浅谈建筑抗震结构设计

李国娟

烟台开发区业达企业服务有限公司 山东烟台 264006

1 建筑结构抗震设计概述

1.1 抗震设计的主要内容

抗震设计在建筑结构设计中，占据着十分重要的地位。抗震设计能够降低地震对建筑物的破坏程度，最终对人民生命财产的安全进行保障。在建筑结构的抗震设计中，首先，要掌握建筑物的结构，并进行概念设计。概念设计能够对地震计算结果进行保障，对建筑物的抗震性能进行提高。其次，对地震进行计算。因为在建筑结构的抗震设计中，需要以精确的数据作为支持，所以设计中所需的数据必须通过严格的抗震计算来取得。

1.2 抗震设计目标与原则

明确设计目标，能够对建筑结构抗震性能进行提高。建筑结构抗震设计主要对象是整个建筑，目的是对整个建筑的抗震性能进行提高，在设计过程中避免出现薄弱环节，对建筑结构的整体性能造成影响。在抗震设计过程中，应遵循建筑设计原则。首先，抗震设计应对建筑物的整体结构性能进行掌握，在提高建筑结构的刚度时，应利用严格的计算和应力分析来进行。其次，要实现建筑结构的合理设计，均匀分散强度，防止建筑结构出现薄弱环节。

2 当前建筑结构抗震设计涉及的问题分析

第一，地下部分：在满足规范的前提下，建筑物上部的荷载应均匀分布于地下部分，这样可使其受力构件布置连续、规则、受力均匀；将平面布置复杂的平面以防震缝的形式划分为若干规则的平面；如果上部结构构件与地下结构构件对齐布置，可利用防震缝与上部塔楼连接的地下部分与其它地下部分脱开；如果上下构件不是同一种结构形式则会形成转换构件，并应满足相关规范的要求；同时还应注重转换层层高的控制，避免形成薄弱层。

第二，延性设计：抗震设计的基本原则是“小震不坏、中震可修、大震不倒”，结构体系应设计成为强震下呈非线性反应并进入屈服状态，利用结构的延性性能耗散地震的能量，从而使建筑物不至于倒塌，同时也使得工程造价更加合理；其中，墙、柱的轴压比是影响结构延性的重要因素，因此在抗震设计中应严格控制轴压比使其不超过规范允许的范围。

第三，施工方法：施工方法也会影响到建筑结构体系的抗震性能，尤其是结构的整体性。对于钢筋混凝土结构来说，采用现浇的形式可以保证结构具有良好的连续性，使得构件间的节点更加可靠的连接从而确保有效的整体性。而构件预制、节点现浇的装配整体式结构在节点处混凝土不易浇捣密实，节点强度不易保证，因而整体性差。装配式结构的整体性则更差，所以具有抗震要求的建筑应尽量采用现浇的施工方法。

第四，在结构体系选择的时候，一定要对地震作用进行全面的分析，防止地震来袭时对建筑物造成破坏。

3 建筑工程抗震设计中的关键问题以及实施要点

3.1 抗震场地选择

在相同的设计条件下，场地的地质条件对建筑抗震性能有着极大的影响，并且受到地震破坏程度差异明显，所以做好抗震场地选择工作十分重要。在选择抗震场地时，尽可能避免地质较差的场地，降低地震带来的灾害。通常情况下，微风化与中等风化基岩、密实砂土层、含水量低的黏土都是较为有利的建设场地，而软土、液化土、湿陷性黄土都是不利场地，需要正确辨别场地的影响因素。如果工程建设区域地质不理想，则需要结合土质采取加强措施，同时要对可能出现的不利条件进行估算，并采取预先防护措施进行加固处理。如果发生地震时可能出现断裂的场地，需要重点加强地基，确保基础工程的安全。

3.2 建筑结构抗震体系

（1）确保建筑结构体系合理性，需要避免部分结构遭到破坏对整个工程的影响，同时也包括部分构件遭到破坏造成整体结构瘫痪。所以在建筑结构抗震设计中需要保留一定的冗余度，并具备较好的变形能力。如果发生了地震灾害，即使局部出现了严重损毁，其余部位也要能够承担横向、纵向荷载，提高建筑结构整体的稳固性。（2）确保建筑结构抗震性设计的清晰性，明确设计当中地震力的传递路径，在对竖向建筑构件进行布置当中，要保证重力荷载均匀，并对楼屋盖梁体系设计当中，垂直重力荷载需要以最短路径向竖向构件传递。保证建筑整体抗侧力结构的剪力墙、支撑系统、框架等相互联系，结构体系受力明确。（3）确保建筑结构体系的刚度、强度满足要求，避免因为局部刚度、强度产生变化而影响整个结构。在设计框架结构过程中，需要重点考虑节点问题，避免节点被破坏，对于抗震性能较为薄弱的部位要采用更加合适的防护、加固措施，这样即可提高抗震性能。

3.3 建筑结构平面布置的规则与对称性

根据抗震理念，对建筑立面、平面设计时，应确保建筑结构的规则性。对于不规则建筑工程通常都是采用空间结构计算模型；对于工程结构中较为薄弱的环节，需要提高内力系数，结合相关标准对弹塑性变形进行分析，薄弱部位需要采用针对性抗震设计。对称性同样是抗震设计中的重要一环，需要建筑结构对称、质量分布对称、刚度对称。通常最理想的方案是“三心重合”，三心即平面形心、质量中心、刚度中心。结构对称也就是抗侧力主体结构对称，该种对称较为容易实现，主要保证主体结构沿着主轴方向进行刚度、强度设计，变形特征差异不大；保证沿抗侧力主体结构当中的主轴线强度、刚度分布均匀；结构整体具备一定的协调能力，确保刚度、强度能够满足扭矩性能，这样即可在发生地震灾害时，建筑结构不会产生较大的扭转变形，避免主体结构、构件遭到破坏。

4 结语

目前，我国的建筑行业在飞速的发展，人们的生活质量也在逐渐的提高，与此同时，人们对建筑的安全性能的要求也越来越高，我国正在不断的更新建筑抗震等级规定，以促进中国建筑业的发展，同时为建筑业提供强大的驱动力。建筑结构抗震优化设计能够保证建筑工程质量，提高建筑结构抗震性能，最终保证人民生命财产的安全。