建筑结构抗震设计若干问题的探究

杨文凯

摘要：为了建筑物在遇到地震灾害时仍能安全使用或在极端情况下为人员撤离争取足够的时间，必须严格进行抗震设计，对建筑结构抗震设计进行总结、讨论和研究是十分必要的。本文分析了建筑结构炕上设计需要注意的几个问题，以供参考。

关键字：建筑结构；抗震设计；注意问题

1、建筑抗震设计的概述

建筑结构设计一般会从两个方面进行设计，一是计算设计，二是概念设计。建筑结构计算设计需要建立在准确数据、完善信息的基础上，但由于地震具有一定的不可预测性，故在实际工作中想要通过计算设计来进行建筑的抗震设计是不现实的，这时就需要进行相关的建筑抗震概念设计。在建筑抗震设计过程中，通常会采用概念设计来引入地震的情况，再模拟出相应的地震情况，并根据模拟的相关参数进行建筑结构的计算，以得到相应的建筑抗震结构，进而保障了建筑结构的抗震性能。另外，建筑结构抗震设计的总体目标为：应按照建筑工程所在地的小震效应对主要结构构件的承载力进行科学计算，以此来掌握建筑在该条件下的弹性变形情况；同时对建筑在大震情况下的结构弹性变形进行计算，保证设计能够达到第三水准的抗震要求。在建筑结构的抗震设计中，设计目标是设计工作开展的大方向，所有设计工作均应围绕该目标展开，以此使建筑结构具有良好的抗震性能，从而达到小震不坏、大震不到的效果。

2、建筑结构抗震设计需要注意的问题

2.1建筑场地合理選择

建筑的抗震设计还要根据不同的建筑环境进行不同程度的设计，若建筑环境地震灾害频发，则在设计建筑结构时必须加强建筑的抗震功能。建筑抗震功能的好坏是根据一定规范来评价的，根据得出的评价结果，对建筑实施不同的抗震预防。在建筑建设中，要想提高建筑的抗震功能，必须选取优质的施工场地，能够确保建筑安全与稳固。若要在土质疏松、地震频发的地区进行建筑建设时，必须提高建筑防震的性能，避免建筑在地震来临时发生沉降、倾斜等情况，对住户的生命财产安全造成威胁。

2.2建筑物平立面布置

在结构设计中，对建筑抗震有利的理想状态是平立面规则、刚度分布均匀，避免地震发生时在薄弱处应力产生集中性破坏。《建筑抗震设计规范》中对建筑平立面形状及剖面变化进行了明确规定：建筑结构设计中，应尽量避免扭转不规则、侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续等。同时，在建筑结构设计中，应尽量确保结构构件布置的规则性，布置多道抗震防线，保证建筑的适用性和安全性。

2.3抗震结构体系的选择

首先结构体系要能概括出计算简图和内力传递路线，同时为了增加安全度，避免因部分构件遇地震破坏而引发建筑结构体系失去抗震能力或承载能力，应设置多道抗震防线，比如地震时框架结构中，填充墙应先于框架破坏；框架-抗震墙结构中，抗震墙应先受水平地震力破坏。同时，在概念设计中要重视强度、刚度的合理分布，质心和刚心偏心距越小越好，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，在遇到地震破坏时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，需采取有效措施以提高抗震能力。

2.4选择建筑结构抗震材料

作为建筑结构设计主要的承重原料，材料的刚度和塑性对建筑结构抗震作用有直接的影响，必须以确保建筑物的整体抗震性、稳定性为前提进行材料的选择，并且依据本地的地震历史资料，选择适宜的建筑材料。建筑材料的选择从抗震角度考虑，最好选用轻质、高强；构件間的连接有良好的整体性、延性的材料，并且材料的全强度能够有效发挥。根据多次地震灾害的实例，得出钢结构是最符合抗震材料的要求，其抗震性能好，但造价及维护的费用相对较高。而现浇钢筋混凝土结构整体性好，价格便宜，还具有较大的抗侧移刚度，经设计可保证结构具有一定的延性。但同时该材料也有很大的弱点：若地震时间长，反复的地震荷载造成构件刚度因裂缝的开展而递减，容易将混凝土挤碎。装配式钢筋混凝土结构虽然施工方便，但其构件本身的强度要高于框架节点等构件接头强度及变形能力，从而形成薄弱环节；同时预制构件在装配时会产生次应力，整个结构的连续性和整体性十分缺乏；所以这类结构不宜在高烈度地区使用。所以为了有效提高建筑抗震性能，在建筑结构设计中必须科学合理的选择适合该建筑的建材。

2.5设置多道抗震防线

设置多道抗震防线能让一个结构的抗震体系有一定安全冗余度，如框架—抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成。从概念设计角度出发，应优先选择重力荷载较小的竖向支撑或填充墙，或者选用轴压比较小的抗震墙、筒体此类的大刚度、抗水平地震力强的构件作为第一道抗震防线的抗侧力构件。不宜采用轴压比大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件，以免框架柱受到地震力破坏后失去竖向承载力，产生倒塌。例如，在框架—抗震墙结构体系中，设计时不但要考虑小震和中震情况下结构基本完好，还要考虑在大震情况下，当连梁失去作用，按单片墙肢计算，结构仍有承载能力而不倒，还有要求计算时框架柱承担的剪力不小于总剪力的20%，这样即使抗震墙破坏后框架柱仍具有一定的承载能力，可以保证结构“大震不倒”。

不同的地区有不同的地质特点，地震发生的等级与建筑类型各有不同，把握好抗震防线数量，合理利用结构构件抗震，有利于建筑结构抗震性达标。

3、结语

地震属于突发性的地质灾害，在严重的地震灾害影响下，众多建筑工程会出现坍塌现象，区域交通和通信会陷入瘫痪，人们正常生活及社会经济发展均会遭受巨大冲击。我国属于地震高发区，为了降低地震灾害所带来的损失或影响，需落实地震灾害的预防工作，将抗震概念设计与建筑结构设计相结合应用，是提升建筑抗震性能的重要措施，可为建筑用户提供相对安全的空间，进而保障广大人民群众的生命财产安全。

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