提高建筑結構抗地震倒塌能力的設計思想與方法

安海龍

摘要：隨著颶風、地震等自然災害數量的不斷增加，給建筑的質量帶來了嚴峻的考驗，所以施工單位在進行建筑生產過程中一定要嚴把質量關，提高建筑結構抗地震倒塌能力，并且要做好相應的抗地震施工流程，使建筑產品具有高度的抗地震的安全性能，給人們更加安全的保障。本文通過對建筑結構抗地震倒塌能力設計理念進行分析，提出了提升建筑結構抗地震倒塌能力的具體方法。

關鍵詞：建筑結構；抗地震；設計思想；方法

隨著近年來各種地震災害的頻繁出現，在建筑設計中，加強對建筑結構抗地震災害能力的提升，是建筑過程中要考慮的一個重要方面。地震災害會對人們的人身財產安全造成重大損害，而且地震的預見性和突發性比較強，雖然會對人們造成巨大的負面影響，但是卻很難預防。在出現地震災害時，房屋建筑會產生破壞性倒塌，如果不能及時疏散居民，會對居民的生命財產安全帶來影響。所以在進行建筑結構設計的時候一定要努力提升建筑物抗倒塌能力。

一、地震對建筑物的破壞原理

地震發生時會先產生縱波，既我們感覺的上下震動，這時對建筑物的破壞性不大，因為建筑物建造時為了抵抗地球吸引力，在縱向上的建筑強度是很高的.縱波來的快，去的也快.縱波過去后就是橫波，橫波會緊接著到達地面并呈現出水平的震動方式，能夠對建筑物造成更大的破壞。在縱波和橫波產生的過程中會進行融合而產生面波，其產生的波長較大，震動性較強同時形成的破壞性也最大。在建筑物中，由于受到本身重量的影響而使得不定向的合力增大，在收到合力的強烈沖擊時，建筑物的結構就會在受到外力的情況下產生倒塌。

二、建筑結構抗地震倒塌能力設計思想

施工單位在進行建筑抗震設計過程中，一定要考慮多方面綜合因素，提高建筑物的抗地震倒塌能力。首先從抗震材料的選擇進行分析，在進行選擇的過程中必須要充分考慮到材料的受力性、穩定性等特點，如果材料質量不合格，那建筑物的質量也必然會受到直接影響；其次從設計防震防線進行分析，在進行抗震防線設計的過程中，防線越多，避震效果相對來說就會越明顯。大部分強震都會伴隨著許多隨之而來的小震，要是只設計一道防線，則經歷一次強震后產生的伴隨震感仍然會破壞建筑，經過多次破壞之后，可能會導致建筑直接垮塌。全部結構體系要保持一定的冗余度，與此同時，屈服要保持在一定的范圍內，尤其要選擇同時具有較好取延性和剛度的構件，以此保證及時吸收和擴散地震力，還要增強自己的抗震能力，防止產生坍塌的現象。最后，在設計的過程中，應該將重點放在強調弱勢部分上，充分保證大幅度提高抗震性。第一，因為地震力過大時，沒有設置高強度的構件的儲備，因此必須以研究構件受力性為基礎對弱勢區域進行準確的判斷。第二，充分保障在合理的范圍內變動樓層的實際受力性和設計的受力數，如果比值發生改變，那么聚集現象很可能會發生。第三，某一小區域和其他區域之間的強弱差距不能太大，不然整體結構的剛度和受力性就會受到損害。第四，設計的時候要合理控制和比較薄弱的區域，不但要保證其變形的能力足夠，而且還要保證在受到外部因素影響時不會產生較大的改變，以此有效的提高建筑的整體抗震能力。

三、提升建筑結構抗地震倒塌能力的方法

1.確保建筑結構延性與規則性

如果建筑結構受到地震沖擊就會出現一定程度的變形，這種變形被稱之為建筑結構延性。結構的延性可以有效分散地震能量的沖擊，提升建筑物的承載力，如果建筑物正在產生變形，會降低變形過量以及結構變脆等負面問題。從近年來的應用效果來看，可以提升建筑結構的抗震能力。在延性設計時，可以利用設置特定區域的方式，提升建筑結構塑性形變的應對能力。在對建筑物進行設計時，可以結合建筑物結構方面的特點，盡量少用不規則設計方案，不規則設計方案與規則設計方案相比，在對稱性與抗震性等方面都存在比較明顯的問題，保證房屋結構的對稱性，也是可以有效提升建筑結構抗震能力的方式之一，且不會出現偏心等情況。

2.嚴把抗震材料質量關

建筑材料不同其產生的抗震性能也會有所差異。在建筑施工過程中使用的混凝土、石頭等材料由于本身具有較大的脆性，因此在地震的過程中容易受到破壞。在針對抗震建筑材料的研究中，不同的材料的抗震性能由強到弱依次分為：磚石砌體結構、鋼筋混凝土結構、框架結構、鋼結構、木質結構。在進行建筑的抗震結構設計中，需要綜合考慮防火、保暖等性能，在建筑結構中使用具有穩固性的鋼結構和木質結構，保證建筑物在地震中能夠保持一定的穩定性。

3.做好建筑結構減震處理

傳統的減震技術往往是利用建筑結構本身對地震的一種延性耗散來降低地震力對建筑結構的影響，在現代化的建筑設計中，傳統的減震技術要發生相應的改變，在現代化的設計中，建筑抗震能力的加強一般是通過增加建筑結構的附加阻尼來減少建筑結構受地震的影響。這種技術的適用范圍十分廣泛，對于當前的很多建筑結構都比較適用，比如當前的鋼結構建筑、混凝土結構建筑等，這種抗震原理都是比較適用的。現代設計中的抗震技術的實際效果還與選用的裝置之間有密切的聯系，這種技術的裝置有滯回型和粘滯型，根據原理的不同分為不同的裝置類型，應用這種技術的裝置有很多，比如摩擦阻尼器、粘滯阻尼器等。降低地震能力的元件一般都是和建筑結構連在一起的，當地震來臨時往往能夠對地震力進行降低，從而減輕對建筑結構的影響。但是在實際的使用過程中，由于主體結構的變形對減震元件的效果帶來影響的現象是不能完全避免的。

4.完善建筑結構體系

科學完善的建筑抗震體系和建筑結構形式是保障建筑整體抗震性能最關鍵的因素。因此，一定要對建筑結構系統設計的規范性引起足夠的重視，可以從建筑結構抗震方法、抗震結構設計和建筑結構計算等三個方面入手。從建筑施工過程的實際情況來看，建筑結構形式種類和抗震體系種類很多，我們應該具體問題具體分析，主要措施有以下兩點：（1）對地震導致的危害進行經驗總結，從中吸取教訓，增強對抗震規范設計中有關結構體系與選型的規定，改善當前對構件設計的規定，以建筑結構整體系統的思想和規范體系為基礎；（2）建筑工程人員要從建筑結構整體設計角度出發，重視整個建筑結構的安全，尤其是發生災害的抵抗能力，使得建筑結構構件設計更加合理可行

四、結束語

地震是一種在全世界范圍內都無法預測的自然災害，往往會引起建筑結構的倒塌，對建筑結構以及人們的生命財產安全帶來很大的損失。為了減輕其危害，建筑設計人員必須在建筑工程設計方面下功夫，改變過去著眼局部的方法，從整體出發進行建筑結構的整體設計，注意建筑物的選址、選擇合理的立面和平面布置、保障結構的延性以及對建筑結構進行參數分析等方法提高建筑結構的抗震能力，從而能夠在地震發生時，保證人民的生命財產安全。

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