建筑結構抗震設計問題與探討

(中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司，湖北 武漢 430071)

抗震設防簡單地說，就是為達到抗震效果，在工程建設時對建筑物進行抗震設計并采取抗震措施。

地震的形成可以分為結構地震以及火山地震等形式，當地質層內部存在一定的應力集中時，其應力為了得到較好的釋放，就會形成一定的地質壓實以及坍塌，這就會形成地震。當前對地震進行十分精準預測的難度還較大，同時由于其覆蓋面十分廣，因此其對地面的建筑物以及其他設施等造成的影響也較大。當無數次的地震對人類造成嚴重傷害之后，人們已經對地震預防及預測的方法進行了一定的研究。建筑設計人員也在實際的建筑設計過程中，進行了相應的抗震設計，使得建筑物的抗震能力得到提升，使得人們的安全得到更好的保障。

1 建筑結構抗震設計的三大關鍵問題

1.1 明確建筑抗震設計概念問題

抗震設防目標是指建筑結構遭遇不同水準的地震影響時，對結構，構件，使用功能，設備的損壞程度及人身安全的總要求，由此提出了“小震不壞,中震可修,大震不倒”的設計理念。對罕遇地震抗震設計中，通過試驗以及理論分析表明，加大建筑結構構件的界面尺寸不是唯一的減小地震影響的方式，最佳的方式應該是使得建筑本身具有一定的耗能性。抗震的主要方式就是當地震波來臨時建筑能夠及時將其外界的振動進行耗能減除，因此，使得其耗能性加強是當前的抗震設計方面十分關鍵的技術。因此在進行實際的建筑結構設計的過程中，雖然采用較大的界面尺寸，能夠在一定程度上提升其結構的承受荷載的能力，但是由于結構尺寸越大，使得其耗能性也降低，因此也較容易使得其產生脆性破壞。因此，對建筑結構進行設計應使其關鍵構件的抗震強度得到提升，能夠盡可能的保證建筑物的整體性和安全性。

1.2 選擇合適的施工地址

施工地址對建筑的抗震性能至關重要，良好的施工地址，能夠確保建筑安全與穩固；施工場地土質疏松、地震頻發的地區，建筑在地震來臨時容易發生沉降、傾斜等情況，對人民的生命財產安全造成威脅。建筑的抗震設計需根據不同的建筑場地條件進行不同程度的設計。

1.3 根據功能進行抗震設防分類

根據建筑遭遇地震破壞后，可能造成人員傷亡，直接和間接經濟損失，社會影響程度及其在抗震救災中的作用等因素，對建筑物抗震等級分為四個等級，甲類建筑的抗震設防要求最高，這類建筑一般是對人們十分關鍵的建筑，例如三級醫院中的相關建筑，對這些建筑進行設計時，需要進行特殊設防的建筑。乙類建筑是地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑。而我們日常居住的建筑抗震設防類別屬于丙類。除了上述結構形式之外的建筑都是稱為丁類建筑，這類建筑的抗震等級最低，一般是附屬建筑或者臨時搭建的建筑，例如工地的工棚等形式。對建筑物進行抗震設防分類，能有效利用較小的經濟手段達到較優的社會經濟效果。

2 建筑結構設計中的抗震設計探討

2.1 抗震設計的全局考慮

建筑物的抗震設計，首先要從全局把控，整體考慮，這樣才能設計出具有優良抗震性能的建筑。

(1)場地選擇。根據建筑功能選擇合理的場地是關鍵，在不利地段修建甲類或乙類建筑，需采取強有效的措施，保證建筑物的安全，付出的代價相當高。

(2)基礎形式選擇。建筑功能、場地地質條件不同，可以采用獨立基礎、筏板基礎、樁基礎，但是基礎的牢固性和整體性差別很大，對抗震性能影響很大。設計之初應從經濟、抗震安全的方面進行整體上考慮，選擇合適的基礎形式。

(3)建筑平立面設計。建筑平立面設計中，應盡量避免扭轉不規則、側向剛度不規則、豎向抗側力構件不連續等。建筑平立面不規則，質心和剛心偏心距越過大，或者局部削弱或突變容易形成薄弱部位，在遇到地震破壞時產生過大的應力集中或塑性變形集中， 對結構構件受力嚴重不利。不規則的結構設計，嚴重的影響了建筑物的抗震能力。

2.2 抗震設計的細節設計

(1)建筑材料選擇。為了使材料對抗震更加順利，就需要對選用的抗震材料的質量進行一定的要求。進行實際的設計之前 ，需要對當地的情況進行更加詳細的了解，選擇質量較輕，強度較高，抗震延性好的材料，并采取有效措施保證構件間連接強度，就能夠保證結構整體抗震性能。

(2)構件的合理布置。結構構件的布置合理對結構的整體抗震性能很關鍵。首先要橫向和縱向抗側力構件的布置應均衡，保證兩個方向剛度均衡，避免兩個方向強弱不一。其次要保證關鍵部位加強，比如底部加強區，平面薄弱部位，豎向剛度突變部位等，均需進行結構構件加強處理，以保證結構的抗震性能。

3 結 語

建筑結構設計人員應以人類生命安全為出發點，不斷提高自身的知識積累和整體素質，根據場地情況、建筑功能情況，從全局宏觀把握以及細節設計，科學地進行抗震設計，增強建筑的抗震性能。