探析建筑結構設計的抗震設計

摘要：建筑行業(yè)關系到我國的經濟發(fā)展和社會穩(wěn)定，關系到國民的生命財產安全，加強對建筑結構的防震設計，提高抗震能力，是促進社會和諧穩(wěn)定的客觀要求。因此實施科學合理的設計方法，選擇科學的抗震措施，重視抗震關鍵要點，具有重大的社會意義。

關鍵詞：建筑;結構設計;抗震;設計;策略

1.我國建筑結構設計的現狀

建筑結構的設計要充分考慮建筑的抗震能力，這關乎人民的生命財產安全。我國位于環(huán)太平洋地震帶以及地中海—喜馬拉雅地震帶上，因此我國是一個地震多發(fā)的國家之一。但是，從目前我國建筑的抗震能力來看，還存在著許多的問題。一直以來我國在進行建筑設計時都遵循著小震級的地震可以抵抗，大地震能夠修復的原則，雖然這樣的設計理念在建筑物的抗震方面取得了一定的成效，可是，在面臨大的地震時還是存在不足。尤其是一些設計人員的僥幸心理，在設計時缺少靈活的應變，一味的照抄照搬，使數據最終產生錯誤。不僅如此，在進行建筑施工時，一些建筑承包公司為了節(jié)省建筑開支，從而偷工減料，降低了建筑物的抗震能力，有的甚至是私自改變施工的設計方案，最后在導致建筑物抗震結構的改變。而施工人員不夠專業(yè)也會影響整個建筑結構的抗震性能，施工人員在進行施工時，為了方便或者自身的不注意，對鋼筋混凝土建筑結構的施工沒有做到設計的相關要求，最終影響了整個工程的施工質量。

2.建筑結構抗震設計方法要點

2.1建筑抗震場地的選擇

（1）房屋平面布置應當規(guī)則，在結構上應當力求對稱。如果房屋在建筑過程中，其外形不規(guī)則，或者是不對稱，帶有凹凸變化尺度，或者是形心質心偏大，在同一個結構的單元內部，結構的平面形狀以及剛度不均勻或是不對稱的情況下，平面的長度過長等現象，對于抗震性能均不利。

（2）強度以及剛度都要勻稱。在多層的建筑結構當中，應該使各個層面之間的強度和具備的剛度都要勻稱，無論哪一層，如果存在薄弱的一個樓層，那么這一處，就會在地震力的強大作用下導致變形或成為變形集中區(qū)，從而使得建筑物最初開始從此部位發(fā)生嚴重的變形導致破壞，最后甚至波及到整個建筑的整體遭到嚴重破壞。

（3）結構的超靜定次數多。靜定結構的桿件，其受力系統(tǒng)和傳力路線單一，其中一根桿件遭到破壞，就會波及整個結構體系由此而導致失效。在超靜定的結構中，超過其荷載能力的時候，會先使一些多余的桿件發(fā)生一些塑性的變形，并且容易消耗吸收一部分的能量，而保證整個的結構所具備的穩(wěn)定性，并且還可以減少地震的破壞。超靜定結構次數多，那么消耗地震能量，也就越多，同時建筑的抗震能量也就越強。

2.2建筑結構抗震體系的合理選擇

（1）首先建筑結構體系，在地震的災害中，應當避免因為部分結構或者是構件的破壞，從而導致的整個建筑結構喪失了抗震能力，或者是對重力荷載的承載能力。建筑結構抗震設計所具備的一個重要的設計原則就是，建筑結構本身應當具有十分必要的贅余度、以及良好的變形能力，和其具備的內力重分配的功能，在地震的過程當中，即使是有一部分的構件退出了工作，但是其余部分構件，應該仍然能夠承擔起豎向的荷載能力，且還要避免整體的建筑結構失穩(wěn)。

（2）建筑結構體系當中，其應當具備清晰而且明確的計算的簡圖，包括恰當而且合理的地震作用下的傳遞的路徑。在抗震設計過程當中，豎向建筑構件的布置設計，就應當盡量使得豎向建筑構件，在垂直的重力荷載的作用下，壓應力水平應當接近均勻;且其中的樓屋蓋梁體系的布置，也應當盡量的使用垂直重力荷載，主要目的是以最短的路徑來傳遞到豎向構件墻和柱的上面去;

（3）建筑結構體系應當具有合理適度的強度和剛度。應當具有合理而且恰當的強度以及剛度分布，這是因為在抗震過程中，為了防止以及避免因為局部的削弱或者是突然的變形而形成薄弱的部位，并且對薄弱的部位產生過大的塑性變形集中或者是應力集中的現象;建筑的框架結構設計，應當使節(jié)點基本不遭到破壞，同時底層柱底的塑性鉸應當形成的晚些，應當使柱、梁端的塑性鉸出現得盡可能地分散;這對于震中可能出現的薄弱部位，應當及時采取適當的措施來提高抗震的能力。

2.3重視建筑結構平面布置的規(guī)則性和對稱性

建筑的平、立面布置應符合抗震理念設計原則，宜采用規(guī)則的建筑結構設計方案，不應采用十分不規(guī)則的設計方案。建筑結構抗震設計規(guī)范規(guī)定，對平面不規(guī)則或豎向不規(guī)則，或平面、豎向都不規(guī)則的建筑結構，應采用空間結構計算模型;對凹凸不規(guī)則或樓板局部不連貫時，應采用符合樓板平面內的實際剛度強度變化的計算模型;對薄弱部位應乘以內力增大系數，應按規(guī)范的有關規(guī)定分析彈塑性變形，并應對薄弱部位采取強有效的抗震構造措施。

2.4在建筑物層間設置隔震設備

在對建筑層間進行設計時，要用隔震設備來降低地震帶來的損失，這種隔震技術設施主要采用在建筑物基礎和上部建筑物的減震裝置，它主要是通過對建筑底層的震波進行進行吸收，從而減少上部建筑物所受到的沖擊。在進行施工時可以采用粘彈性隔震、摩擦滑移隔震的方法，通過在建筑的內部設置橡膠墊以及其他隔震裝置來進行防震。而且這種建筑方法也可以用于舊建筑的防震改造中，一方面在施工時比較容易操作，另一方面這種隔震設計也可以很好的起到防震的效果，從而也降低了施工的費用，節(jié)省了社會資源，符合社會的發(fā)展規(guī)律。但是，這種隔震裝置的應用也有它的局限性，他不適合在樓層比較高的建筑上實行。因為這種裝置在地震發(fā)生時可能會延長建筑結構的自身震動周期，最終會導致這種裝置在高層建筑中不僅不會起到相應的防震效果，有可能會加重整個建筑結構的震級，從而起不到最終的防震抗震的最終效果

2.5提高建筑結構抗震能力的對策

（1）要合理且恰當地布局地震外力的能量傳遞與吸收的途徑，在地震當中，要確保建筑的支柱、梁與墻的軸線，處于同一個平面上，從而可以形成構件的雙向抗側力結構體系。并且可以使其在地震的作用下，呈現彎剪性的破壞，并使塑性屈服情況，盡量的發(fā)生在墻的根底部，從而連梁適合在梁端產生塑性屈服，這樣還具有足夠的變形的能力。在震災中，在墻段部分充分發(fā)揮抗震功能之前，要按照\"強墻弱梁\"的原則，來大力加強墻肢的承載力，避免墻肢遭到剪切性的破壞現象，從而最大限度的提高建筑結構的整體的抗震能力。

（2）要根據抗震等級，在對墻、柱以及梁節(jié)點設計中，采取相對應的抗震構造措施，力求確保建筑物結構，在地震的作用下可以達到三個水準的設防標準。還可以根據\"強柱弱梁\"、和\"強剪弱彎\"、以及\"強節(jié)點弱構件\"幾種構造的原則，在建筑設計中，合理的選擇柱截面的尺寸，以此控制柱的軸壓比，并還要注意構造配筋的要求，還要保證，鋼筋砼結構建筑在地震的作用下，能夠具有足夠的承載能力以及具備足夠的延性。

（3）在建筑設計過程中，要設置出多道抗震的防線，即，在設計一個抗震結構的體系當中，有一部分延性比較好的構件，在地震的作用下，首先可以擔負起第一道抗震防線的作用，然事，其他的構件，在第一道抗震防線屈服以后，在地震中，會依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防線，這樣的抗震結構體系的設計，在建筑設計當中，對于確保建筑結構具有的抗震安全性，是非常的行之有效的設計方法和手段。

3.結語

加強我國建筑結構的抗震設計能夠為我國建筑行業(yè)的正常發(fā)展創(chuàng)立良好的環(huán)境，保證人民的生命安全。通過對建筑抗震設計的研究，我們發(fā)現了在實際建筑施工中存在的問題，并且針對這些問題可以找到更好的解決辦法，這對建筑設計來說具有重大的現實意義。提高建筑結構的抗震能力，進一步提高了建筑的質量，加強了人類應對自然災害的能力，從而促進我國房地產業(yè)的發(fā)展，促進我國經濟的進步。

參考文獻：

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