建筑结构抗震设计问题探讨

赵青山

（河北拓为工程设计有限公司，河北 廊坊 065000）

通过对当前我国建筑工程发展情况进行分析，发现地震灾害是导致建筑物发展严重破坏的主要因素，因此在实际的建筑物施工中，要注重抗震设计工作的开展，只有增强建筑物整体稳定性、安全性等，才能为建筑物使用寿命的提升提供保障。对此，文章针对建筑结构抗震设计中应注意的问题进行探究，并结合实际情况制定完善的应对策略，由此确保建筑结构抗震设计工作有序开展。

1 建筑结构抗震设计应重视的注意事项

针对我国当前社会经济的快速发展，建筑行业在其中的贡献是比较突出的，而且在实际建筑施工中，其建筑形式也日新月异，特别是在多、高层建筑施工中，不但对高度有一定的要求，对其平面布置、竖向体型的设计也有着极高的要求，尤其随着建筑结构体系的多样化发展，对建筑结构抗震设计的要求也变得越来越高。而想要提升建筑结构地抗震性能，就应注重以下工作的有效开展：（1）科学有效地选择建筑场地，如果其场地特征周期和建筑物自震周期比较接近时，其震害是比较严重的，所以在设计中应确保两者周期要避开。（2）合理地确保建筑物高宽比、长宽比等满足相应要求，针对结构刚度、整体的稳定性以及经济指标等进行宏观控制的工作。（3）确保承重墙的科学合理性。承重墙是确保建筑稳定性的重要部分，只有保障承重墙质量达到标准要求，才能为建筑物稳定性的提升提供保障。具体设计如图1 所示。

图1 承重墙的有效设计

2 建筑结构抗震设计中涉及的主要问题

2.1 地下部分

（1）在满足规范的前提下，保证建筑物的上部荷载要均匀分布在地下各部分中，由此保证受力构件的布置更为连续且受力更为均匀。（2）当建筑物的平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较为规则的结构时，可通过设置防震缝将其划分为几个较为简单的规则平面。（3）如果上部的结构构件和地下的结构构件是对齐布置的，就可以运用防震缝把其上部的塔楼连接地下位置和地下部分进行脱开。（4）当上下构件呈现不同结构，就会呈现出转化构件，并要满足相应规范的要求。（5）重视转换层的层高控制工作，杜绝薄弱层出现。

2.2 延性设计工作

对于延性的设计工作，在抗震设计中，其原则就是小震不坏、中震可修、大震不倒，结构体系应设计成为强震下表现出非线性反应并进入到屈服的状态当中。运用结构延性的性能，可以耗散掉地震能量，进而确保建筑物不会发生倒塌的现象，而且也能确保工程造价更具合理性。而针对其中的墙、柱轴压比，属于对结构延性带来影响的关键部分，所以在抗震设计当中，要对其允许范围内进行规范，确保该工作有效开展。

2.3 施工方法

不同施工方法的运用会对建筑结构体系抗震性能带来一定的影响，尤其是结构的整体性。对于钢筋混凝土的结构，采用以现浇为主的方法，可以确保结构有连续性，让构件间节点连接更加可靠，进而能够增强其整体性。对于构件预制、节点的现浇装配的整体式结构，其节点位置的混凝土是不容易被浇捣密实的，其节点强度难以进一步得到保障，所以整体性相对较差。而装配式的结构整体性则呈现更差的表现。因此对于有较强抗震要求的建筑而言，要运用现浇施工形式开展工作。

3 优化建筑结构抗震设计的有效策略

以某商业广场的集娱乐、办公以及餐饮为一体的建筑结构抗震设计为例。其包含了三栋高层和其裙房，还有两层地下室。总规划用地面积大约在24.84 万m2，其中地上面积为18.66 万m2，地下面积为6.18 万m2。针对该工程中的3 栋高层建筑，其地下室是与二层普通地下室相连接的，而且地下一层带有夹层，地下室平面总长为396m，宽度为73.8m，其主要功能就是作为商业步行街、车库以及设备用房用。

3.1 科学选用特殊材料开展隔震工作

在实际的结构设计中，应针对其基础位置进行垫层安装工作，而且要针对特殊材料特点开展相应工作，针对具体要求来将地震带来的影响降到最低。通过对当前我国建筑结构抗震施工工作实际情况进行分析，可以发现我国相关部门逐渐对该工作加强了研究力度，针对全新材料的研发获得了一定的成果，而且也实现了广泛的应用效果，尤其是针对隔震层的施工，其效果是相对较好的，对建筑物抗震水平的提升具有极大意义。

3.2 抗震结构体系的设计

在这三栋高层的建筑中，其二层地下室是相互连接的，在整个的地下室中是不会有变形缝的。建筑的地上部分的塔楼和各自裙房间，都会设置变形缝，是结构抗震的单元。其建筑以地下室的顶板是为嵌固端。另外，建筑都是属于大底盘的单塔楼偏置结构，以浇钢筋混凝土的框架为结构体系的。其中的核心筒平面的尺寸为14.00m×l4.00m，大于筒体总高度的1/12，并根据相关规范要求来开展工作。而对于外框和内筒间，因跨度偏大，可通过增设一排内柱的形式来完成相应的工作。

3.3 结构抗震设计中应重视的抗震等级

对于塔楼的出裙房屋面中，在三层和以上区段的剪力墙的抗震等级应是二级，而其框架应以三级为主。其裙房的高度范围和相邻上的两层是乙类的建筑，因此其抗震的措施必须满足本地区的抗震设防裂度来提升一度的要求。也就是说，如果该区段抗震措施为7 度要求，那么其区段剪力墙抗震的等级就是二级，而且框架的抗震等级也就是二级。

3.4 结合实际情况制定特殊的策略

因裙房和塔楼是连接的，其沉降结果分析如表1 所示。针对塔楼和裙房有沉降差，两者设置了沉降后浇带，进而释放了一些塔楼封顶前的沉降差来引起应力，之后通过增强相连构件配筋以及加强构造措施等形式，来抵抗塔楼封顶后存在的沉降差所带来的应力。针对该工程应注重防止混凝土开裂的施工要求，并注重以下工作的开展：（1）要针对塔楼和裙房间沉降后的浇带老建立伸缩浇带；（2）地下室的混凝土中要添加低碱类的抗裂膨胀剂，以此来强化其抗震性；（3）后浇带间要运用无缝技术，在30 ～40m 间要建立宽为2m 的膨胀来增强缓解早期的混凝土收缩裂缝现象；（4）要有效提高钢筋配筋率，由此抑制其因温度而导致裂缝问题的出现。建筑的裙房平面尺寸如果均超出了规范限值，要注重建筑保温工作的开展，增强楼屋的面配筋，并根据塔楼和裙房间沉降后浇带情况来建立伸缩后浇带等工作。

表1 沉降结果分析

3.5 对结构抗震进行有效加固

针对一些震害现象，其中一些部位如果受到严重的地震破坏，那么该部位就应进行抗震加固工作，主要针对突出屋面纵向天窗架、有着支撑和主体结构节点的拉脱与支撑压屈，还有就是硬山墙与窗间墙等围护砖墙等环节。实际运用的加固形式主要以粘贴钢板、纤维等，也包括锚栓加固的形式。在开展施工前，施工者要结合前期抗震设计，做好准备工作，在施工时候合理地根据位置来进行抗震环节的安装工作，并做好加固工作，为建筑抗震性水平的提升奠定坚实基础。

另外，也要通过改善抗震判断后构造来开展加固工作，结合实际情况，有效地对抗震判断后的构造进行加固和优化，并确保加固工作能够科学有效地开展。具体而言，应结合以下两点进行：（1）相关施工者要结合我国所颁布的相关规章制度以及要求，针对实际的作业情况开展相应工作，由此来增强建筑构造的抗震性。通过制定完善的加固策划来开展标准化的工作，而且其也能满足实时明确建筑构造具体破坏效果和情况，并在第一时间内对相应问题进行解决，进而开展维修工作，这样才能为总体抗震水平的提升奠定坚实基础。（2）完成抗震判断后，对构造进行加固应结合其性能差异来挑选和其相适应的加固方法，通过这样的形式来降低外部条件给整体带来的影响和不良因素，为整体安全性提供坚实保障，并满足标准化的抗震加固要求。（3）针对其抗震判断后的构造加工，要求施工者结合抗震判断的最终数据进行加固规划的编制，而且在现实工作当中，也要严格遵循这些规划要求来有序进行，由此满足对建筑进行抗震加固设计，为建筑整体安全性以及抗震性能的提升奠定坚实基础。

4 结束语

在实际的建筑物抗震设计当中，应增强建筑物地稳定性，这是提升其整体安全性的关键。该工作和人们财产安全、人身安有着极大的联系，因此在建筑结构设计当中，必须有效开展结构抗震设计工作，提升建筑的抗震性，这样才能为建筑质量的提升提供保障，也能更有效地促进我国建筑行业实现可持续性发展目标。