我国建筑工程结构抗震设计探讨

我国建筑工程结构抗震设计探讨

何玉红

摘要：地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象，又是一种突发式的自然灾害现象，地震灾害所造成的破坏巨大，所以加强抗震设防尤为重要。从抗震设计角度指出建筑抗震设计的必要性和抗震概念设计的含义，重点阐述“抗震概念设计”的基本原则，为工程技术人员抗震设计提供了参考依据。

关键词：地震；抗震设防；抗震概念设计

中图分类号：F407.9文献标志码：A文章编号：1000－8772(2009)06－0137－02

收稿日期：2009-03-07

引言

我国是一个地震灾害多发国家，据中国地震局统计，仅2008年，中国5级以上地震就有97起。其中2008年5月12日在四川省汶川县发生的特大地震，是新中国成立以来破坏性最大、救灾难度最大的一次地震灾害。这起历史罕见的地震灾害所造成的巨大破坏，举国震惊，举世关注，所以加强抗震设防尤为重要。中华人民共和国主席令《中华人民共和国防震减灾法》第35条规定：“新建、扩建、改建建设工程，应当达到抗震设防要求。”《房屋建筑工程抗震设防管理规定》(建设部令第148号)第6条规定：“新建、扩建、改建的房屋建筑工程，应当按照国家有关规定和工程建设强制性标准进行抗震设防。任何单位和个人不得降低抗震设防标准。”

一、建筑抗震设计的必要性

地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。据统计，全世界每年发生的地震约达500万次，其中绝大多数地震由于发生在地球深处或者它所释放的能量小而人们难以感觉到；而人们感觉到的地震，也即有感地震，仅占总量的1%左右；能造成灾害的强烈地震则为数更少，平均每年十几起。然而，就是这些每年为数不多的地震，却给人们带来了无可挽回的巨大经济财产损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明，95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。典型的例子如，日本是个多地震国家，政府一贯重视建筑物抗震设计，其防震设施和技术相当先进，建筑物通常具备了抗御7~8级地震的能力；而阿尔及利亚当地房屋建筑质量普遍低劣，抗震性能差，地震时易坍塌。由此可见，对建筑物进行有效的抗震设计是减轻地震灾情最有效、最根本的措施。

二、“结构抗震概念设计”的含义

实际建筑结构及其在强震作用下的破坏过程是很复杂的，目前难以对此进行较为精确而可靠的计算。因此，20世纪70年代以来，各国标准强调了工程技术人员必须重视“结构抗震概念设计”，即根据地震灾害调查、科学研究和工程经验等所形成的基本原则和设计思路，进行建筑结构的总体布局并确定细部构造。这种设计理念将有助于明确结构抗震思想，不但有利于提高建筑结构的抗震性能，而且也为有关抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映今后地震时结构的实际地震反应。

三、抗震概念设计的基本原则

(一)选择对抗震有利的场地和地基

建筑物的抗震能力与场地条件有密切关系。历次地震调查表明，同类型的建筑物，由于建造场地不同，破坏程度会有很大差别。应避免在地质上有断层通过或断层交汇的地带，特别是有活动断层的地段进行建设。

(二)合理规划，避免地震时发生次生灾害

地震造成的次生灾害有时会比地震直接造成的社会损失更大。避免地震时发生严重的次生灾害，是抗震工作的一个很重要方面。在地震区的建筑规划上应使房屋不要建得太密，房屋的距离以不小于1~1.5倍房屋高度为宜，以便为地震时人口疏散和营救以及为抗震修筑临时建筑留有余地。要避免房高巷小，以免地震时由于房屋倒塌而通路阻塞；公共建筑物更应考虑地震疏散问题，一般可与防火疏散同时考虑。

(三)选择合理的抗震结构方案

建筑结构体系应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、

建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较后确定。所选定的结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径，具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力，避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。

(四)非结构构件的处理

非结构构件包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备及其与结构主体的连接等。建筑非结构构件，一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧立荷载的构件，如内墙壁、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑外围墙版等。然而，在地震作用下，建筑中的这些构件会或多或少地参与工作，从而可能改变整个结构或某些构件的刚度、承载力和传力路线，产生出乎意料的抗震效果，或者造成未曾估计到的局部震害。因此，有必要根据以往历次地震中的宏观震害经验，妥善处理这些非结构构件，以减轻震害，提高建筑的抗震可靠度。

结束语

地震是一种突发式的自然灾害现象，从世界各国减轻地震灾害所采取的措施来看，主要有三条：一是加强地震预报，力争在地震发生前采取行动以减少损失；二是在设计和施工方面提高各类建筑物对地震的抵抗能力，包括对已建建筑进行抗震能力鉴定及加固；三是加强地震时应急指挥和救援工作。总之，从各个环节上重视和把关，把地震灾害尽量降到最小、最轻。

参考文献：

[1]房屋建筑工程抗震设防管理规定[R].建设部令第148号.

[2]中华人民共和国防震减灾法[R].2008-12-27.

[3]王则毅，杨盛和.房屋结构抗震[M].重庆:重庆大学出版社，1999.

[4]阎兴华，韩淼.工程结构抗震设计[M].北京:北京计量出版社，2000.

（责任编辑：李晓群）

作者简介：何玉红(1970-)，女，河南濮阳人，讲师，国家注册造价师，硕士研究生，从事建筑工程造价管理及工程技术研究。