，应从建筑结构选型、建筑造型及建筑平面布置等多个方面入手进行抗震设计思路的优化工作。

建筑结构；抗震设计；问题

1 建筑结构抗震设计中涉及的若干问题

1.1 建筑结构体系的选择

建筑结构体系的选择是否合理，直接关乎到整个建筑结构的安全与否。因此，必须合理选择建筑物的结构体系，保证其科学性和合理性。需保证建筑结构体系具有较高的强度协调性，设计人员在设计过程中要保证强弱有度，最终达到强剪弱弯、强柱弱梁的设计概念，竖向上保证其薄弱部位具有合理的抗震设计强度，最大限度地提高建筑物的抗震能力。

1.2 建筑物所在地的选择

在选择建筑物地点的时候，尽量选择抗震性较强，利于抗震设计的建筑地址，不宜选取土地液化、地质元素分布不均衡等场地。此外，对于某些特殊场地，例如可能会发生滑坡或地裂等问题的地点，建筑施工在对地表进行施工的过程中必须采取科学合理的措施来稳固建筑物。在地基建设过程中，要选择黏土性质较多、土层分布不均匀的区域，并且要对地基进行加固，增强建筑物上部结构和其基础的抗震性。

2 开展建筑结构抗震设计工作应该遵循的设计原则

我国某些地区地震发生的频率较大，对当地人民的生命财产安全产生了较大影响，为了保证我国居民的生命财产安全，国家出台了相关规范，规范中规定了建筑的抗震等级。在地震高发地区，建筑工程发生倒塌是造成当地发生危险的主要因素，建筑工程的抗震性能直接决定了地震发生时的危害程度，因此，建筑工程设计单位一定要重视建筑结构设计工作，做好建筑抗震设计。开展建筑结构抗震设计时应遵循以下原则：第一，在进行复杂建筑物的设计工作时，结构设计人员应该全面客观地对建筑物薄弱层的塑弾性形变进行分析，并以动力分析法和静力分析法为主要计算方法，保证计算方法的合理性。第二，在开展建筑结构设计工作时，可以把弹性时程分析法作为计算的补充方法，尤其要重视建筑的整体内力位移，并且将其作为计算的核心方面，采用不同类型的计算方法，有助于提高建筑内力位移计算的精度。第三，在进行连体建筑的结构抗震设计时，需要结构设计人员同时计算多个建筑物的振型数，通常情况下，连体建筑的振型数应该在单体建筑数量的九倍左右，有效质量系数应该在90%以上。

3 建筑结构抗震设计思维

地震发生具有不定时性、不确定性，就目前的技术而言，无法准确预测地震的发生时间和发生强度，地震高发地区人们的生命财产安全时刻受到威胁。因此，必须要做好抗震设计，由于建筑在使用过程中会受到各种因素的影响，其抗震能力也会不断发生变化，在进行抗震设计时，要考虑场地选择、设置多层抗震防线等因素，优化建筑内部结构设计，采取隔震加固法、外加构件设计法加固建筑物的薄弱环节。

3.1 根据建筑承载力和建筑延性合理选择设计方法

进行建筑结构抗震设计，必须采取有效措施对建筑结构的刚度进行控制，保证建筑的柱子、墙体等结构在发生地震时能够处在非弹性状态，此状态下能够消耗大量地震能量，为建筑结构发挥正常的抗震功能提供保证，防止发生建筑坍塌事件。此外，在建筑结构设计时应将地震的重现期考虑在内，将承载力建筑构造延性作为媒介，将延性抗震规范设计作为主要形式，进而准确预测建筑结构在地震下的非弹性反应。

3.2 强化建筑结构的薄弱环节

进行建筑结构设计，必须对建筑的薄弱层采取措施进行控制，提高建筑结构的整体抗震能力。只有保证建筑结构构件的承载力、刚度验算的准确性，才能防止建筑裂缝的发生，增强建筑结构构件的实际承受力，将结构性能作为工作基点、提高抗震设计的质量。在设计时，应该按照甲方的要求和业主的需求开展相关工作，设计工作应以工程建设相关要求作为工作媒介，完成设计工作后，建筑结构设计人员应及时对建筑结构的性能进行评价，并保证评价内容的客观性，保证建筑结构设计内容能够满足实际工程的需求。

4 建筑结构抗震优化策略

4.1 造型抗震优化策略

建筑的外观设计和建筑的平面布局、建筑体量有密切联系，因此建筑造型设计也是建筑结构设计的重点部分，在开展设计时，不应该仅仅追求建筑外观，忽略建筑性能，导致建筑出现不规则、不对称的情况。当地震发生时，不规则的建筑布局会导致建筑结构出现受力不均的情况，因此，在进行建筑平面布置时应尽量选择矩形、方形等较为规整的平面类型，防止外力拉伸挤压对建筑结构造成影响，在保证建筑结构抗震设计质量的同时使建筑具有一定的艺术性和美观性，实现建筑实用性、坚固性和美观性的相互结合。

4.2 建筑平面抗震优化策略

进行建筑平面设计应保持均匀对称的原则，体现建筑功能空间的使用需求，如果建筑中的墙体、钢构件不对称，当地震发生时建筑结构会发生受力不均匀的现象，使建筑局部墙体或建筑整体受到破坏。建筑平面设计的核心是建筑的平面组合及单个房间的设计，进行单个房间的平面设计时，必须确定每个房间的建筑面积和门窗的位置，根据建筑工程的实际情况选择与之相适应的平面组合方式。例如，使用单元式平面组合方式，实现各使用空间的相互融合，通常单元式平面组合方式在商业楼、高层办公楼当中的应用较多，有助于提高建筑结构的整体刚度和抗扭转力。当竖向交通设计中心体现在平面之外，则应该采取措施减少在转角位置开设门窗，防止“转角效应”的出现。

4.3 建筑重要组成部分的抗震优化设计

建筑的楼梯间、楼层板部分是建筑抗震优化设计中的重要部分，会对建筑的抗震性能产生较大影响。楼梯间起到竖向交通的作用，能够疏导人流，在进行平面布置时，不应将建筑物布置在建筑的尽头和转角位置。常规的建筑物地基抗震设计主要是在地基位置交替处铺设黏土和沙子，或者直接将黏土或沙子垫层进行铺设，而隔震设计使用特殊材料在地基位置安装垫层，以此降低地震对建筑物的危害，目前最常应用的建筑物地基隔震层是沥青。

4.4 加强建筑结构的抗震加固措施

建筑结构的抗震加固措施主要包括加大截面、粘贴钢板、粘结外包型钢、置换混凝土、绕丝法、粘贴纤维增强塑料加固、锚栓锚固等直接加固的方法。工作人员应在施工前根据抗震设计的要求做好准备工作，施工时须在建筑物的关键位置安装抗震装置，并在建筑物竣工后通过运用增加阻尼的方法安装减震装置。

5 结语

我国建筑行业取得了较大程度的发展，人民生活水平提高的同时对建筑的安全性能提出了更高要求，我国出台的建筑抗震等级规定也在不断更新，为促进我国建筑行业的发展提供了强大动力。建筑结构抗震优化设计能够提高建筑结构的抗震性能，为建筑工程的质量提供保证，保障人民的生命财产安全。

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[2] 王娜娜.房屋建筑结构抗震设计要求分析[J].新材料新装饰，2016，(06)：413.

[3] 贾丽荣，杨凯.房屋建筑结构抗震设计要求分析[J].房地产导刊，2016，(23)：98.

[4] 罗永忠.房屋建筑结构抗震设计要求解析[J].建筑工程技术与设计，2016，(18)：1008.

Some problems in seismic design of building structure

SUN Ning-hu1, LI Xin-yue2

(1.Shandong Chengao Electric Power Design Consulting Co., Ltd., Jinan 250000, China;2.Shandong Institute of Architectural Design, Jinan 250000, China)

Architects should choose the type of seismic structure of the building according to the actual situation in the field, improve the rigidity and strength of the building structure and enhance the seismic performance of the building structure. It should optimize seismic design ideas from the aspects of building structure selection, building modeling and building layout.

Building structure; Seismic design; Problem

2017-02-06

孙宁虎(1983-)，男，学士，初级职称。

TU352.11

A

1674-8646(2017)10-0170-02