關于建筑結構抗震設計若干問題的討論

徐國濤

摘? ? 要：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。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。

關鍵詞：建筑工程;結構設計;抗震設計

1? 建筑工程結構設計中抗震設計的重要性

建筑工程結構的設計不僅對其整體的美觀度和穩定性有一定的影響，通過結構設計中的抗震設計還能對建筑物的安全度進行加強。隨著生活水平的不斷提高，人們對建筑物的質量和安全也有了更高的要求。城市中，大多數建筑物是人們生活和工作的場所，因此建筑質量的高低好壞直接影響到人們的財產和生命安全，尤其在地震多發的地帶，合理的利用建筑工程的空間構造可以在很大程度上減少地震災害對建筑物的破壞，提高居民的安全系數，降低災害破壞程度。另外，雖然我國地震發生頻率較低，但是多數的地震的可預測性較小，因此在建造房屋時就應該考慮到對地震災害的抵抗能力。綜上所述，建筑工程結構設計中，抗震性的設計具有極大的必要性。

2? 建筑工程結構抗震設計的基本原則

2.1? 設計多元化抗震措施

在進行建筑工程結構設計中的抗震設計時，結構設計人員在對建筑物進行基礎的抗震設計之外，還應該綜合考慮環境、發展情況等多方面原因對建筑物進行更加科學合理有計劃性的多元抗震設計措施。使建筑物在地震災害中對地震具有多重防震能力。舉個簡單的例子，在對建筑物頂端進行抗震結構設計時，可以采用“混合隔震”和“基底滑移隔震”的抗震技術方法。另外，可以在建筑物具有基礎防震能力的基礎上，對其進行進一步抗震技術設計加強建筑防震效果提升建筑物整體的抗震性。因此，在設計中采用多元化抗震設計的措施，是實現建筑物高校抗震性能的重要手段之一。

2.2? 確保建筑結構具有較強的功能性

在進行建筑工程結構抗震設計的時候，要注意建筑物各個結構是否具有較強的功能性，保證建筑結構的構建具有較好的承重性和穩定性。另外在對建筑工程結構構件的設計中，要滿足建筑結構的基本原則，例如強柱弱梁，強節點弱連接的原則。在具體施工操作中，要采取一定的技術提高建筑結構的抗震性能。

3? 建筑工程抗震設計中的關鍵問題以及實施要點

3.1? 抗震場地選擇

在相同的設計條件下，場地的地質條件對建筑抗震性能有著極大的影響，并且受到地震破壞程度差異明顯，所以做好抗震場地選擇工作十分重要。在選擇抗震場地時，盡可能避免地質較差的場地，降低地震帶來的災害。通常情況下，微風化與中等風化基巖、密實砂土層、含水量低的黏土都是較為有利的建設場地，而軟土、液化土、濕陷性黃土都是不利場地，需要正確辨別場地的影響因素。如果工程建設區域地質不理想，則需要結合土質采取加強措施，同時要對可能出現的不利條件進行估算，并采取預先防護措施進行加固處理。如果發生地震時可能出現斷裂的場地，需要重點加強地基，確保基礎工程的安全。

3.2? 建筑結構抗震體系

合理選擇建筑結構抗震體系是保障抗震設計質量的重要因素，建筑體系是否合理直接決定了建筑工程的經濟性、安全性。在建筑結構抗震體系設計當中，需要重點從以下三點入手：

（1）確保建筑結構體系合理性，需要避免部分結構遭到破壞對整個工程的影響，同時也包括部分構件遭到破壞造成整體結構癱瘓。所以在建筑結構抗震設計中需要保留一定的冗余度，并具備較好的變形能力。如果發生了地震災害，即使局部出現了嚴重損毀，其余部位也要能夠承擔橫向、縱向荷載，提高建筑結構整體的穩固性。

（2）確保建筑結構抗震性設計的清晰性，明確設計當中地震力的傳遞路徑，在對豎向建筑構件進行布置當中，要保證重力荷載均勻，并對樓屋蓋梁體系設計當中，垂直重力荷載需要以最短路徑向豎向構件傳遞。保證建筑整體抗側力結構的剪力墻、支撐系統、框架等相互聯系，結構體系受力明確。

（3）確保建筑結構體系的剛度、強度滿足要求，避免因為局部剛度、強度產生變化而影響整個結構。在設計框架結構過程中，需要重點考慮節點問題，避免節點被破壞，對于抗震性能較為薄弱的部位要采用更加合適的防護、加固措施，這樣即可提高抗震性能。

3.3? 建筑結構平面布置的規則與對稱性

根據抗震理念，對建筑立面、平面設計時，應確保建筑結構的規則性。對于不規則建筑工程通常都是采用空間結構計算模型;對于工程結構中較為薄弱的環節，需要提高內力系數，結合相關標準對彈塑性變形進行分析，薄弱部位需要采用針對性抗震設計。對稱性同樣是抗震設計中的重要一環，需要建筑結構對稱、質量分布對稱、剛度對稱。通常最理想的方案是“三心重合”，三心即平面形心、質量中心、剛度中心。結構對稱也就是抗側力主體結構對稱，該種對稱較為容易實現，主要保證主體結構沿著主軸方向進行剛度、強度設計，變形特征差異不大;保證沿抗側力主體結構當中的主軸線強度、剛度分布均勻;結構整體具備一定的協調能力，確保剛度、強度能夠滿足扭矩性能，這樣即可在發生地震災害時，建筑結構不會產生較大的扭轉變形，避免主體結構、構件遭到破壞。

4? 提高建筑結構抗震性能的措施

4.1? 合理布局地震外力能量傳遞吸收

外力傳遞吸收是保證建筑結構抗震能力的前提條件，采用合理的布局方案，可以確保支柱、梁、墻軸線處于同一平面，這樣可讓構件雙向抗側力體系更加合理。采用此布局方案，如果發生了地震，即使對柱、墻、梁的彎剪破壞，其塑性屈服也會發生在底部。再者，連梁塑性屈服要控制在連梁位置，同時還具備一定的變形能力。該種結構設計方案，在地震時會充分發揮結構抗震作用，結合“墻強梁弱”的理念，可以提高墻肢承載力，確保結構抗震性能。

4.2? 抗震構造措施

結合抗震等級對工程進行抗震構造措施（包括梁、柱、墻）的加強，這樣可以在發生地震時候，梁、柱、墻都達到要求抗震標準。建筑工程多數都是采用鋼筋混凝土結構，如果鋼筋的承載力、延性較好，則結構抗震性能也更強。所以，為了確保鋼筋混凝土結構承載力、延性，需要在建筑結構設計中按照“強剪弱彎”、“強柱弱梁”、“強節點弱（桿）件”原則進行設計，嚴格控制柱截面尺寸，保證柱的軸壓比滿足實際要求，嚴格按照構造配筋要求，從而不斷加強節點構造，提高節點的抗震性和牢固性。

4.3? 設置多道抗震防線

提高建筑結構的抗震性能，需要設置多道抗震防線。在整個建筑工程抗震體系當中，如果發生了地震問題，會在地震作用下部分延性較好的構件率先出現塑性屈服，也就是可以承擔起第一道抗震防線作用。之后，其他構件同樣也會起到抗震防護作用，在第一道防線出現了塑性屈服之后，之后的抗震防線會逐次屈服。該方法可以形成多道抗震防線，產生第一道、第二道……第N道抗震防線，如果第一道防線塑性屈服達到了極限時，則第二道防線即可發揮作用。該結構在保護建筑結構安全中有著重要意義。

5? 結束語

地震具備的破壞性質能夠嚴重影響到人們的人身財產安全，近年來，我們國家經常會出現地震等自然災害，給廣大人民的安全形成了嚴重的威脅，所以將抗震設計融入到建筑結構設計當中已經逐漸受到了整個社會的普遍關注。

參考文獻：

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