關于建筑結構抗震設計若干問題的討論

陳義貴

（桐梓縣住房和城鄉建設局 貴州桐梓 563200）

關于建筑結構抗震設計若干問題的討論

陳義貴

（桐梓縣住房和城鄉建設局 貴州桐梓 563200）

切實做好建筑結構的抗震設計是建筑工程設計過程中重要內容之一。合理的增加建筑結構的抗震設計內容，大大的的提高建筑結構自身的穩定性、安全性和使用壽命，不但能夠增加建筑對地震災害抵抗能力，而且還能夠保障人民生命和物質財產，具有著極為重要的現實價值和意義。本文就建筑結構抗震設計的內容、目標、關鍵問題及相關措施等進行了簡要分析，以期能夠為建筑結構抗震設計提供理論依據。

建筑結構；抗震設計；若干問題

引言

由于地震災害會對建筑結構造成極為嚴重的破壞，切實做好建筑結構的抗震設計是建筑工程設計過程中重要內容之一。在建筑工程設計過程中，合理的增加建筑結構的抗震設計內容，大大的的提高建筑結構自身的穩定性、安全性和使用壽命，不但能夠增加建筑對地震災害抵抗能力，而且還能夠保障人民生命和物質財產，具有著極為重要的現實價值和意義。在建筑結構抗震設計過程中，設計人員應該根據建筑結構自身的特點和功能，根據建筑結構抗震設計的原則和相關要求合理的開展建筑結構抗震設計工作，保證建筑結構抗震設計的科學性、合理性、實用性，從而使其能夠大大的的提高建筑結構的穩定性、安全性，為保護人民財產和生命安全發揮重要的支撐作用。

1 建筑結構抗震設計的內容和目標

建筑結構抗震設計的主要內容就是設計人員在建筑結構的設計過程中通過吸取地震災難發生過程中建筑物倒塌的教訓和建筑結構抗震設計的實踐經驗，同時結合當代先進的建筑抗震理念和相關設計標準，根據建設單位的具體要求來科學合理的開展建筑結構的抗震設計工作，一方面要保證建筑結構能夠有效的抵抗一定強度的地震災害，另一方面還要保證建筑結構的穩定性和安全性。在建筑結構抗震設計的過程中，設計人員應該全面地考慮地震災害給建筑結構造成的嚴重影響，科學的計算出不同地震強度作用于建筑結構的作用力，從而高質量的完成建筑結構的抗震參數設計工作，使建筑結構的設計外形、結構樣式及構件質量等均能夠保證建筑工程的安全性和穩定性，同時確保建筑工程在地震災害的作用下仍然能正常使用，或者確保建筑工程在地震災害的作用下不會受到嚴重的結構損壞，避免對建筑內部的空間結構穩定性和安全性帶來不利影響。

2 建筑結構抗震設計的主要內容

建筑結構抗震設計的主要包括選擇合適的建筑場地、設計和布置好建筑空間及計算好建筑結構參數共三方面內容。其中，選擇合適的建筑場地是保證建筑結構抗震性能的前提條件。在建筑場地的選擇過程中，設計人員應該選擇能夠有效提升建筑抗震作用的地段，保證建筑場地范圍內的土地成分以及結構具有良好的密度和硬度，從而能夠確保建筑場地范圍內的土地能夠在較大程度上滿足建筑結構抗震設計的需求。同時，選擇建筑場地應該避開軟土、液化土、采礦土及河岸邊緣等地段，同時也要避免把建筑場地選擇在地震斷裂帶上明顯的位置。設計和布置好建筑空間要求：①保證建筑結構設計的簡單性，降低影響建筑結構穩定性的因素；②保證建筑結構設計的整體性，從而確保建筑結構整體在連接過程中力的傳導結構的合理性。除此之外，在建筑結構抗震設計過程中，設計人員應該根據建筑結構嚴格認真的計算建筑結構能夠承受的具體作用力，同時計算在面對地震沖擊力時不同建筑結構類型應當具備的具體作用力承受參數，通過精確模擬地震災害的發生過程，相應的確定建筑結構具體的抗震模型，并利用計算機技術保證建筑結構的各項參數能夠切實有效的提高建筑結構的抗震性能，保證建筑結構設計的合理性、安全性及科學性。

3 建筑結構抗震設計中的關鍵問題

3.1 選擇建筑場地

建筑場地的選擇應當盡量避開對建筑結構抗震不利的地段。地震造成建筑物的破壞主要反映在地震自身和場地條件。地震不但會導致地表錯動與斷裂，而且還會導致地基土沉陷、滑坡或者砂土液化等。因此，應該盡量選擇對建筑結構抗震有利的場地，應避開軟土、液化土及采礦區及河岸邊緣等場地。如果實在無法避開，則應采取必要的抗震加強措施，結合抗震設防類別和地基液化等級采取加強地基和上部結構整體性和剛度的相關措施，或者采取部分消除或全部消除地基液化和沉陷的相關措施。如果地基主要受力層范圍內有軟土層、新填土或者不均勻土層，通常會采取樁基、加固地基、強化基礎結構及上部結構等措施。如果發生地震災害時，可能會導致建筑滑移或地裂，則應采取必要的的地基加固措施。

3.2 建筑結構體系的合理選擇

合理地選擇建筑結構體系的是建筑結構抗震設計過程中應當考慮的重要問題之一，對于建筑的安全性和經濟性有著決定性的作用。具體來說，設計人員應該注意四方面：①建筑結構體系應避免由于部分結構或構件被破壞而導致建筑整體結構喪失抗震能力或承載能力；②建筑結構體系要有明確的計算簡圖和合理的力傳遞結構；③建筑結構體系應當具備合理的承載能力、變形能力計耗散地震能量的能力；④建筑結構體系應當具備合理的剛度和強度。

3.3 重視建筑平面布置的規則性

通常情況下，在對建筑立面和建筑平面進行布置的時候，應當全面的考慮建筑結構抗震設計的基本原則和規范，并要嚴格遵循具體的建筑設計方案。同時，抗震設計規范中明確指出，如果建筑結構為平面和豎向均不規則，則應該采取空間結構的計算模式。對于凹凸不規則的樓板則應該遵循滿足樓板平面內實際剛度變化的計算模式。就薄弱部位而言，就需要相應的乘以內力增大系數，而且要嚴格根據相關的彈塑性變性分析，同時要加強薄弱部位的抗震構造設計。

4 建筑結構抗震設計的措施

4.1 建筑地基利用特殊隔震材料

建筑基礎隔震是指對建筑基礎進行特殊處理，降低地震作用力對建筑影響，從而降低地震對建筑結構造成的損壞。傳統方法通常是在建筑基礎位置交替鋪設砂子和粘土，或者直接鋪設砂子或者粘土墊層。在建筑結構抗震設計中，將特殊的材料（瀝青）安裝于建筑基礎位置，具有非常好的隔振效果，能夠提升建筑結構的抗震性能。

4.2 建筑基礎設置隔震

設置隔震是指在建筑結構抗震設計過程中，通過在建筑基礎和上部建筑之間安裝特殊裝置，降低地震作用力向建筑上部傳遞的作用。隔震最高能夠減少地震對建筑傳遞的66.7%能量。在高層建筑中安裝隔震裝置會增加建筑結構的自振周期，導致不能實現減震的目的，依次，該措施不適合用于在高層建筑。常用的隔震方法包括粘彈性隔震和摩擦滑移隔震，隔震設置裝置主要混合裝置和橡膠墊裝置等。

4.3 合理設置建筑結構參數

通過模擬地震發生時建筑的各種受力狀況，設置合理的建筑結構參數，計算和分析建筑的各個結構施受力狀況，如計算柱變形、梁變形以及墻體承載能力。在設計和規劃建筑抗震結構過程中，首先應當全面的掌握建筑的質量檢測、施工工藝、施工材料、地形條件以及建設位置等各種內容，以利于把握建筑抗震結構的設計要點，優化和改進抗震設計的基本框架，詳細說明建筑抗震結構設計的關鍵位置，從而提高建筑抗震結構設計能力。

4.4 控制扭轉效應

地震會產生扭轉作用、豎向作用和水平作用，從而對建筑產生巨大的破壞作用，導致建筑倒塌等。地震發生過程中諸多不確定因素，且這些因素具有隨機性，因此在高建筑抗震結構設計過程中，不但要考慮地震的豎向作用和水平作用，而且還要全面的考慮地震的扭轉作用，設置抗震結構的位移標準，測定最小位移結構和最大位移結構的剛度，保持建筑整體結構具有相同的位移，確保建筑抗震結構的各個部分都嚴格符合設計標準。同時，應該對建筑整體性能進行可行性分析研究，及時發現、研究和調整問題，盡可能的提高提高建筑的抗震性能。

4.5 優化建筑結構

建筑抗震結構設計應該嚴符合建筑工程的抗震能力要求和標準，其主體結構應該能夠調整其空間變形，在強大的結構延伸作用下，能夠自動恢復至初始狀態，以消除建筑結構主體變形產生的不利影響，從而確保建筑結構的牢固、穩定狀態。在評價地震作用力對建筑結構造成的影響過程中，應該科學合理的布設構件，全面協調和控制建筑結構各個部分的受力情況，有效的提高建筑結構的抗震能力。重點考慮建筑豎向結構受重力的狀況，確保其受力平衡，能夠滿足建筑剛度的設計要求，確保建筑結構不交錯，從而提高建筑結構的整體穩定性和抗震能力。同時，應當根據建筑所處位置的實際地質狀況，在抗震結構設計過程中加入合適的防震措施，嚴格處理建筑的重點部位和關鍵部位，降低整個建筑承受的均勻重力，確保建筑的均勻對稱，從而逐步改變建筑不規則的豎向和水平作用力，從而提高建筑結構的抗震效果。

5 結語

總而言之，建筑結構抗震設計已經成為全社會非常關注的問題，直接與人身安全和財產安全相聯系。因此，在建筑結構設計過程中，建筑設計人員應該全面的、充分的老驢建筑結構抗震設計，并通過利用有效的抗震措施來盡量降低地震對建筑的破壞，從而保障建筑內部的人身、財產安全，有效的推動我國建筑行業的可持續發展。

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TU318

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1004-7344（2016）20-0296-02

2016-7-3