建筑工程结构抗震性能提升分析

马国平

（浙江科欣工程设计咨询有限公司，浙江 杭州 310015）

地震是自然灾害，具有突发性、人力不可逆转的特点，每次地震灾害都会对国民经济造成一定损失，由此可见建筑工程结构的抗震性能的重要性，不仅能保护国民的生命安全，而且还可以减少财产损失。在建筑工程结构中，应该设计有效的方法，提升建筑的抗震和塑性能力，以便降低地震对建筑损害，因此加强对建筑结构地震倒塌能力的研究，也是建筑工程要考虑的内容之一，有重大意义。

1 抗震性能结构设计的意义

结合实践对建筑结构抗震性能进行分析，得出如下结论：良好的抗震性能可以保证建筑在遭遇地震时保持良好状态，供居民逃生，甚至在震后继续供人使用；即使在较大地震中，建筑的基本结构也不会受破坏，可以在震后维修使用，不会对居民财产安全造成更大的损失；最重要的是可以保护居民的生命安全。由此可知，抗震性能结构设计有重大意义，需引起重视。

2 建筑工程中抗震设计的原则

2.1 注重材料对工程的影响

目前，要提升建筑的抗震性能，就要考虑建筑工程材料与工程结构的密切联系。如果施工材料质量差，就会降低建筑结构的抗震性能，甚至可能引发安全事故，因此若要建筑结构抗震性能得到保障，必须做好材料方面的工作，选择质量好、有韧性的防震材料，而且保证材料符合国家安全标准。施工人员也要做好准备工作，亲自监督施工，观测地质，制订行之有效的施工方案，做好施工质量监控，严格把控材料来源，从根本上保证建筑质量，让结构更加稳定。此外，施工人员还要考虑公司的经济利益，选择最适合的物美价廉的材料。

2.2 注重设计合理性

在建筑的抗震设计中，首先要注重建筑整体设计的合理性，然后根据专业知识将抗震设计和建筑设计应用其中，并确保整个建筑工程科学、合理。在这一系列流程中，也需要保持建筑的独特性，不能因此舍弃设计的初衷，针对房屋建筑做出指向性的研究，综合考虑后确定最终的设计。总之，在建筑设计时，满足设计理念和所要表达的内容后，要关注房屋是否符合抗震标准，安全稳定性如何，最终衡量整个建筑的质量水平。

2.3 注重抵抗性和稳定性

要想让建筑工程在遭遇地震后依然稳定、安全，设计人员在设计之初要采取各种措施提高建筑工程的抵抗性和稳定性，保证建筑具有很好的安全性能。在设计中，需要考虑的重点是结构的抵抗性设计，并且在做抵抗性结构设计的过程中推测出在其实际情况下的抵抗能力，确保地震发生时，可以降低损失，这是对抗地震破坏力的重要措施，因此也是设计师需要着重考虑的一点。此外，力学体系的受力平衡问题也可以很好地为建筑工程的抵抗稳定性提供理论基础。

2.4 严格监控现场施工状况

在施工现场，各种因素都与建筑工程的抗震性有关联，所以在建筑工程中对结构设计时，要跟随时代发展，运用先进理念，及时反馈工程建设中存在的问题，并作出合理准确的判断，逐渐完善工程并充分实现设计理念。对可能出现的问题做好紧急预案，严格管理工程施工，合理调配工作人员，促进施工工作效率和质量的提升。在建筑设计时，需要注意查看土质情况，根据不同的土质情况进行不同的结构设计，提升设计的实用性。

2.5 提高人员管理水平

在工程建设中，施工人员的专业水平以及工程管理的效果直接关系抗震性能能否实现。建筑工程在开展设计工作时，不仅要仔细考量施工过程中出现的各种问题，并进行完善，而且还要有专业的管理人员进行监管，保证施工的正常进行。现场的管理人员应制订严谨的施工计划，也给日后的学习工作给予规范性指导。施工人员必须服从管理，严格按照计划施工，加强对建筑抗震性的关注，团结一致，共同实现工程目标。当然，施工方也应对管理人员进行定期培训，提高他们的专业技能以及知识储备。

2.6 利用计算机科学制作图纸

计算机技术发展迅速，而且可以被应用到各个领域，在建筑结构的抗震设计中也可以使用这项技术。通过计算机可以精确计算建筑结构的抗震数据，保证在设计中抗震性能的良好性，满足建筑工程的需求；利用计算机技术还可以估算在负载情况下的建筑结构的性能并做出图纸，模拟地震发生时的建筑状况。目前，多数企业已经采用了该项技术，如利用BIM技术的建模功能，模拟后期施工状况，及时处理设计中的问题，保证方案的有效性和可行性。

3 提高建筑工程抗震性能的基本设计方法

3.1 设置防震缝

抗震性能设计一直都秉持着预防为主的理念，如果建筑在设计工作中不能满足抗震性能要求，那么可以利用防震缝的设置解决这个问题。防震缝可以分解建筑内部结构，分散地震力，减少建筑局部受到的冲击。在设置地震缝时应保证防震裂缝与上层建筑相互分离，并在其两侧设置好预留宽度，这样就可以在地震来临时解决建筑受力不均匀和结构不规则的问题，而且即使建筑的其他部位在使用过程中有损伤也不会影响剩余部分。

3.2 做好墙体设计

为了预防建筑工程的结构在建设过程中出现裂缝或者坍塌，必须做好墙体的设计，通过设计墙体逐渐优化建筑的抗震性能。为了实现抗震目标，可以在设计时用纵向和横向设计墙体的方式。在墙体设计过程中，设计者还要注重细节，如在纵向设计时应时刻注意地震的作用是否会使墙体结构纵向移动，或者出现裂缝或坍塌的情况；设计剪力墙时也要考虑横向设计中墙体是否足够均匀，如遇到地震，是否可以降低损伤，避免在横向位置出现问题。此外，墙体结构的承载力也十分重要，只有保证墙体的数量严格按照国家规范执行，才能保证墙体足够安全和稳定，保证墙体有足够的刚度承载受力。若墙体数量过少，则其可能在地震中坍塌，造成安全事故。

3.3 做好屋顶设计

在做屋顶设计时，也要考虑到建筑工程的抗震性能。建筑结构的设计者应注意屋顶的结构是否合理，是否符合国家安全规范，考虑整个建筑的自重、承载力与屋顶之间的关系，保证建筑结构的稳定性，必要时在足够安全的基础上减轻屋顶的重量，并遵守设计要求。当然，在建设过程中，也要考虑到建筑的美观性，不能一味地只注重安全，导致建筑失去了原本的设计初衷和理念，应该将两者结合，做出最好的设计方案。

3.4 做好减震设计

在传统的建筑结构中，延性结构体系是重中之重，任何设计者都会注重这方面的设计。延性结构体系在建筑工程的结构中具体有两方面的作用：一方面是在地震灾害发生时，不会严重变形，造成安全事故；另一方面是建筑物设置了减震设计，可以增大非弹性状态建筑结构构件的延性，充分吸收地震过程中释放的能量，并且不会造成大的损耗。这样不仅保证了建筑结构的稳定性，当地震来临时也可以降低地震的不良影响。

3.5 注重建筑选址和防线

在建筑设计中，建筑的选址与建筑的使用寿命及抗震性能有紧密的联系。地震的能量是巨大的，通常会对建筑物造成损害，要想从根本上提升建筑的安全性和稳定性，确保建筑在地震时依然稳定良好，就需要在选址上下功夫，注意建筑建设位置的合理性。如果建筑物发生地震时位移比较明显，那么土地的不同和建筑结构的不同也会对建筑造成很大的影响；如果土体的结构无法优化，建筑结构本身也有很大的影响，严重时候还会造成建筑物变形。因此，建筑设计者在设计之初，就需要对土地进行实地考察，注意其是否能够满足设计的要求，地震来临时土地是否可以充分释放地震的能量，并严格考虑地形、地貌。若条件允许，应尽量把建筑建设在四面平坦开阔、土质良好的区域。从理论上来看，土地的密实度和强度与所处位置的高低有关，位置越高，则密实度和强度越大，越能承受更多的压力。在结构设计中，防线也是需要着重考量的，做好防线的设置可以大幅度提升建筑物的安全性和稳定性，降低地震对建筑的伤害。设计者应该将延展性放到建筑的抗震体系中，这样就有了第一道防线，然后可以让建筑构件做第二道和第三道防线，以更好地降低地震带来的影响，提高防护级别。

3.6 削弱地震能量

从建筑在地震时受到损害的程度来看，削弱地震能量可以减少地震带来的损伤。因此，为了减少地震能量，应该做好建筑的位移控制，设计人员在设计时应分析地震可能会对建筑物造成的位移，采取有效的方法降低地震力带来的影响。同时，为了避免地震发生时造成的破坏，可以对基础设计建筑下层位移的延性比进行定量分析。

4 结论

综上所述，地震发生时，可能会对人们的生命和财产安全造成损害，这就需要设计者和建设者积极学习先进的结构设计理念，立足现实，明确建筑设计的合理性，使受力结构均匀受力，减少地震带来的破坏。