建筑结构抗震设计理念与方法分析

文/张志宏 奎屯农七师勘测设计研究院（有限公司） 新疆奎屯 833200

1、抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用意义

无论是1976年发生的唐山大地震，还是2008年发生的汶川大地震，给人民群众所造成的生命财产安全是难以估量的，是我国建国以来影响最大的一次大地震，甚至每年5月12日还被国家定为全国“防灾减灾日”，自此人们越来越重视地震灾害所造成的严重危害。作为自然灾害中的一种，地震灾害由于具有不可预测性和突发性等特点，因此一旦发生将会对建筑物和人民群众生命财产安全造成极大的损害。尤其是近些年来，随着城市人口的不断增多，房屋建筑工程的数量也不断增多，那么一旦发生大的地震灾害，而房屋建筑结构设计却没有进行抗震设计，那么所导致的各方面损失无疑是难以估量的。虽然人们已经充分认识到地震灾害的危害性，然而受当前科技发展水平的局限，还是没有一个较好的方法来有效准确预测地震灾害的发生。那么对于人们居住的重要场所—房屋建筑而言，我们唯一能做的就是应在房屋结构设计的时候将抗震设计融入进去，有效增强房屋建筑的抗震能力，提高房屋建筑的稳定性和安全性，确保当地震灾害发生以后能够更好地确保房屋建筑的安全，更好地保障人民群众的生命财产，进而一定程度保障我国社会经济的稳定持续发展。可见将抗震设计应用到房屋建筑结构设计之中尤为必要的，有着极为重要的意义和作用。

2、建筑结构抗震设计应当遵循的原则

具体来说，建筑结构抗震设计应当遵循的原则主要体现在以下方面：①结构体型简单的原则，即在抗震设计中要做到结构简单明了，以确保能够及时发现问题、解决问题。我们要确保建筑结构只要通过简单的力学计算便可以分析清楚其受力情况，在此基础上才能够进一步提高设计精度并提升建筑结构的稳定性。再者，在保证建筑物抗震性能的前提下尽可能降低其结构的复杂程度，也有助于在地震灾害发生时减少对建筑物造成的破坏。所以可以提升建筑物的抗震性能。②科学、合理的原则。建筑结构抗震设计需要突出科学、合理的设计原则，即参照建筑物的整体结构并着眼于整体进行设计，从而避免由于设计缺陷而造成的建筑结构受损。实际工作中，工作人员要着眼于全局考虑这方面的设计问题，尽可能保证建筑结构中每一个构件都能够衔接稳定。在楼盖、柱体、梁体设置中，尤其需要重视上述问题，以提高工程结构的刚度。地震灾害是对人类生产生活威胁最大的自然灾害，它会对建筑物的结构造成不可逆转的伤害。新形势下，加强建筑结构抗震设计已经成为了国内建筑设计企业、建筑研究所重点关注的问题，这预示着在国内房价一路飙升的今天，人们在关注建筑物居住舒适性、功能性的前提下也对其安全性提出了新要求。[1]中国历史上曾发生过多次地震灾害，无论是唐山大地震还是汶川大地震，均对人民群众的生命财产安全带来了巨大的伤害。综上，我们需要从优化建筑结构设计入手，进一步提高建筑物的抗震性能，眼下，针对建筑抗震设计有关单位和企业提出了“小震不破坏建筑结构、中震可加固、大震震不倒”的设计理念，相关工作的推进落实均应以此为出发点展开。

3、建筑结构设计中抗震设计的要点分析

3.1 对地点、地基与基础的条件

选择建筑地点时，应依据工程需求，进行总结归纳评价。选取对抗震方便的地段，避开不方便的地段，当出现没有办法避开的情况时，就需要采用有效方法。同时为了造成建筑物发生“共振”破坏的情况，需要尽量让地震动突出周期和待建其建筑物的沉沦周期分开，减少地震其能量输入。从地震其调查结果表明，存有“共振”破坏，同一场所，地震存在“有选择”的损坏某一型号建筑物，然后“放过”其他建筑物。《抗震规范》中明确的说，建筑场所类别依据土层等效其剪切波速与场所覆盖层其厚度分成4类。地基与基础策划应符合下面的条件：①同一构造单元其基础不适合设置在本质不一样的地基上；②同一构造单元不适合部分运用天然其地基，部分运用桩基；③地基有液化土、软弱粘性土这两类。新近填土与严重不平均的情况下，应估算地震的情况下地基其不均匀下降或别的有害影响，并采取相应办法。

3.2 选择合理建筑结构体系

对于房屋建筑的抗震效果而言，所选择的建筑结构体系将直接影响到房屋建筑的抗震效果。所以在对房屋建筑进行抗震设计的时候，对于房屋建筑的整体情况务必要考虑周全，不能因为个别的建筑结构对整体建筑的抗震效果产生影响。将抗震设计应用到房屋建筑设计的主要目的就是为了确保房屋建筑结构体系的安全性与可靠性，唯有如此，才能够使得被设计出来的房屋建筑既可以满足人们的各方面需求，又能够具有一定的抗地震灾害能力。应严格按照设计标准来设计每个构件，确保即使有部分地方出现问题的时候，也不会对房屋建筑整体的结构安全造成影响。与此同时，设计人员应注意分析当地地震的传递路径，对各项参数的计算应做到严格控制。在对竖向结构进行设计的时候，确保具备良好的应力水平，可以承担建筑自身的重力荷载。比如对于转换结构而言，应尽量做到使上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载通过转换层一次至多二次转换。除此之外，设计人员还应注意控制建筑结构的强度和刚度，确保每个构建都可以承受均匀的作用。

3.3 设置多层抗震防线

建筑结构抗震设计中，涉及到诸多方面的内容，比如建筑场地的选择以及空间布置等，在进行设计时要从实际出发合理设计。除此之外，要充分利用防线设置法，来增强建筑物的抗震能力。设计框架式建筑结构，通过采用强柱与弱梁的结构，若为双重抗侧力建筑结构体系，首道放线设置为框架，之后为墙体，结合楼层剪力和地震倾覆力相关规定，进行双重抗侧力体系的设计，能够获得不错的抗震效果，能够避免抗震效应失效的发生。

3.4 合理运用抗震技术

在房屋建筑结构抗震设计中，可以采用以下新抗震技术：（1）隔震技术。技术原理为增加房屋建筑结构的自振周期，进而减弱地震作用。这需要在施工作业中，做好严格的把控，将建筑结构底部和上层进行合理分割，使用隔震装置，必须要保证装置的稳定性，进而确保使用效果。（2）消能减震技术。比如利用阻尼元件设备，加大对重要部位的保护力度。

结语：

总而言之，要想有效提高房屋建筑的抗震性能，尽可能降低地震灾害发生时候对房屋建筑所造成的破坏影响，那么就必须将抗震设计应用到房屋建筑结构设计中来。文章先阐述了抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用意义，然后探讨了抗震设计在房屋建筑结构设计中的具体应用，希望能借此为相关人员提供一定的参考借鉴。