建筑結構抗震設計關鍵問題分析

凌力

【摘要】針對當前國家建設的現狀，以及局部地區地震的頻發，因此要想保證建筑結構的安全性并兼顧經濟效益，必須重視對建筑結構的抗震性能的分析和研究。本文將從建筑結構抗震設計中須要把握的關鍵性問題進行剖析和探討，以及對相關問題提出處理措施和建議，以供大家參考。

【關鍵詞】建筑結構；抗震設計；關鍵問題

1、前言

由于地震的極大破壞性和難預測性，因此必須通過對建筑結構的抗震設計來提高建筑物的抗震性能，有效地控制地震的破壞性以及減少人員傷亡和財產損失。建筑結構的抗震設計，主要是基于建筑結構延性設計理論，其理念就是在結構容許的變形范圍內充分發揮其塑性耗能的能力，來抵御地震作用。而本文以建筑結構抗震延性設計為準繩，主要從建筑結構抗震設計的目標及要求、抗震建筑的平面規則性設計、抗震建筑的地理位置的選擇及基礎設計、抗震建筑結構體系設計及材料選擇等關鍵問題入手，對建筑抗震的影響進行闡述。

2、建筑結構抗震設計的目標及要求

2.1建筑抗震設計的目標

目前，我國對房屋建筑的抗震設防為“三水準”目標，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”，具體可以解釋為：當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，主體結構不受損壞或不需修理可繼續使用；當遭受相當于本地區抗震設防烈度的設防地震影響時，可能發生損壞，但經一般性修理仍可繼續使用；當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。

2.2建筑抗震設計的要求

1）建筑結構抗震設計時，水平荷載是控制結構內力和變形的決定性因素，因此除滿足建筑的功能要求外，結構單元抗震側力結構的布置宜規則、對稱，受力簡單明確，傳力途徑合理，并應具有良好的整體性。

2）建筑結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的性能。結構構件應遵循“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱（墻）”的原則[1]。

3）在建筑結構抗震設計中，應以結構分析為主要設計依據，并注重抗震的概念設計。在實際設計中應盡可能的設置多道防線，對可能出現的薄弱部位應采取措施提高其抗震能力[4]。

3、建筑結構抗震設計的關鍵問題

建筑結構抗震具體設計中既要把握大方向和大原則，滿足整體性的要求，也要兼顧到各個細節的處理，保證不因一時的疏忽導致局部構件的問題；再有設計中必須有很強的責任意識和對各種疑難問題的分析、思考、解決能力，盡最大的努力做到既安全合理又經濟適用的建筑。現對于建筑結構抗震設計中須要特別注意的關鍵問題進行重點探討，以期對抗震設計的工作提供一些參考。

3.1抗震建筑的地理位置的選擇及基礎設計

建筑結構抗震設計時，房屋建筑場地的選擇是至關重要的。在進行建筑場地位置的選擇時一定要科學合理且慎重，應將地質堅硬、地勢開闊等有利于抗震的場地作為優先考慮，宜避開抗震較不利地段，避開河谷灘地和泥石流容易侵襲的地區，不能選擇山體容易滑坡的地區[2]。場地選擇以后，須根據巖土工程勘察資料的地基情況進行建筑基礎的抗震設計，設計過程中須要重點關注以下情況：1）在巖溶區地區進行基礎設計時應充分考慮其特殊性和復雜性，且經過充分的論證后選擇合適的樁基進行抗震設計；2）在煤礦采空區進行基礎設計時需要對采空區的位置和深度范圍進行判別，并由相關單位出具相應安全性評價后進行設計；3）在濕陷性黃土地區或土質較軟的地區基礎抗震設計時須要對原有的地基進行處理加固，以保證上部結構的承載力要求。場地的地基的情況非常復雜，建筑抗震設計前，須在現有的條件情況下盡量充分的考慮到各種不利因素，避免后期設計施工過程中出現較大的問題。

3.2抗震建筑的平面規則性設計

在進行建筑物的結構抗震設計時，需要考慮建筑物的平、立面布置對建筑物的抗震性能的影響，由于在地震過程中會產生橫向和縱向的扭轉力，當建筑物的形狀不規則時，比如外凸和內凹較多的體型、“Y”型平面、豎向構件不連續及剛度產生突變的體型會在地震作用下形成抗震薄弱部位，加劇地震力的集中，造成薄弱部位的損傷破壞。因此在建筑體型的設計中，應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔規則；在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說較好的體型，盡可能少做不對稱的側翼和側翼過長的體型[3]。在體型布置上盡可能的使建筑結構的質量和剛度比較均勻的分布，結構質量的中心和結構剛度的中心最好重合，避免因建筑結構質量與剛度的不對等導致的扭轉效應。

3.3抗震建筑結構體系設計及材料選擇

在建筑結構抗震設計中，建筑結構體系的選擇是抗震概念設計重要的一環。選擇建筑的結構體系時，須注意以下方面，一般來說抗震烈度的高低和建筑的高度是首先需要考慮的因素，高烈度的地區抗側力構件較多采用鋼筋混凝土墻，當層高較高時需根據計算采用鋼與混凝土組合墻結構；其次，要根據的結構體系的情況明確結構的抗震等級，須要注意在高烈度區（抗震烈度為7度半及以上地區）在軟弱土地區須提高建筑結構抗震構造措施；還有須要根據建筑的功能分布合理布置結構構件，結構構件需在滿足強度設計的前提下，協調好結構體系的剛度分布和質量分布，以保證結構的承載變形能力。在建筑材料的選擇中，須要考慮的是在滿足合適的硬度條件下，能夠滿足一定的變形耗能要求，以確保建筑結構抗震能力的發揮。

結語：

綜上所述，只有在實際建筑的抗震安全設計中，注重對地震災害的了解、分析，在自身工作范圍內多下功夫，不斷總結先進的技術經驗，嚴格控制各項關鍵部位，為國家、為人民創造既穩定又安全的建筑物，以期為建筑工程行業發展做出貢獻。

參考文獻：

[1]李龍.房屋建筑結構抗震設計關鍵問題分析[J].魅力中國.2017，（51）：233.

[2]徐會果，萬濤平.建筑結構抗震設計關鍵問題分析[J].工程技術.2017，（31）：65.

[3]章明，周永蘭.不規則性建筑結構抗震設計[J].江西建材，2012年01期.

[4]《建筑抗震設計規范》GB50011-2010中國建筑工業出版社.