关于建筑结构抗震设计若干问题的探讨

王玉　姚猛

摘要：现阶段国内外都对建筑物的抗震设计极为看重，加之近年来地震频发，加强建筑物抗震设计刻不容缓，为保证人民生命财产安全，严防地震带来的灾害，加强建筑物抗震设计尤为重要。该文章就针对建筑物结构的抗震设计进行了一些探讨和说明，就目前遇到的问题及抗震的加强措施进行了简单的叙述。

关键词：建筑结构；抗震设计

引言

社会发展不断加快，建筑物新建也越来越多。地壳运动越来越频繁，大小地震数不胜数，危险时刻存在。地震不仅会造成财产损失，还会危及人民生命安全。由于地震所具有的不确定性和复杂性以及随机振动的特点，导致预判地震发生变的十分困难。由此，建筑物的抗震设计尤其重要。

1、建筑结构抗震设计理念

1.1抗震场所的选择

虽地震的发生是不可预测的，但在一定程度上可以通过一些措施来避免不必要的损失。这就要求设计师选择合适的抗震场地，应避免软弱土、河岸边缘坡、液化土等不利于抗震的环境。然相比较而言，总存在一些地方的抗震性较差，对于这些场所应采取抗震加强措施。比如，地基二次填充；地基处理等。针对抗震性相对较差地段，需在开工之前，整理出以前的地震记录，且依据实际情况和工程设计需求，针对性的进行抗震级别判断和对应措施安排，以增强总体抗震性为最终目标。此外，对于同一结构单元的设计，宜在土质相同的基础上进行抗震工程施工。首先要区分是天然地基还是人工地基：天然地基要求土层地质状况良好，承载力较强且不需要特殊处理，而人工地基本身的地质比天然地基松软，需人工加固处理后才可进行修建。如果地基土层是软弱黏土、不均勻分布土层或者液化土层，要适时的对基层土进行整体结构调整和处理，若发生了土层滑动，则必须进行有关地基结构的稳定改造。

1.2科学的选择建筑结构体系

多高层建筑结构应根据建筑使用功能、房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、地基情况、结构材料和施工技术等因素，综合分析比较，选择适宜的结构体系。

建筑结构体系的设计科学与否，直接影响建筑物本身的安全性能。建筑结构布局的合理性，结构安排是否符合抗震原则，房屋的抗震安全设计是否科学合理，这些因素都十分重要。

1.3建筑结构的规则性

从抗震的角度看，进行结构方案平面布置时，应是结构抗侧力体系对称布置，以避免扭转，在规则平面中，如果结构刚度的分布不对称时，仍然产生扭转。因此，结构的平面布置应当简单、对称和规则，旦不应采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。在框架结构和抗震墙结构中，框架和抗震墙均应双向设置，柱中线与抗震墙中线、粱中线与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。结构沿竖向布置应当是均匀而少变化，使结构的刚度沿竖向均匀。如结构沿竖向需变化，则宜均匀变化，避免沿竖向刚度的突变。当需要采用防震缝分开的结构单元内，不应有错层和局部加层，同一楼层应在同一标高内。

2、提高结构延性的措施

结构设计必须要做到：强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强锚固、延性构件（梁柱）。延性要求是指抗震对结构的要求，延性能力是指通过合理设计使结构本身具有的性质，设计应满足：延性能力大于延性要求。也就是“高延性要求”，即要求结构在较大的屈服后塑性变形状态下仍保持其竖向荷载和抗水平力的能力。震害、试验、理论分析均已证明梁铰机制优于柱铰机制。

2.1 强柱弱梁

强震下，构件产生塑性变形，可以耗散部分地震能量。梁是受弯构件，容易实现大的延性和耗能能力。“梁铰机制”或“梁柱铰混合机制”能够形成更多的塑性铰，从而能耗散更多的地震能量，因此，应加强柱的抗弯能力，引导结构在强震下形成更优、更合理的“梁铰机制”或“梁柱铰混合机制”。其目的就在于使结构的塑性铰先出现在梁端而不是柱端。

2.2 强剪弱弯

用剪力增大系数增大梁端、柱端、剪力墙端，剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点中的组合剪力值，并用增大后的剪力设计值进行受剪截面控制条件验算和受剪承载力设计，以避免在结构出现脆性的剪切破坏。

2.3 强节点、强锚固

梁柱节点核心区破坏为剪切破坏，在地震反复作用下，伸入节点内的钢筋与混凝土之间的粘结破坏导致梁端转角增大，层间位移相应增大，最终导致框架破坏失效。因此框架设计的重点是避免节点核心

区在梁柱构件破坏前破坏，同时梁柱构件钢筋在核心区内采取有效措施保证可靠锚固，要保证节点区混凝土的密实性和强度，配置足够的柱箍筋，除外圈大箍外，井字箍等附加箍不得遗漏。保证做到强节点、强锚固。

此外，结构设计时还应对柱，梁采取一些比如：加大底层柱截面及提高混凝土强度等级；底层柱上下端增加抗剪斜筋等抗震加强措施。然而，抗震设计体系依然存在着各种各样的问题。有待于结构工作者进一步研究，不断完善。

参考文献：

[1]戴金华，韩小雷，林生逸. 基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法[J]. 土木工程学报，2011，05：1-5.

[2]杨磊. 论高层建筑结构抗震的优化设计[J]. 建筑设计管理，2010，03：18-20.

[3]王亚勇，戴国莹. 《建筑抗震设计规范》的发展沿革和最新修订[J]. 建筑结构学报，2010，06：7-16.

[4]劉建鑫. 高层建筑结构抗震设计分析的主要内容[J]. 呼伦贝尔学院学报，2014，02：111-116+110.

[5]叶列平，缪志伟，程光煜，马千里，陆新征. 建筑结构基于能量抗震设计方法研究[J]. 工程力学，2014，06：1-12+20.