淺論加強建筑結構工程抗震設計的措施

郝震

摘要：基于地震的不確定性及破壞性特征，因此在建筑結構工程的抗震設計必須體現建筑的安全概念以及對自然災害的預防。基于此，本文簡述了建筑結構工程抗震設計的原則，對建筑結構工程抗震設計的要求及其措施進行了論述分析。

關鍵詞：建筑結構工程；抗震設計；原則；要求；措施

中圖分類號：TU973.31 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2017）06—0089—01

1建筑結構工程抗震設計的原則

建筑的結構設計中心理念在于“實用、經濟和安全”，抗震設計在建筑結構設計中的應用基于這一中心理念而產生。《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）對建筑的抗震設防提出“三水準、兩階段”原則，“三水準”即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。當遭遇第一設防烈度地震即低于本地區抗震設防烈度的多遇地震時，結構處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態。當遭遇第二設防烈度地震即相當于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時，結構屈服進入非彈性變形階段，建筑物可能出現一定程度的破壞，但經一般修理或不需修理仍可繼續使用。

2建筑結構工程抗震設計的要求

建筑結構工程抗震設計的要求表現為：（1）提高建筑工程的抗震能力。第一、在建筑工程中要考慮地基的穩定性因素，挑選對抗震有益的地基，防止地基變形影響抗震功能；第二、同一建筑工程單元要設計在性質一樣的地基上，要把地基最大潛力融入建筑的結構設計，有利于發揮地基的抗震功能；第三、建筑工程盡量做到規則、對稱，以降低地震作用導致的建筑變形度以及避免地震作用力集中導致建筑扭曲的狀況發生；第四、建筑整體結構設計中要多加幾道抵抗防線，以提高建筑工程的抗震力，同時建筑工程受力設計要明確，防止存在建筑工程局部薄弱；第五、最大程度減小建筑工程自身重量，從而減小建筑對地基的壓力，達到緩解地震沖擊作用對建筑體的影響力。（2）降低地震對建筑的影響。被工程界認可的一個辦法是在建筑基礎與建筑的主體部分之間加設一個隔震層，有的設計師在建筑物的頂端部分加設一個“反擺”。此反擺的作用是能夠在地震時使建筑物的位移方向相反，降低了加速度，降低地震的作用。根據相關研究分析，如果對“反擺”設置合理，那么對降低地震影響的概率可達65%左右。（3）保證建筑剛度。合理地抗震設計和確定建筑物的剛度非常重要。主要是在已有的鋼筋混凝土之上使用“鋼結構”對其進行進一步加層加固。

3加強建筑結構工程抗震設計的措施分析

3.1科學選擇的建筑結構體系

建筑結構工程的抗震設計需要保證建筑物的整體協調，最重要的是要選擇適合的建筑工程體系，因此在進行建筑工程抗震概念設計過程中，一定要讓所設計的建筑物的結構體系同時滿足這兩大條件：第一穩定；第二合適。對于一個科學合理的建筑工程體系而言啟不僅可以有效滿足變形的要求，同時還可以有效抵抗沖擊力的要求。建筑物要具備一定的剛度這樣才能對自身的荷載起到一定的承受作用從而有效避免變形的出現此外在發生地震時才有可能對巨大的地震力起到有效緩沖作用而達到有效避免局部受損的良好效果。因此在選擇建筑物結構體系時，既要注意建筑物傳力途徑的明確性，同時又要注意受力計算的明確性盡可能在建筑工程體系中不使用轉換層這樣在發生地震時可以有效避免建筑物傾斜或局部受損等現象的出現。

3.2建筑形體及構件規則的合理布置

主要類型有：扭轉不規則、凹凸不規則、樓板局部不連續，具體可以體現到對結構分析軟件的計算結果的分析判斷，如扭轉不規則，體現在：位移比不宜大于1.2且不應大于1.5，周期比對于A級高度建筑不應大于0.90豎向剛度不規則的主要類型.有：側向剛度不規則、抗側力構件不連續、樓層承載力突變等，如側向剛度不規則就要求本層的側向剛度不小于相鄰上一層的70。及其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80。等。如設計結果不滿足，設計人員應對模型重新進行分析，調整梁柱布置及截而，盡量做到使結構規則。如確實滿足不了，則應對薄弱部位進行重點加強。如平而規則而豎向不規則的建筑，剛度小的樓層的地震剪力，規范要求乘以不小于1.15的增大系數。

3.3提高抗震設計等級

研究表明，以地震災害分析50年為一個分析周期，而小震的重現世間為50年，小震災害已經超過抗震設計安全烈度的概率為62%；中型地震的重現世間為475年，中震災害已經超過抗震設計安全烈度的概率為10%；大型地震的重現世間為2000年，大震災害已經超過抗震設計安全烈度的概率為2%。因此，一些建筑工程設計專家指出，我國地震多發地帶應該及時提高建筑工程的抗震等級，嚴格控制建筑工程的抗震設計，確保建筑工程的抗震穩定性。

3.4加強軸壓比和短柱的科學設計

建筑結構工程抗震設計需要減小柱的軸壓比，增大柱的截面尺寸。減小柱軸壓比的主要目的是為了使柱子處于大偏心受壓狀態，避免縱向受力鋼筋未達到受拉屈服而混凝土卻被壓碎的情況發生。由于柱的剛性強度比較高，使得整體結構的延性就差，當發生地震災害時，結構吸收地震能量和耗散能量就少，使得結構很容易發生破壞。所以在高層結構設計時，通常采用強柱弱梁設計方法，且梁具有很好的延性，可以發生適量的變形，就會減少柱子進入屈服強度的可能性，且在設計時可以適當增大軸壓比。此外，許多高層建筑底層的柱子長細比小于4，但不能依據長細比小于4則判斷是短柱。因為短柱的確定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。