中國建筑結構抗震設計方法發展及若干問題分析

林 斌

（中城建（福建）建筑設計研究院有限公司， 福建 福州 350007）

0 引言

地震具有不可預測性，如果地震等級比較高，很多建筑物都會在短時間內坍塌，交通、通訊也會受到嚴重影響，人們的生命安全也受到嚴重威脅，社會經濟也會造成重大打擊。我國很多地區都位于地震帶上，為了減輕地震災害對人們生命財產帶來的危害，就要從各方面對地震進行有效預防。建筑物作為人們的居住場所，提高建筑結構抗震性能能夠為人們提供更可靠的防護，從而可以為人民群眾的人身財產安全提供保障。

1 中國建筑結構抗震設計

最近幾年我國的城市化進程變得越來越快，高層建筑物已經成為了人們生活和工作的主要建筑結構。作為高層建筑物最為重要的性能之一就是抗震性能，因此需要做好抗震設計，建筑設計人員需要從以下幾方面入手：一、建筑結構設計；二、抗震端設計；三、建筑框支層設計。

1.1 建筑結構抗震設計

建筑設計人員對高層建筑結構進行設計之前，需要先對施工現場進行實地考察，對現場地形、地貌、地質等情況進行充分了解，同時還要對建筑物性能進行充分了解，在此基礎上規劃建筑物框架結構，此外還需要對以下幾點提起重視：一、盡可能提高縱面墻強度；二、根據建筑工程實際需要對連梁跨度進行合理設計；三、確保連梁剛度能夠滿足建筑工程要求；四、為了對建筑物的延展性進行增強，也為了提高墻體的抗震性能，可以將整段墻體分為若干小段，從而起到防止地震災害對墻體造成毀滅性破壞的作用。

1.2 抗震端設計

對建筑物抗震端進行設計時需要遵守以下幾點要求：一、按照建筑物框肢墻高度規劃抗震端高度，盡量確保兩者高度的一致性，不能讓二者高度出現太大差距；二、對抗震端中起著主要作用和次要作用的建筑結構進行確定，以便可以進一步加固起著重要作用的抗震端結構；三、對于抗震端強度需要定期檢查是否存在問題，以便可以及時修補出現問題的抗震端，從而可以防止出現問題的抗震端對整個建筑結構抗震性能造成影響。需要注意的是，一定要用質量比較好的混凝土對抗震端進行修補，這樣才能起到修補抗震端強度的作用。

1.3 框支層設計

框支層能夠對建筑物抗變形能力造成決定性影響，因此建筑設計人員需要更加重視框支層設計。想要達成這個目標需要做好幾下幾點工作：一、先要對建筑物的結構參數進行充分了解，然后在此基礎上對框支層剛度進行增強，使得框支層剛度在整個建筑結構中都處于領先地位；二、由于剪力墻和框肢墻之間有著緊密關系，剪力墻能夠對其抗震性能產生嚴重影響，因此，要將底部樓板之間的距離控制在 24米以內，以便可以讓建筑物的傳導性得到保障，還可以對框肢墻剛度進行增強；三、連梁彎矩并不是一成不變的，需要動態的進行調整，還需要適當的加厚局部框肢墻，這樣節點位置就可以更好的應對建筑上層壓力，整個建筑物的抗震性能都能得到增強。

2 建筑在抗震設計中應該注意的問題

2.1 建筑結構體系設計中應注意的問題

建筑結構體系能夠直接影響整體建筑工程穩定性，如果設計師設計的建筑結構體系缺乏科學合理性，就會嚴重影響到建筑物的牢固性，進而導致各種意外事故的發生，甚至在社會上造成嚴重的不良影響。基于建筑結構設計的重要性，建筑企業進行建筑結構設計時，不僅要進行全方位考慮，還要邀請建筑專家對設計圖紙進行點評，從而可以及時發現和調整建筑結構設計中不合理的地方，為建筑工程的穩定性和安全性提供堅實保障。

人們對建筑物的基礎要求就是要有足夠的強度，但是如果建筑結構體系不夠科學就會致使建筑物不能承受很大的壓力，不能對上部結構進行有力支撐，這時如果遇到地震災害，就會很容易發生坍塌，從而給居住在建筑物內部的人們帶來滅頂之災。

2.2 選擇建筑場地時需要注意的問題

地震對于處于不同地質條件下的建筑物影響是不同的，因此，建筑企業應提高對建筑場地的重視，對建筑物場地進行選擇時一定要對地質條件進行全面考慮，盡量選擇一個能夠對建筑物起到防護作用的場地。如果在沙地上建造建筑物，或是將建筑物建造在地質條件比較差的斜坡上，那么當遇到地震、滑坡等地質災害時，就會給建筑物帶來很大的影響，如若災害情況比較嚴重，建筑物很可能就會發生崩塌。基于此，建筑企業對建筑場地進行選擇時一定不能選擇這種地質條件不好的場地，做出最終選擇之前先要對所選場地的地形、地貌和地質條件等進行全方位考慮，確保場地的穩固性和良好性。

2.3 設計平面布置時應注意的問題

平面布置能夠對建筑工程抗震性能起到積極影響，如果建筑企業采用了合理的平面布置那么建筑結構抗震性能也能得到提升，如果建筑企業采用的平面布置存在很多缺陷，那么就會導致建筑結構抗震性能根本不能滿足居住要求。站在實際角度考慮可以發現，平面布置能夠對建筑物性能造成決定性影響，如果建筑設計師能夠對建筑內部（房梁、房板等）進行合理布置，那么建筑物出現變形的概率也會變得比較小。我國現在建造的建筑物大部分都是高層建筑，每個樓層都會設計不同的功能，因此每個樓層也要采用不同的平面布置，但在這種形式的平面布置在面對地震災害時，很容易因為建筑構件出現錯位而導致建筑物發生坍塌。再加上有些設計人員在布置墻體時沒有重視墻體抗震性能，因此導致墻體沒有較高的均勻性和剛度，面對地震災害時，這種墻體很容易就會出現變形。另外，還有一些設計人員過于追求提高建筑功能，對內隔墻對齊比較忽視，這就導致設計出來的建筑結構不具備良好的力傳導性，當面對地震災害時，產生的地震力就會直接被作用到建筑物內部結構，從而導致建筑物內部結構出現嚴重變形，甚至直接出現崩塌。為了對這些問題進行解決，建筑設計人員需要從以下幾方面進行改進：一、對建筑平面布置在建筑抗震中起到的重要作用進行準確認識；二、設計平面布置時不僅要對建筑工程功能需求進行綜合考慮，還要對抗震要求進行全面考慮；三、針對建筑受力均衡性進行平面布置，還要兼顧剛度高低。

3 建筑抗震設計整體思路

3.1 做好準備措施

建筑企業進行建造施工之前都要先做好準備措施，充足的準備措施是確保建筑物穩定、牢固的先決條件。開展設計工作之前的準備措施就是確保材料質量達標，并為建筑設計準備充足的人才等。

1、確保材料質量達標。建筑工程離不開大量材料的支撐，而且采購建筑材料也是建筑施工中花費比較大的一筆開支。但是有些建筑企業卻會為了降低投資成本而對材料成本進行壓縮，有時就會在建造施工中使用一些價格比較便宜但是質量不達標的材料，致使建筑工程存在嚴重的安全隱患。

2、確保施工圖紙的科學完整性。施工圖紙是建筑施工中不可缺少的準備，而且能夠對建筑質量起到直接影響，確保施工圖紙的科學完整性，是避免建設施工中出現各種事故的有效手段，同時能夠為建造高質量、高效率的建筑工程提供堅實保障。

3、成立專門的監督部門。成立專門的監督部門是為了能夠對施工情況進行隨時檢查，另外，為了能夠對施工圖紙中存在的問題進行有效發掘，也為了檢查建筑施工是否和施工圖紙相符，還可以在監督部門中添加數名工程師。

3.2 對建筑結構進行科學合理布局

基于建筑結構布局的重要性，設計人員需要對建筑結構進行科學合理的布局，從而可以讓建筑工程在地震災害中也能保持穩固。并不是將立體結構進行簡單的疊加就能稱作建筑設計，要知道每個結構設計都起著相應的作用，都能對整體結構造成影響。如果建筑結構中的承重墻沒有起到應有效用或是起到的效用比較小，那么當發生地震時就會給整個建筑結構造成嚴重影響，最終就會對居住人員的生命財產安全帶來嚴重危害。基于此，進行建筑結構布局時，需要對承重墻位置進行合理設計，同時還要遵守承重墻不先于房梁破壞的建造經驗，為人們建造更安全、穩固的建筑工程。

3.3 提高建筑物抗震強度

建筑物強度和剛度在建筑結構抗震中起著重要作用，科學的分流地震對建筑物的傷害也能起到降低地震危害的作用。當發生地震災害時，建筑物本身強度和剛度能夠對地震力進行抵抗，如果能夠將地震力分流到整個建筑上，讓整個建筑共同負擔地震力，就可以防止因為一個點受到的傷害過大而導致這個點出現局部崩坍，從而對整個建筑造成嚴重影響，這對于增強建筑物抗震性能也能起到很大作用。

3.4 對平面布置進行合理規劃

現在人們雖然對建筑結構創新越來越提倡，但是對建筑物抗震性能也非常重視，只有穩固、可靠的建筑物才能為居住者提供安全保障。基于此，建筑設計人員不僅要對平面布置的美觀性進行關注，更為重要的是要對平面布置進行合理設計，要在美觀的基礎上確保平面布置的穩定性。

3.5 對薄弱環節采用構造措施進行加強

對建筑工程結構進行設計時，既要對建筑材料進行充分考慮，還要對工程承載性進行有效考慮，同時還要兼顧到工程荷載力。建筑工程設計中都會存在薄弱環節，對于這些薄弱環節建筑設計人員需要提起重視，設計建筑結構時應給予薄弱環節更多的保護，通過加強建設的方式提高其在地震中的承受力。等到正式開始施工后，也要進一步加強施工中的薄弱環節，以此來提高整個建筑結構的抗震性，從而為居住人員提供更安全的保障。

3.6 對地震外力能量吸收進行合理布局，對能量傳遞進行合理設計

設計建筑結構抗震性時，先要科學設計建筑結構，確保建筑結構能夠有效傳遞地震外力能量，還可以對這些能量進行有效吸收。為了達到這個目標，設計人員不能將建筑物的墻和柱分散到不同平面上，對于梁的軸線也要和前兩者保持在同一平面，這樣設計的建筑結構不僅可以在雙向對抗地震力，還可以減輕地震形成的彎剪力對建筑物造成的破壞，從而提高了建筑物的安全性和牢固性。

4 結語

總之，隨著地震災害的不斷發生，政府部門對建筑結構抗震性能越來越重視，并提倡各個建筑企業對建筑結構的安全性和穩固性進行增強，希望以此來促使建筑物更好的應對地震災害，能夠在地震中保護居住人員的人身財產安全，并減輕地震對社會經濟的損害。針對這種情況，建筑研究人員應和政府部門進行合作，對建筑結構體系設計中、選擇建筑場地時、設計平面布置時存在的問題進行針對性解決，并積極研發更先進的建筑結構抗震設計方法，通過采取對建筑結構進行科學合理布局、提高建筑物抗震強度等措施，達到增強我國建筑工程抗震性能的目的，對地震造成的各種危害進行有效防范，為人民群眾提供安全的生活、生產場所。