建筑結構抗震設計關鍵問題及對策研究

張世濤

摘要：地震是一種嚴重影響和破壞人類生存環境的自然災害。由于我國地震預報能力不夠強，不僅無法及時反饋地震的相關信息，而且難以采取有效措施減輕地震帶來的危害。因此，在建筑結構設計階段，有關人員有必要盡可能提高整個建設項目的抗震性能，以滿足該地區的抗震要求。施工期間，有關企業和工程技術人員應以建筑結構抗震設計為研究重點，對關鍵點進行深入探索，切實提高建筑結構的整體穩定性和抗震性能。

關鍵詞：建筑結構;抗震設計;關鍵問題;對策研究

1 建筑工程抗震結構設計在結構設計中的意義

在建筑結構設計中，結構的抗震設計是非常重要的。抗震設計必須將資料與設計理論相結合，進行科學合理的資料計算分析。對于在實際施工過程中無法計算的結構構件，必須嚴格按照有關規定和標準掌握建筑結構數據。根據建筑結構的演變，可以制定出最合適的抗震設計方案。在結構抗震設計中，不能一直依賴計算機設計軟件。我們必須結合傳統的設計習慣和經驗，不斷優化和創新。在建筑結構設計中，抗震設計的原則和概念主要是針對地震本身的不確定性，在建筑工程中遇到的地震和地震參數必須與結構空間的作用等諸多因素相結合，建筑工程本身的結構、建筑材料的彈性和建筑結構的阻尼變化。建筑工程的抗震設計不僅要依靠數據的計算，還要結合整個結構對地震能量的分散作用，這樣才能有效地避免降低抗震能力的現象，做好抗震試驗和檢測工作。

2 建筑抗震設計中存在的問題

2.1 建筑材料與結構的選用存在問題

目前，我國建筑工程的主體結構是鋼筋混凝土結構。對于一般的建筑工程來說，鋼筋混凝土結構很容易滿足抗震和使用的需要，但是如果建筑工程的高度相對較高，那么鋼筋混凝土就不能滿足基本的抗震要求。為了從根本上保證整個結構的穩定，我國一些高度在150米以上的高層建筑工程經常采用三層支撐框架鋼結構的方法進行施工操作。隨著科學技術的飛速發展，人們對鋼材的加工能力不斷提高，鋼材的品種和性能得到了進一步的提高和發展。因此，鋼結構在建筑工程設計和施工中的使用效率越來越高，從根本上提高了建筑工程的抗震性能。

2.2 平面設計抗震性問題

在建筑結構設計中，應重視平面布置對建筑抗震性能的影響。一旦發生地震，就會產生橫向和縱向的扭轉力，特別是當建筑物的形狀不規則時，這部分扭轉力會不斷累積，瞬間破壞建筑物的性能。在這種情況下，在進行建筑設計工作時，應盡量選擇規則的建筑，以免產生過大的伸縮效應。同時，沿高度方向，樓層的剛度和強度將更加均勻，特別是當建筑物布局對稱時，結構設計可以使建筑物的影響分散。在實踐中，如果不能選擇對稱形狀的建筑物，應有效地考慮空間結構。對于不連續或不規則的樓層結構設計，應綜合測量樓層的實際剛度和強度，并對選定的模型進行適當調整，以確保其能滿足建筑結構抗震設計的要求。

2.3 建筑地理位置選擇問題

在建筑結構抗震設計中，必須綜合考慮具體的條件，特別是建筑物的地理位置選擇和基礎勘察。其中，勘察是為了保證地基的抗震性能符合設計要求。只有這樣，基礎條件才能作為設計過程的參考，結構設計模型的科學選擇，以及鋼筋混凝土的合理計算。此外，要科學選擇相應的地理位置，盡量不選擇抗震性能差的地區，特別是安全性能低的環境，堅決不允許施工。在地理位置選擇的基礎上，地形因素也會直接影響建筑物的安全性能和抗震結構設計，因此要避免建筑物在地形條件下發生滑坡的可能性，同時不選擇河谷灘。如果該區域土壤為軟土或濕地，必須事先采取安全修復加固措施。在結構設計中，應綜合考慮建筑物的抗震等級和地基的實際情況，科學合理地加固山體，優化基礎結構和基礎設計，確保建筑物地理位置的選擇符合抗震要求。

2.4 建筑物的高度與材料選擇問題

在建筑結構設計中，應充分考慮建筑高度對地震效應的影響。近年來，一些企業忽視了建筑安全的重要作用，著眼于企業利益，僅憑自身經驗對建筑結構設計進行優化調整，嚴重忽視了許多自然因素造成的破壞。另外，在鋼筋等材料的選擇上，采用了抗震結構以外的設計，增加了建筑物倒塌的概率，不利于建筑物的質量和結構的合理性。

目前，在建筑材料的選擇上，由于大部分建筑結構主要是鋼筋混凝土結構，因此在今后的發展中，有必要考慮混凝土結構的設計位移值。在建筑結構設計中，也要強調地震災害對建筑物頂部變形值的影響。如果選擇小型鋼結構的設計方法，其強度必須符合材料選擇的要求，以避免地震荷載變化對建筑材料的不利影響。因此，應保證建筑材料強度的合理性。

3 優化措施

3.1 科學選擇建筑結構體系

在建筑結構體系的設計和選型過程中，有必要根據抗震設防類型、建筑高度、場地施工條件、地基和材料、綜合技術、經濟性和使用性能進行科學選擇。在實際應用中，應根據建筑結構體系的內力重分布、變形、強度/剛度性能和承載力進行分析。具體如下：①建筑結構體系的內力重分布和變形性能直接關系到其整體抗震性能。為了有效避免一些結構和構件在地震中的損傷，它導致了建筑結構的失穩和抗震能力喪失的阻尼問題。這樣可以避免整個建筑結構的穩定性。② 建筑結構體系必須具有較好的強度和剛度性能。在抗震設計過程中，要保證強度和剛度分布的合理性，避免局部構件的弱化和突變，逐漸發展為薄弱部位，導致塑性變形集中或應力集中。同時，在建筑結構抗震設計過程中，必須保證其節點的完整性，避免損傷和沖擊;③建筑結構體系必須具有一定的承載力，才能有效地消耗地震產生的各種損傷能量。為了提高結構的整體性能，有必要盡量采用鋼筋混凝土。

3.2 科學布局

在設計過程中，必須保證結構構件的科學布置。這樣，墻、柱、梁就可以在同一水平的防線上，垂直軸可以很好地重合，從而可以減小偏心，形成雙向反側向力結構。一般來說，抗震結構的合理性是為了保證各部分的合理性。只有這樣才能使設計的結構更加平衡合理。此外，在抗震結構體系中，內外冗余度應共享。一旦地震發生，建筑內部結構構件的延性將受到破壞，這將提高建筑結構的安全系數，延長破壞時間，對提高抗震水平起到關鍵作用。

3.3 強化抗震結構

在抗震結構設計中，應綜合考慮抗震設防類別等多種因素，使抗震等級更加明確。墻、柱、梁等部位應采用有效結構，使抗震設防標準達到要求。此外，還應以地震等級為重要依據，優化抗震結構。在實際工程中，應根據配筋率計算截面尺寸。即使被地震破壞，建筑物的承載力也能滿足要求。

3.4 合理設置抗震防線

在設計中，要合理設置多條抗震防線，以減少多條抗震防線的破壞程度。框架抗震墻系統。該體系主要包括抗震墻和延性框架。應選擇重力較小的支撐或填充墻。在實踐中，無論是小震、中震，還是大震，都要保證結構的完整性。當連梁效應消失時，應以單個墻肢為基礎進行有效計算，結構自始至終具有一定的承載力，不發生倒塌。此外，在計算時，必須確保框架柱所承受的剪力大于總剪力的五分之一。這樣，當抗震墻被破壞時，框架柱的承載力仍然很強，這將減少建筑物的倒塌。

4 結語

綜上所述，建筑結構抗震設計是一個非常嚴謹、系統、完整、科學的設計過程，貫穿于整個建設工程的全過程。同時，科學嚴謹的抗震設計也在一定程度上檢驗了整個建筑結構設計的合理性。因此，應遵循建筑結構抗震設計的原則，認真研究場地選擇、結構體系選擇、抗震縫寬度設置、建筑平面及立面布置等問題，在保證建筑結構抗震性能的同時，為建筑業的健康發展打下基礎。

參考文獻：

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