建筑结构工程在抗震设计中的探索

苗发伟

【摘  要】随着经济的发展，对于建筑的性能要求越来越高，特别是在防震方面，对于地震易发地段，其建筑结构设计更要注重防震的设计。本文笔者主要是针对建筑结构的防震设计进行研究，主要分析了建筑结构中防震设计存在的几个问题，对于问题寻求解决方案，

【关键词】建筑结构工程;抗震;设计

建筑的抗震设计工作对建筑物的建设工作具有非常重要的意义，只有在保证建筑结构工程具有一定的抗震能力的基础上才能够进行实际的工程施工，从而保证建筑物的施工质量，这样能够在最大程度上将地震所造成的损失进行减少，保证人民群众的生命财产安全。

一、建筑结构设计中抗震设计存在的问题

1建筑抗震场地选择不合理

首先就是对建筑抗震场地的选择，由于其对于建筑抗震的整体设计具有直接影响，如果选择不到位就会直接造成建筑整体抗震性能的下降，在地震灾害发生的时候，地表会发生不同程度的振动活移动，对所在区域不同结构、不同性质的建筑物造成的损害程度也是不一样的。在剧烈的振动影响下，建筑结构的整体结构被破坏，严重的情况下甚至有可能会发生坍塌现象。在建筑设计中场地选择的时候应该避免在不适合地地质条件上建立，比如：软土层或易被液化的砂土层。当不能避免在这种环境中进行施工时，必须要采取有效的改良措施，根据地震级别的要求，加强地基基础的加固和防护。

2建筑结构体系选择不合理

第一，以偏概全，在建筑设计中由于对某个建筑结构设计不理想造成整个结构的抗震性能降低，在设计中应该进行建筑结构的整体性规划，避免在出现个别部位损坏的情况下，影响建筑物整体的抗震性和稳定性。第二，没有做好准确的计算，对于地震所造成的影响没有合理分析，不清楚地震发生时所造成的传递路径，对于竖向结构设计垂直度及荷载条件等都存在一定缺失，上部结构对竖向构件产生的垂直重力荷载不完整，严重影响抗震效果。第三，设计人原设计能力存在问题，对建筑结构设计的强度及刚度设计都不能做到很好的把握，在设计过程中结构构件所承受的刚度和强度分配不均匀，造成结构整体效果的不理想。

二、建筑结构抗震设计的思路分析

1以力承载，延性基点

在抗震设计过程中，对于建筑物结构工程的设计一定要注意建筑物的刚度，要想达到一定的刚度性就要加强建筑物柱子、墙壁等施工环节，在此基础上，选择合适、规格的建筑材料，有效、合理、经济的设计其抗震性。充分利用建筑物的承载能力、结构等作为前提、基础，对其进行精准的计算、设计，可以有效地起到预测作用，将地震期间所发生的非弹性反射位置进行重点设计，在最后环节中，还要对整体结构进行优化、改善，精准地计算出建筑物的结构刚度，从而进一步改善抗震性能大小。

2建筑结构抗震设计

建筑物结构工程中，设计环节是重点，要充分结合建筑物的整体布局、结构进行综合、有效设计。因此，在设计阶段，需对任何有关建筑结构的问题都要考虑在内，才能设计出完美的建筑结构抗震设计，避免日后受地震影响所带来的相关问题，以及不均匀的力量影响。在此方面应加强设计环节，有效设计，增强其意识。在设计建筑结构中，多采用正方形、长方形一些较为规则的形状，才能进一步确保建筑的整体质量，提高其抗震性。

3建筑物的平面抗震设计对策

设计工作人员在对建筑结构抗震性设计中，均匀性是最主要的设计重点部分，它直接关系到整个建筑物的后期使用，因此在设计此环节中，一定要在此过程加强其建筑物的使用功能，得到最大化的满足。如果在施工设计中，设计出不对称的墙体或者形状不规则的墙体、承载面，在地震灾害中，必将受到不同程度的损害，将会造成不同部位的形变。因此，设计人员应该对此环节进行高效设计、计算，每个建筑物的房门、窗户都要与之相匹配、吻合，遇到地震后能够做到很好的预防作用。

4合理设置抗震等级

在进行建筑结构设计中应对抗震等级进行重点考虑，在确定建筑物抗震等级时，需要考虑建筑物的类型和建筑物的抗震烈度和建筑物所在场地等。结合建筑物不同的使用功能可以将建筑物结构分成四类抗震设防类别，分别为甲、乙、丙、丁类，一般住宅与写字楼为丙类建筑。比如：在河南省郑州市建筑按抗震规范要求，抗震设防烈度为Ⅶ度，在设计建筑结构计算中应选用相应的计算系数，在合同中一般不会体现出具体的计算系数的。在设计建筑结构之前都是要由相关部门进行审核批准和备案的，具体的工作步骤可以通过市建委进行了解。

5确定抗震结构体系

抗震结构体系是抗震设计应考虑的首先问题，建筑结构体系应具备明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。建筑结构应设有多道抗震防线，应避免因部分结构或构件被破坏而导致整个结构失去抗震能力或对重力荷载的承重能力。建筑结构体系应具有必要的承重能力，消耗地震能量的能力和良好的变形能力。在选择建筑结构体系时，要首先考虑建筑物刚度和场地条件的关系。当建筑物自振周期和地基土的卓越周期一致时，容易产生共振而加重建筑物的震害。选择结构体系时，要多注意选择合理的建筑基础形式。建筑基础应要有足够的深度，对于建筑层数较多的住宅应设置地下室。对于软弱地基应选择用箱形基础、筏片基础和选用桩基。

6隔震措施

在对建筑结构抗震的设计中，应考虑多设置几道抗震防线。假如建筑物设置应用了多重抗震防线，在强烈的地震当中，第一道抗震防线产生破坏之后，第二道、第三道、和第四道等抗震防线应立即接替，继续对在发生的地震冲击力进行抵挡，这样可以最大程度保证建筑物的稳定和安全，避免出现建筑物坍塌的情况。在利用纯框架结构时，应首选“强柱弱梁”型结构，梁充当第一道防线，柱充当第二道防线。双重抗侧力体系在抗御地震时，具有两道防线，一道是框架，一道是支撑或墙体。

7短柱问题改进方法

复合螺旋箍筋是解决短柱问题的有效方法，可以提升柱子的抗剪承载力。除了复合螺旋箍筋之外，钢管砼柱也是解决短柱问题的有效方法。设计人员在设计过程中，要根据工程的实际情况选择最适合的改进措施，最大限度地提高建筑物的抗震性能。

8多层砖房抗震设计改进措施

我国对多层砖房抗震设计要求主要有三点：小震不裂，中震可修，大震不倒。想要做到“大震不倒”，必须要满足房屋高度、层数及构造柱、圈梁等方面的要求。多层砖房的墙壁厚度不应该小于240mm，层高不应该超过3.6m。如果砖房的横墙比较少，总高度和层数也应该相应地减少。

9建筑立面与平面问题改进举措

在建筑结构抗震设计过程中，保持结构质心和刚心一致是解决该问题的有效措施，此外，还应该最大限度地把建筑物的结构重心降下来，这样就可以避免刚度突变或结构连接处薄弱给建筑物带来的不良影响。还有一点需要注意，屋面结构刚度如果不够，在发生地震时，屋面结构下部会造成严重破坏，因此，出屋面建筑部分的高度不应该设置过高，这样可以减小地震时产生的鞭梢效应影响。

10結构空间刚度方面问题的改进措施

刚性楼盖体系是建筑结构空间刚度设计中重要的部分，现浇楼盖是提高房屋整体性，增加楼板刚度，放宽平面墙体对其要求，从而减轻地震对建筑物破坏的有效方法。在对建筑结构抗震设计过程中，如果平面上下墙体没有对齐，同样需要采用现浇楼盖的方式进行处理，原因是现浇楼盖可以起到一定传递水平力，使得楼板对墙体的约束力增强，从而达到提高建筑物整体刚度目的。

结束语

为了减少地震灾害造成的损失或影响，有必要对地震灾害进行预防。地震概念设计与建筑结构设计相结合是提高建筑抗震性能的重要措施，为建筑使用者提供了一个安全的空间，保障了人民生命财产的安全。

参考文献：

[1]白雨。建筑结构工程抗震设计思路及策略研究[J].建筑技术开发，2016，43（10）

[2]杨晓波。建筑结构工程在抗震设计中的探索[J].蚌埠学院学报，2013，2（02）

（作者单位：新疆北疆建筑规划设计研究院（有限责任公司））