建筑結構抗震設計問題與探討

【摘要】現如今，科學技術的不斷創新和實踐，建筑工程已經逐漸變成目前我們國家十分重視的對象之一。在開展建筑工程施工的時候，其中一項非常重要的內容便是抗震設計，從而防止由于外部震動導致建筑物出現安全性事故。為此，相關工作人員理應對此提高重視，針對其設計層面的問題展開全面探討和分析。

【關鍵詞】建筑結構；抗震設計問題；探討

在建筑結構的設計過程中應嚴格按照《建筑抗震設計規范》的要求對抗震設防烈度6度及以上地區的結構進行抗震設計。設計基本地震加速度是50年設計基準期超越概率10%的地震加速度的設計值，有些結構設計人員就存在僥幸的心理，為了不改動建筑方案、節省工程造價等原因而忽略的抗震設計，在一定程度上缺乏抗震概念和意識，從而使得建筑物存在質量安全隱患。如果地震一旦發生，將會造成不可挽回的經濟損失，嚴重者還會造成重大的人員傷亡。可見，抗震設計在工程設計中是重中之重。

1、抗震設計存在的主要問題

1.1未能合理選擇結構體系

對于建筑物本身的結構設計而言，其內部體系的選擇是一項非常重要的環節，對建筑物整體結構的安全性價值有著極為重要的意義。為了能夠做到合理選擇，通常主要從兩個層面入手進行處理。（1）在施工正式開始之前，提前進行圖紙的繪制工作，并對其相關數據資料進行計算。同時在進行建筑結構體系展開設計的時候，盡可能將其內部主梁作為整個房屋的受力點，從而使得垂直方向產生的重力能夠在有限的時間內迅速傳遞到受力位置。不僅如此，針對建筑物的房屋結構，還要對其合理布置，這時候便可以采取豎向構件內部機構布置的方案，從而保證施工具有足夠的合理性和科學性。但是，在實際作業的時候，還需要將構件豎向的壓力因素考慮進來。（2）保證整個結構體系本身具有足夠的強度。一般而言，建筑物自身體系結構是否能夠達到規定要求，主要參考其自身的強度。所以，設計工作者在對于建筑物的抗震能力方面展開設計的時候，理應將注意力更多放在一些相對較為薄弱的部位，以此促使整個建筑物具有足夠的抗震能力。除此之外，在對于建筑物內部框架展開設計的時候，還需要對于節點構造方面提高重視程度，對于房梁和房柱頂部位置的塑性予以分散，同時還要在一定程度上提升一些薄弱位置的抗震性。

1.2抗震場地選擇存在問題

通常情況下，實際抗震場地的選擇同樣是抗震設計工作中的一項重要因素。因此，在施工開始之前，提前對此方面問題予以考慮，盡可能選擇對于抗震工作帶來益處的場地展開建設，并將不利于建筑的抗震地段全部避開。由于在發生地震的時候，其在短時間內產生的沖擊波會對整個地面造成極為嚴重的破壞，因此在場地選擇的時候，不能選擇一些起伏不夠均勻的場地，同時土質相對較差以及易液化的土地都不予以考慮，否則很容易導致嚴重的問題發生。如果施工場地無法有效規避這些問題，此時便需要采取一些具有較強針對性的抗震措施，以此提升房屋的整體強度，即便有地震發生，可以將造成的損失降至最低。不僅如此，如果場地內存在滑坡，或者部分土地出現了地裂的情況，相關人員便需要及時展開探討，分析出最為有效的處理措施，確保其具有足夠的穩定性。除此之外，如果場地內需要額外進行填土，此時便需要采取地基加固或者樁基加固的方式進行處理，促使其建筑物的局部位置得到有效加強。

2、化建筑結構抗震設計的主要措施

2.1合理選擇建筑場地

地震造成建筑物的破壞除了地震力直接引起主體結構的破壞之外，還包括場地的原因。例如地震引起地表錯動與地裂、地基土的不均勻沉陷、滑坡，以及粉土和砂土液化等。對建筑抗震有利地段有：穩定基巖，堅硬土和開闊、平坦、密實、均勻的中硬土等；不利地段有：軟弱土，液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和邊坡的邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態明顯不均勻的土層，高含水量的可塑黃土，地表存在結構性裂縫等。選擇建筑場地時應根據工程的實際需要，在掌握地震活動規律、工程地質資料的情況下對地段做出綜合評價，宜選擇有利地段、避開不利地段。

2.2建筑立面抗震優化

歷史上的歷次震害都表明：結構體系的外形外挑或內收、結構剛度上下的突變都會使某些樓層變形集中。主體結構的豎向布置應注意以下幾點：（1）結構的側向剛度宜自下到上均勻的由大變小；（2）為避免軟弱層的出現，上下層的剛度不宜突變，對于框架結構，樓層與相鄰上層的側向剛度比不宜小于0.7，與相鄰上部三層的平均剛度比不宜小于0.8；對于框剪結構、板柱剪力墻、剪力墻、框架核心筒、筒中筒結構，樓層與相鄰上層的比值不宜小于0.9；對于結構底部嵌固層來說該比值不宜小于1.5；（3）結構不宜出現薄弱層，層間受剪承載力不應小于相鄰上一層的80%；（4）結構上部樓層收進部位到室外地面的高度與房屋高度之比大于0.2時上部樓層收進后的尺寸不宜小于下部樓層水平尺寸的0.75；上部樓層相對于下部樓層外挑時水平尺寸不宜大于下部樓層水平尺寸的1.1倍，外挑尺寸不宜大于4m；（5）樓層質量宜沿高度均勻分布，上部樓層質量不宜大于下部樓層質量的1.5倍。

2.3采取隔震加固措施

在抗震設計工作正式開始之前，相關工作人員需要結合圖紙提出的基本要求，需要提前展開全面檢查，以防有任何疏漏存在。不僅如此，當施工正式開始的時候，還要在一些關鍵的部位進行抗震加固，安裝相關減震裝置。除此之外，當施工全部結束之后，同樣需要進行抗震加固，通常采取的方式便是增加阻尼。現階段來看，消能減震裝置通常主要應用于高層建筑結構以及鋼結構內部。在實際施工的時候，其能夠安置在多個不同的位置，不僅包括建筑物的上部結構，而且在隔震夾層之中同樣可以進行安裝。正是由于這方面原因，消能減震裝置具有非常高的應用率。

結語：

綜上所述，隨著高層建筑工程數量越來越多，國家對建筑結構抗震性能也提出了更高要求。雖然我國抗震體系經歷了多年的研究和發展，但是依然存在著些許問題，這就需要結合當地的實際情況做好抗震方案設計工作，提高建筑工程的抗震性能，保證居民安全，降低地震災害造成的生命財產損失。

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作者簡介：

杜豐巖，青島和華建筑設計有限公司，山東青島；

張晶晶，山東海川建設有限公司，山東東營。