建筑結構設計中的抗震設計

■楊 林 ■江西新鋼設計院，江西 新余 338001

地震在自然災害中屬于危害最大的災害之一，近年來，我國頻繁發生的地震災害給我們的生命安全帶來了嚴重的威脅，造成了重大的經濟損失，嚴重破壞人們的居住環境。因此，長期以來，我國飽受地震災害的困擾，尤其是近些年來，地震災害的不斷發生造成了重大的財產損失，嚴重威脅到人們的生命安全，因此，提高建筑結構的抗震能力一直受到廣泛的關注。隨著我國對地震學、建筑結構學和地理學等專業學科的不斷探索與發展，我們在建筑結構的抗震設計方面取得了一定程度的進步。怎樣以我國所處的地理環境與不斷變化的社會環境為基點，設計出抗震性能高的建筑結構是當前我國建筑設計人員重點關注的問題，本文也將就此問題進行探討。本文通過筆者對實際工作的觀察與實踐，分析了建筑結構抗震設計中存在的問題，并有針對的提出了改善建筑結構整體抗震性能的建議對策，希望為我國建筑業的繁榮貢獻力量。

1 建筑結構設計中抗震設計需注重的問題

當前，一些建筑設計人員沒有形成對抗震設計的正確認識，導致在設計過程中出現安全隱患，基于此，筆者針對建筑結構設計中抗震設計需注重的問題進行論述，包括選擇有利的建筑抗震場地、慎重選取建筑結構體系以及強調建筑物的平面布置規則性等。

1.1 選擇有利的建筑抗震場地

建筑結構的抗震設計中要十分注重對建筑抗震場地的選擇，對建筑抗震有影響的場地會大大降低建筑結構的整體抗震能力。地震災害發生時會引起不同于平常的地表位置錯動，在不同性質、不同結構的場地上的建筑物受地震的侵害程度也不一致。劇烈的地層震動會破壞建筑結構，若加之場地選擇不當，建筑結構會被破壞的更嚴重，甚至會導致建筑的坍塌。因此，選擇建筑場地時要避免建筑的場地，比如土層軟弱或砂土易被液化等地段。如果很難避開這些地段，就需要進行適當的改造，根據確定的抗震級別進行相應的地基加固措施。

1.2 慎重選取建筑結構體系

建筑結構抗震方案的設計是進行抗震設計的起點，也是非常關鍵的要素之一，選取恰當的建筑結構體系與建筑物的整體安全有著密切聯系，需要特別以下三個方面。第一，抗震設計不能以偏概全，切忌由于個別建筑結構而影響建筑物的整體抗震性能。要保證建筑結構存在一定的贅余度，即使是在建筑物出現個別部分損壞的情況下，建筑的整體抗震性和穩定性也不會受到影響;第二，明確地震的傳遞路徑，準確做好設計工作中的計算圖。對豎向結構進行具體設計時，在垂直重力荷載條件下，設計要保證其相應條件下的壓應力水平保持均勻，而對轉換結構來說，上部結構的豎向構件會傳來一定的垂直重力荷載，設計時要保證該荷載力要在轉換層經過不少于一次、不多于兩次的轉換;第三，設計人員要特別注意使建筑結構體系的強度與剛度保證在適當的水平。在設計工作中，要確保每個建筑結構部件的剛度和強度得到均勻分配，符合整體設計要求，避免個別部件剛度過弱不足以支撐該部件應支撐的建筑物區域情況的出現，科學的分配剛度和強度。

1.3 強調建筑物的平面布置規則性

在實際的建筑結構抗震設計中，除上述兩個需特別注重的問題，建筑物的平面布置要遵循規則性原則，這也是抗震設計工作中非常重要的要素之一。在設計過程中盡量保證方案的規則性，可以有效的提高整體工作效率，達到預定的設計效果。建筑行業結構設計的相關實踐表明，不規則的建筑結構設計要另行采取更為復雜的對策，比如模型計算要用到空間結構相關理論知識等。

2 建筑結構設計中抗震設計的措施

建筑結構抗震性能的強弱同建筑物業主及周邊環境有非常直接的聯系，不好的抗震能力會直接威脅到建筑物周邊行人的人身安全，周邊建筑和設施或多或少也會受到影響，切實提高建筑結構的抗震能力顯得十分重要。筆者通過自身多年的親身實踐與切實觀察，對提高建筑結構抗震性能提出筆者自己的一些建議，主要包括謹慎選擇抗震結構、合理布局減少地震能量以及設置多重抗震防線等，現具體闡述如下:

2.1 謹慎選擇抗震結構

審慎選擇抗震結構是有效提高建筑結構抗震性能的重要保障，通過選擇強度較優、剛度較高的建筑主體結構設計方案，能最大限度的降低建筑結構的變形概率，保障建筑物的安全性能。另外，設計員要認真仔細的分析抗震結構，要進行抗震結構分析時要保證其全面性，部分非結構構件也要在分析中得到體現，尤其是注意對非結構構件的剛度和強度等方面的分析。對非結構構件的主題部分也要進行必要的考究，針對易出現安全隱患的短柱部位要進行相應的措施，加強短柱部位的抗震能力，防止安全問題的出現，在整體性原則的指導下統籌結構構件和非結構構件。

2.2 合理布局減少地震能量

在防震設計中采用以位移為基點的結構設計和定量分析能有效的減少地震災害的能量輸入，增強建筑物的抗震效果。通過對設計的定量分析，反復核算構件的總承載力，控制強震感下建筑下層的位移延性比，滿足建筑物在受地震侵害時的結構變形要求。在建筑施工中地基要盡量選在堅硬的場地，要盡量避開地震的活躍周期范圍，減少余震同建筑結構的共振，降低建筑物對地震能量的輸入，降低地震帶來的破壞。

2.3 設置多重抗震防線

進行抗震設計時設置多重抗震防線可以最大限度的降低地震侵害帶來的危害。在進行設計工作時，可以將一些延展性能良好的構件納入到抗震防線體系中，將其視為第一道抗震防線，將另一些建筑構件作為第二、第三道防線，在第一道抗震防線遭破壞后，利用其他防線抵抗地震的后續沖擊力，保障人員生命安全。

3 結語

總而言之，地震災害對人們的生命財產安全具有非常大的威脅，建筑結構抗震性能的設計是一項具有重要現實意義的問題，對建筑抗震能力設計要十分慎重。在進行具體的抗震設計時，設計人員要積極尋求多元化的建筑抗震方法，通過創新性視角降低地震對建筑物的破壞程度，通過采取相應的對策增強建筑結構的整體抗震性能。另外，具體施工單位在施工過程中也要最大限度的提高建筑物對地震的抵御能力，保障人們的生命和財產安全，不斷促進我國建筑行業向前發展。

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