建筑結構抗震設計理念與方法分析

文/張志宏 奎屯農七師勘測設計研究院（有限公司） 新疆奎屯 833200

1、抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用意義

無論是1976年發生的唐山大地震，還是2008年發生的汶川大地震，給人民群眾所造成的生命財產安全是難以估量的，是我國建國以來影響最大的一次大地震，甚至每年5月12日還被國家定為全國“防災減災日”，自此人們越來越重視地震災害所造成的嚴重危害。作為自然災害中的一種，地震災害由于具有不可預測性和突發性等特點，因此一旦發生將會對建筑物和人民群眾生命財產安全造成極大的損害。尤其是近些年來，隨著城市人口的不斷增多，房屋建筑工程的數量也不斷增多，那么一旦發生大的地震災害，而房屋建筑結構設計卻沒有進行抗震設計，那么所導致的各方面損失無疑是難以估量的。雖然人們已經充分認識到地震災害的危害性，然而受當前科技發展水平的局限，還是沒有一個較好的方法來有效準確預測地震災害的發生。那么對于人們居住的重要場所—房屋建筑而言，我們唯一能做的就是應在房屋結構設計的時候將抗震設計融入進去，有效增強房屋建筑的抗震能力，提高房屋建筑的穩定性和安全性，確保當地震災害發生以后能夠更好地確保房屋建筑的安全，更好地保障人民群眾的生命財產，進而一定程度保障我國社會經濟的穩定持續發展。可見將抗震設計應用到房屋建筑結構設計之中尤為必要的，有著極為重要的意義和作用。

2、建筑結構抗震設計應當遵循的原則

具體來說，建筑結構抗震設計應當遵循的原則主要體現在以下方面：①結構體型簡單的原則，即在抗震設計中要做到結構簡單明了，以確保能夠及時發現問題、解決問題。我們要確保建筑結構只要通過簡單的力學計算便可以分析清楚其受力情況，在此基礎上才能夠進一步提高設計精度并提升建筑結構的穩定性。再者，在保證建筑物抗震性能的前提下盡可能降低其結構的復雜程度，也有助于在地震災害發生時減少對建筑物造成的破壞。所以可以提升建筑物的抗震性能。②科學、合理的原則。建筑結構抗震設計需要突出科學、合理的設計原則，即參照建筑物的整體結構并著眼于整體進行設計，從而避免由于設計缺陷而造成的建筑結構受損。實際工作中，工作人員要著眼于全局考慮這方面的設計問題，盡可能保證建筑結構中每一個構件都能夠銜接穩定。在樓蓋、柱體、梁體設置中，尤其需要重視上述問題，以提高工程結構的剛度。地震災害是對人類生產生活威脅最大的自然災害，它會對建筑物的結構造成不可逆轉的傷害。新形勢下，加強建筑結構抗震設計已經成為了國內建筑設計企業、建筑研究所重點關注的問題，這預示著在國內房價一路飆升的今天，人們在關注建筑物居住舒適性、功能性的前提下也對其安全性提出了新要求。[1]中國歷史上曾發生過多次地震災害，無論是唐山大地震還是汶川大地震，均對人民群眾的生命財產安全帶來了巨大的傷害。綜上，我們需要從優化建筑結構設計入手，進一步提高建筑物的抗震性能，眼下，針對建筑抗震設計有關單位和企業提出了“小震不破壞建筑結構、中震可加固、大震震不倒”的設計理念，相關工作的推進落實均應以此為出發點展開。

3、建筑結構設計中抗震設計的要點分析

3.1 對地點、地基與基礎的條件

選擇建筑地點時，應依據工程需求，進行總結歸納評價。選取對抗震方便的地段，避開不方便的地段，當出現沒有辦法避開的情況時，就需要采用有效方法。同時為了造成建筑物發生“共振”破壞的情況，需要盡量讓地震動突出周期和待建其建筑物的沉淪周期分開，減少地震其能量輸入。從地震其調查結果表明，存有“共振”破壞，同一場所，地震存在“有選擇”的損壞某一型號建筑物，然后“放過”其他建筑物。《抗震規范》中明確的說，建筑場所類別依據土層等效其剪切波速與場所覆蓋層其厚度分成4類。地基與基礎策劃應符合下面的條件：①同一構造單元其基礎不適合設置在本質不一樣的地基上；②同一構造單元不適合部分運用天然其地基，部分運用樁基；③地基有液化土、軟弱粘性土這兩類。新近填土與嚴重不平均的情況下，應估算地震的情況下地基其不均勻下降或別的有害影響，并采取相應辦法。

3.2 選擇合理建筑結構體系

對于房屋建筑的抗震效果而言，所選擇的建筑結構體系將直接影響到房屋建筑的抗震效果。所以在對房屋建筑進行抗震設計的時候，對于房屋建筑的整體情況務必要考慮周全，不能因為個別的建筑結構對整體建筑的抗震效果產生影響。將抗震設計應用到房屋建筑設計的主要目的就是為了確保房屋建筑結構體系的安全性與可靠性，唯有如此，才能夠使得被設計出來的房屋建筑既可以滿足人們的各方面需求，又能夠具有一定的抗地震災害能力。應嚴格按照設計標準來設計每個構件，確保即使有部分地方出現問題的時候，也不會對房屋建筑整體的結構安全造成影響。與此同時，設計人員應注意分析當地地震的傳遞路徑，對各項參數的計算應做到嚴格控制。在對豎向結構進行設計的時候，確保具備良好的應力水平，可以承擔建筑自身的重力荷載。比如對于轉換結構而言，應盡量做到使上部結構豎向構件傳來的垂直重力荷載通過轉換層一次至多二次轉換。除此之外，設計人員還應注意控制建筑結構的強度和剛度，確保每個構建都可以承受均勻的作用。

3.3 設置多層抗震防線

建筑結構抗震設計中，涉及到諸多方面的內容，比如建筑場地的選擇以及空間布置等，在進行設計時要從實際出發合理設計。除此之外，要充分利用防線設置法，來增強建筑物的抗震能力。設計框架式建筑結構，通過采用強柱與弱梁的結構，若為雙重抗側力建筑結構體系，首道放線設置為框架，之后為墻體，結合樓層剪力和地震傾覆力相關規定，進行雙重抗側力體系的設計，能夠獲得不錯的抗震效果，能夠避免抗震效應失效的發生。

3.4 合理運用抗震技術

在房屋建筑結構抗震設計中，可以采用以下新抗震技術：（1）隔震技術。技術原理為增加房屋建筑結構的自振周期，進而減弱地震作用。這需要在施工作業中，做好嚴格的把控，將建筑結構底部和上層進行合理分割，使用隔震裝置，必須要保證裝置的穩定性，進而確保使用效果。（2）消能減震技術。比如利用阻尼元件設備，加大對重要部位的保護力度。

結語：

總而言之，要想有效提高房屋建筑的抗震性能，盡可能降低地震災害發生時候對房屋建筑所造成的破壞影響，那么就必須將抗震設計應用到房屋建筑結構設計中來。文章先闡述了抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用意義，然后探討了抗震設計在房屋建筑結構設計中的具體應用，希望能借此為相關人員提供一定的參考借鑒。