探究建筑結構設計中的抗震問題

王蓓 范龍霞

摘 要：近年來，我國地震頻發，建筑結構在地震作用下也遭受愈來愈嚴峻的考驗，一旦結構發生損壞，勢必造成重大經濟損失及不良社會影響。隨著現階段建筑業的蓬勃發展，有關建筑結構設計中的抗震問題應當引起全社會的關注，在結構設計環節，需高度重視抗震性能的研究。在此背景下，本文闡述了抗震設計的重要性，探討了抗震設計中的關鍵性問題。

關鍵詞：建筑結構設計；抗震問題；抗震性能

1 引言

眾所周知，地震是引起后果較為嚴重的自然災害，我國地處地震災害多發區域，為有效規避土木工程建筑在地震作用下出現較大問題，需重點研究建筑結構抗震性能的設計問題。在結構設計過程中，充分考慮建筑物的重要性及使用功能，對抗震設計影響因素進行精確分析，確保抗震設計的科學合理性，有效發揮結構的抗震性能，降低結構損壞與倒塌的幾率。基于此，本文對建筑結構抗震設計的重要性進行說明，并指出抗震設計中需把握的一些要點問題，以期為后續建筑結構的抗震設計提供參考性依據。

2 建筑結構抗震設計的重要性

對于建筑結構設計而言，抗震設計的重要性不言而喻：第一，隨著社會的快速發展，大眾對于建筑的安全性能提出了更高層次的要求，對于建筑安全的認知及重視程度也在逐步攀升，這一系列因素促使抗震設計成為重點，需要相關設計人員給予足夠的重視；第二，地震雖具有偶發性，一旦出現，若結構抗震設計存在缺陷，極有可能引起人員傷亡、財產損失及嚴重的社會影響。因而在結構設計時，除了要考慮建筑質量及美觀要求外，更需注重提升結構的抗震性能，優化抗震設計，以達到結構抗震的實質性效果。

3 建筑結構抗震設計中存在的問題

3.1 結構設計不合理

在工程建筑中，抗震性能的優劣對建筑結構安全性、穩定性起著決定性作用。建筑結構抗震設計時，由于受到諸多因素的限制及各種參數的變化，易致使結構設計不合理，結構設計要點常常無法滿足實際抗震需求。如此，不僅會耗費大量的能源材料，而且也無法達到預期的抗震目的。

3.2 結構穩定性欠缺

合理的抗震設計應保證建筑結構具有良好的穩定性，在抗震設計中，對各項設計參數應詳細分析，嚴格設定。例如地下室設計時，為確保地基穩固，保障結構整體具有優異的穩定性，需嚴格把關混凝土強度等級的選取、建筑主體墻厚的確定等內容，防止地震發生時，結構難以承受地震作用，致使建筑物喪失穩定性，結構安全性與可靠性降低，甚至整個建筑發生倒塌，造成不可估量的嚴重后果。

4 建筑結構抗震設計要點

4.1 強化地基

土木工程建筑的抗震防線，最為關鍵的就是地基部分。因此，對于地基土體的承載力分析及抗震處理很重要。在工程建設前夕，對擬建項目所在區域的地質情況應進行現場勘察，避免地層出現凹陷、斷層，確保地基的牢固穩定。同時，選擇特殊的防震材料對地基進行處理，可以有效降低地震帶來的負面影響，如在地基土表面鋪設砂土、黏土，或者鋪筑瀝青，可以達到更佳的抗阻尼效果。另外，在施工過程中加強地基質量的監控，對于碰到的實際施工問題及時提出處理方案，以確保地基在地震作用下不發生較大的變形。不僅如此，同一建筑的不同單元應保持地基土體的一致性，從而加強結構設計的整體性，增強地基的抗震性能。

4.2 合理布局結構

在地震作用下，土木工程建筑主要依靠結構的抗震性能來耗散地震能量，所以，對工程結構進行科學分析、合理布局，提升抗震效果至關重要。進行結構布置時，需充分考慮建筑平面尺寸、荷載分布情況，地質條件等因素。一個良好的結構布局，應能使梁、柱、墻處于同一水平軸上，以形成雙向穩定結構，這樣可以顯著提高結構的抗側剛度，防止中心位置發生偏移，確保結構的抗震設計要求得以實現。

4.3 建筑平立面規則對稱

結構抗震設計應遵循規則化原則，保證建筑平面布置規則對稱，結構質量、剛度及承載力分布均勻，這樣亦可滿足建筑多方面的空間功能需求。在結構設計中，避免出現嚴重不規則的平面布局，或者立面剛度的突變，以防止出現應力集中或薄弱層，造成結構受力不均勻，甚至扭轉現象的發生，使得局部墻體乃至建筑物整體遭到損壞。基于此，確保結構平立面的規則對稱，能夠增強結構的抗扭轉能力、整體剛度及穩定性，對抗震極為有利。

4.4 科學選址

建筑結構的抗震能力除了受到結構設計的影響外，同時還會受到自然環境以及地質條件等因素的影響，應當科學選擇建設場地。具體來說，進行工程選址時，主要有以下幾個方面需要注意：第一，深入分析建設場地的地形狀況及土體特點，據此確定合理的基礎形式；第二，選擇能夠有效保障建筑結構穩定的場地，盡量避免泥石流、滑坡地段，保證建筑物在地震作用下不會受到強烈沖擊；第三，建設場地應盡量開闊，地基足夠堅固，具有理想的抗震性能，如果場地土質較為疏松，需對地基做加固處理，提高地基的承載能力，使建筑結構能夠有效抵御地震作用。

4.5 優化抗震設計

其一，優化抗震設計的計算方法。在工程結構抗震設計中，確定地震作用及抗震驗算是核心環節，是保證結構能夠滿足抗震設防要求的重要工作。但是，考慮到地震作用的復雜程度及地震強度的不確定性，加之建筑平立面的差異性，要想實現結構的抗震效能，必須進行抗震計算方法的優化；其二，二次優化結構抗震設計。面對多發的地震災害，特別是抗震設防烈度較大地區，務必高度重視結構抗震設計的二次優化，秉持“兩階段三水準”的抗震設計原則，在多遇地震作用下，計算結構在彈性狀態下的地震作用效應，并對結構構件進行承載力及變形驗算，滿足第一水準的可靠度要求（小震不壞），并保證第二水準的抗震設防要求（中震可修），這是第一階段的抗震設計內容。在罕遇地震作用下，通過彈塑性變形驗算及必要的構造措施，來保證第三水準的抗震設防要求（大震不倒），這是第二階段的抗震設計內容。通過這樣多角度多層面的抗震優化設計，有助于切實發揮結構的抗震能力。

5 結束語

綜上所述，土木工程建筑與人們的生活、工作息息相關，提高建筑結構的抗震性能尤為關鍵。由于地震災害本身的多樣性，加之建筑結構設計的復雜性，使得建筑結構的抗震性能面臨諸多問題。為確保土木工程抗震設計符合相關標準，增強建筑物的抗震能力，需要在結構抗震設計中嚴格把控設計要點。做好場地的選址工作，加強地基，保證結構合理布局，力求建筑平立面規整，同時優化抗震設計。在各設計環節嚴格把關，顯著提高建筑物的整體安全性，最終將地震災害的影響降至最低。

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