探究現代建筑結構設計中“抗地震”的體現

龔輝亮

摘要：地震是一種對建筑危害較大的地質災害，因而現代建筑結構設計中必須強化相應的抗地震性能的設計，以提高建筑物的抗震強度，從而降低建筑坍塌等事件的發生頻率，最終降低人員傷亡及經濟損失。本文結合影響建筑抗地震性能的影響因素與建筑結構抗地震性能設計中存在的問題對抗地震性能在現代建筑結構設計中的具體體現問題進行了探究。

關鍵詞：現代建筑；結構設計；抗地震

前言：

地震所造成的建筑物坍塌或破損，不但會為社會經濟生活帶來巨大的經濟損失，還容易造成人員的傷亡，從2008年5月12日汶川地震中可以清楚的總結出人們掌握正確的應急常識是逃生的重要一點，而另一點便是需要建筑過程中加強建筑物結構的抗震性能設計，以降低房屋建筑坍塌對人們的生命及財產安全造成的影響。設計過程中要遵循的是“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設計原則并以此為目標，將更多行之有效的抗震措施融匯到建筑結構的設計中去，以在增強建筑結構強度與剛度的基礎上分化或削弱地震所帶來的作用力。

1 建筑抗地震性能的影響因素

1.1 建材質量是影響建筑抗地震性能的重要影響因素

建筑材料的好壞直接影響著建筑物的整體質量，尤其是建筑結構的墻體承載著建筑物的大部分荷載，如果將尚未符合國家相關標準的建筑材料應用到建筑物的墻體建設中，那么建筑物的墻體的抗強度系數便會有著較為明顯的降低，而一旦質量上存在缺陷的建筑物遭遇地震房屋的墻體會因在強烈的地震作用力的影響下無法支撐整個建筑的負重，而發生坍塌。因而現代建筑結構設計中必須要嚴格管理建筑材料的質量，以為建筑結構提供外在的物質保障。

1.2 施工質量是影響建筑結構抗地震性能的直接因素

建筑工程施工過程中，部分施工企業為縮短工期、降低總的生產成本而在一定程度上忽略了建筑的施工質量。在建筑施工中不同的建材所具有的抗地震性能也有很大的不同，如果施工中施工人員錯誤的將不同的建筑材料安置在錯誤的位置上，那么建筑材料所具有的抗爭性能也便無法正常的發揮出來，對建筑結構抗震性能造成了較為嚴重的威脅。

1.3 建筑結構的施工地選擇

地震作用下會造成當地建筑物不同程度的坍塌，其中“不同程度”便表明并同一地區并不是所有的建筑物都會發生嚴重的損壞，這與建筑結構的施工地的具體選擇有著極為密切的關系。建筑結構的施工地的選擇上要避開容易發生山崖崩塌、河岸滑坡等地質較為復雜的地區，盡量將建筑結構選址在平坦的地形區內。

2 建筑結構抗地震性能設計中存在的問題

2.1 設計規范中對抗震關系的認識不足

從我國目前建筑結構抗地震性能設計水平而言，建筑企業對建筑施工與抗震關系的認識仍存在較為明顯的不足，建筑大小、類型等的不同，導致具體建筑所遭遇的地震侵害的等級也不同，在抗地震性能設計中應根據建筑的實際情況具體分析，但部分建筑施工人員在設計中忽視了這些問題，使建筑結構的抗震性能無法發揮其最大的功效。

2.2 建筑高度過高

建筑物的高度與其自身的穩定系數呈發比例關系，即建筑物越高其所具備的抗地震性能便越弱，而目前隨著建筑用地規模的緊張，建筑的縱向發展已經成為我國建筑領域主要的發展趨勢。建筑過程中一些施工人員沒有意識到高度對建筑抗震性能的影響，因而結構設計中沒有將高層建筑的抗震問題作為重點，高層建筑的抗震性能差。

2.3 設計中沒有對抗震倒塌的承載量進行計算

計算建筑結構抗震倒塌的承載力能夠更好的對建筑結構抗震性能進行設計，使其建筑變得更加堅固，但實際建筑抗地震性能設計中，多數施工人員忽略了對抗震性能承載力的計算，這樣一來地震自然災害發生時護法估測建筑的受損程度，從而無法采取行之有效的防御措施。

3 抗地震性能在現代建筑結構設計中的具體體現

3.1 承載力的結構抗震措施

在分析理論上，以慣性力來按彈性來計算出結構地震效應并進行結構彈性位移驗算，來判斷建筑結構的強度是否達到特定的限度。建筑物結構設計中地基、墻體等是承載力的重要構件，因而應強化地基與墻體的具體抗震設置：在地基處理過程中選用強度較高的砂礫等作為回填材料，回填后加大地基頂部的壓實程度，地基承載力的提高在一定程度上保證了基礎的穩定性，這樣便降低了當地震發生時由于地基開裂而引發建筑物的倒塌等事件的發生幾率；另外，在墻體結構設計中應最大限度的強化墻體的剪切預應力，以在保證保證墻體的承載力的同時

3.2能量的結構抗震措施

所謂的能量的結構抗震，主要是從能量方面來考慮震面對建筑結構的作用的。這樣地震的強度、頻譜、結構破壞的影響就能夠更好的表達出來。根據能量的復雜性和多樣性，能量結構設計的抗震還處在考核階段，能運用到工程設計中的能量設計法至今還需要完善，能量概念和破壞模型是建筑結構抗震中兩個論題，特別是目前性能結構設計的抗震提出，又對抗震結構的耗能能力和性能的研究提出了新的任務和要求。

3.3損傷的結構抗震措施

近些年來，地震研究學者表明：由于地震是一種重復運動，并且地震動蕩時間較短，所以，地震作用下的損傷不僅與變形有關，也與建筑結構的疲勞效應所造成的不斷損傷有關。用能夠反映結構的變形和累積損傷效應的損傷性能參數可以更好地描述結構的非彈性性能，首先選取恰當的地震損傷模型、根據結構在未來地震作用下的損傷允許值來進行建筑結構設計的抗震更為恰當，因為損傷指數的計算以結構累積滯回耗能的計算為基礎，而累積滯回耗能計算是結構能量分析中的重點，所以也可以將損傷結構措施看成為能量措施結合了性能設計的延伸措施。損傷結構抗震是以結構損傷程度的損傷指數作為設計指標，選取適當的地震損傷模型計算出結構的損傷指數，以驗算是否滿足預先設定的損傷性能目標，來達到我們既定的標準。

3.4性能結構抗震措施

性能結構抗震是結構在適當的強度地震下的變形需求與抗震措施結合在一起，是為了達到一定的目標水平，以此來對構件截面進行變形能力設計，促使結構與具有的預期性能水平相符的變形和耗能能力。設置多條抗震倒塌放線便充分的體現了這一點：建筑結構抗震倒塌設計中的那一刻的抗震放線是不可行的，受地震等自然災害發生時的瞬間爆發力的影響，單一的抗震防線很容易被擊破，因而現代建筑結構設計中應多采取了多種抗震倒塌防線的設置方式，對地震進行層層的設防，這樣當第一道防線崩潰后，后面的第二道、第三道，乃至更多的防線便最大限度的發揮其分散地震作用力的作用，這樣經過一層層防線的分散，地震的作用力被逐漸削弱，從而降低了建筑物坍塌的發生頻率，為人們的生命和財產安全提供了保障。

總結：

隨著建筑用地規模的緊張，高層建筑終將成為未來我國建筑領域的重要發展方向，所以進一步強化建筑結構設計中的“抗地震”成為建筑施工設計人員需要面臨的重要工作，在工作中只有結合建筑抗地震性能的影響因素與建筑結構抗地震性能設計中存在的問題才能對現代建筑結構設計中所體現出的“抗地震”進行有效的探究，從而建筑施工人員才能在正確的設計理念及方法的指導下進行建筑結構抗震性能的設計。

參考文獻：

[1]姚驥華.建筑結構設計中概念設計的研究[J].科技創業家，2012，24：83.

[2]胡炬.某超限高層建筑基于性能的抗震設計[D].華南理工大學，2014.

[3]陳立誠，李晶. 試探現代建筑結構設計抗震措施[J].中國新技術新產品，2014，13：125.