建筑结构抗震设计关键问题分析贺学磊

建筑结构抗震设计关键问题分析贺学磊

贺学磊

身份证号码：4107281987XXXX6518河南郑州450000

摘要：建筑结构抗震设计在工程结构设计中极为重要，其主要关系到了广大人民群众的生命财产安全，尤其是建筑物在地震中保护人员的生命安全十分重要，为此国家也有《建筑抗震设计规范》对建筑物的抗震设防有着基本的设防要求：大震不倒、中震可修、小震不坏。因地震作用的不确定性以及结构计算模式与实际情况存在一些差异，建筑结构设计除了进行地震作用的设计计算外，还应从结构抗震设计的基本原则出发，从结构的整体布置到关键部位的细节，把握主要的抗震概念进行设计，使计算分析结果更能反映实际情况。

关键词：建筑结构；抗震设计；关键问题

1建筑结构设计过程中抗震设计的内涵以及目标

建筑结构设计过程中抗震设计即在建筑工程结构设计的时候充分考虑地震可能带来的损失，针对当地的地震发生概率以及最高等级设计房屋建筑的结构，选择设计合理的抗压能力。建筑结构中的抗震设计主要是以目前已经趋于成熟的建筑结构抗震理论与房屋设计标准为基本理念，吸取相关地震灾害中的建筑物破损情况的教训并且结合设计师在长期从事设计工作中已经积累的经验与前辈设计师的经验进行房屋结构设计。建筑结构设计过程中抗震设计的目标包含两层：第一层是满足相应部门的要求，即委托方与投资方会对建筑结构抗震性能有一定的要求，因此建筑结构设计师应该努力使建筑的外形、结构、质量以及样式满足其要求的参数；第二层目标即抗震设计的深层、本质目标。建筑结构设计是为了提高建筑质量，为消费者提供更好的建筑作品，因此建筑结构设计过程中抗震设计的深层目标也是为了提高建筑物的整体性能，提高其安全性与稳定性。

2建筑结构抗震设计需注意的问题

2.1场地的选择

《建筑抗震设计规范》中明确规定：建筑物应尽量远离抗震不利地段，若无法避免的，需采取有效的抗震措施。故在选择地基的过程中，应尽量避开一些对建筑抗震不利和危险地方，选择一些利于建筑抗震的地段；选择一些土质坚硬、地质元素分布均匀的地段；尽量避免选择一些极易发生泥石流、滑坡、地裂的地段，以通过保障地表的稳定性来提高建筑抗震能力。

2.2建筑物平立面布置

在结构设计中，对建筑抗震有利的理想状态是平立面规则、刚度分布均匀，避免地震发生时在薄弱处应力产生集中性破坏。《建筑抗震设计规范》中对建筑平立面形状及剖面变化进行了明确规定：建筑结构设计中，应尽量避免扭转不规则、侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续等。同时，在建筑结构设计中，应尽量确保结构构件布置的规则性，布置多道抗震防线，保证建筑的适用性和安全性。

2.3抗震结构体系的选择

首先结构体系要能概括出计算简图和内力传递路线，同时为了增加安全度，避免因部分构件遇地震破坏而引发建筑结构体系失去抗震能力或承载能力，应设置多道抗震防线，比如地震时框架结构中，填充墙应先于框架破坏；框架－抗震墙结构中，抗震墙应先受水平地震力破坏。同时，在概念设计中要重视强度、刚度的合理分布，质心和刚心偏心距越小越好，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，在遇到地震破坏时产生过大的应力集中或塑性变形集中，对可能出现的薄弱部位，需采取有效措施以提高抗震能力。

3结构抗震设计的原理

3.1建筑结构对称性

在进行高层建筑结构设计中，要保证建筑物的平面呈现均匀对称的情况下，保证扭转刚度能够减少建筑结构扭转造成的影响。如果建筑结构的平面设计没有保证结构均匀，则会因地震产生较大的扭转现象，从而形成抗震薄弱层。综上所述，设计时要保证建筑物的平面、立体都具有对称性和整体性，才能保证建筑结构就有较大的抗震性能。在建筑结构抗震中，要保证结构的质量和刚度应均匀变化，防止因刚度中心和平面上的质量中心不吻合，造成的结构扭转震动严重的情况发生。

3.2位移角度的设计

高层建筑的结构材料、体系以及建筑的结构装修标准和侧向荷载等多种因素到会影响位移限值的大小，所以再进行高层建筑结构抗震设计时，要根据建筑物的实际情况进行设计。为了更好的控制结构的扭转程度、抗侧移刚度都需要通过准确计算层间的位移角度。

3.3结构扭转度的重要性

如果建筑平面布置不规则或者是建筑刚度中心点没有重合，都会加大结构的抗震扭转性。可以通过抗侧力截面的加大，解决周期比不满足要求时产生的影响。要在建筑四周均匀布置抗侧力构件，以免造成建筑产生较大的扭转效应。在建筑过程中筒体的刚度要适中，同时也要保证平面的尺寸大小合适不能太小，结构底部地震倾覆力矩的百分之五十，应该大于箭筒和剪力墙所承受的第一振型底部地震倾覆力矩，形成建筑结构中的多道防，更好的提高建筑的抗震性能。在地震发生时很有很能会因结构问题造成整体坍塌，所以在进行建筑结构设计时，要重视结构扭转度的问题。

4建筑结构设计过程中抗震设计的主要流程

4.1因地制宜，选择合适的建筑场地

选择合适的建筑场地对于建筑结构的抗震设计工作具有举足轻重的作用，选择适当的建筑场地能够有效地减少整个建筑工程的施工作业量。首先，在选择建筑场地的时候应该选择较为平坦的场地，平坦的场地不仅能够减小地震灾害发生时的衍生损失，更有助于具体的施工操作；此次，应该选择视野开阔的地段作为场地，视野开阔的场地既能够帮助建筑工程的开展，其开阔性又有助于建筑工程抗震效能的提高；第三，要选择硬度密度始终的场地作为建筑基地，密度的均匀性能够降低地震灾害的破坏性、硬度的均匀则能够有效提升建筑结构的侧压力，从而避免出现建筑开裂的现象；第四，切忌将建筑场地选在地震断裂带上，地震断裂带是地震灾害高发频发的范围。将建筑基地置于明显的断裂带上必须极力提高建筑物的抗震能力，同时也得做好相应的防范措施，以上措施都会造成资源的不必要浪费。最后，建筑场地的建筑基地要避免选择建在软土区域，将软土区域作为建筑基地容易出现建筑过程中的塌陷，同时软土区域的抗震设计难以发挥应有的效用。

4.2提升建筑工程的布局设置合理性

建筑工程的布局设置工作主要包括建筑结构平面设计、建筑工程空间设置以及建筑工程立体设计，在建筑工程的布局设置工作贯彻抗震意识，提高整体结构设计的科学合理性能够有效提高整体建筑的抗震水平。在具体操作中，应该坚守结构设计平衡性的原则，同时也要注意保证建筑结构设计的简单合理性、整体性、稳定性，此外结构设计务必以科学的数据作为基础。

4.3做好建筑结构的参数计算工作

建筑结构的抗震设计是一项科学性与艺术性并重的工作，在建筑结构抗震设计中相关人员要进行充分的参数计算。首先，要根据相应的材料参数计算出建筑结构的实际承载能力。其次根据模拟地震灾害结构设计计算出地震冲击力可能带来的损失，并根据这一参数制定相应的应急系统设计。最后，要根据综合的参数分析努力做到既保证数据设计合理性又保持应有的抗震能力。

5结论

建筑工程中的抗震设计对于提高建筑结构稳定性、安全性具有重要的作用，对于促进建筑行业的良性发展具有深刻的影响，因此抗震设计的合理性十分关键。但是我国幅员辽阔，各地的地质情况、环境因素都各有不同，故而并没有形成统一的抗震设计的标准以及理论，这就需要相关学者在这一方面做出更多的研究。

参考文献：

[1]卢森，宋臻，汪黄翔.住宅高层建筑结构抗震的优化设计[J].江西建材，2016，（01）：12+16.