建筑结构设计中的抗震设计分析陈浩文

建筑结构设计中的抗震设计分析陈浩文

陈浩文

阿克苏中远世纪建筑设计院有限公司新疆阿克苏843000

摘要：建筑结构抗震设计一直以来都是建筑结构设计的重点和难点问题。要想建筑工程能够避免或者减轻地震带来的危害，做好抗震结构设计是重点和关键。本文首先分析了建筑结构设计中存在的问题，然后说明了建筑结构抗震设计总体要求，最后详细阐述了建筑结构设计中的抗震设计措施。

关键词：建筑结构；抗震设计；建筑场地；结构延性；抗震防线

一、建筑结构设计中存在的问题

（一）缺乏必要的抗震设计

建筑结构的设计就是对建筑物的整体进行设计以确保建筑物在地震来临或其他的自然灾害来临之时能有强大的抗冲击能力和防止崩塌的能力。但在现实中，许多建筑企业的设计师并不重视建筑结构中的抗震性设计，而施工工人在具体的是施工中更不会主动地去思考这一问题，这也就导致了从设计到施工的全过程都漠视抗震设计，这样建设出来的房屋的质量和稳定性无疑是没有保证的，当地震来临时，根本无法应对强大的震感冲击，给人们的人身财产安全带来了无可挽回的损失。

（二）设计人员素质不高

目前，很多的建筑企业的建筑结构设计师的专业素质并不高，实践经验相当匮乏。在进行结构设计时，只是单纯的参照国家有关参数标准进行设计，没有根据实地的情况对建筑物的有关数据进行计算，这样的结构设计毫无疑问只是停留在表面的，根本经不起现实的推敲，其建筑物的抗震性也是无法得到保障的。此外，一些设计师的设计理念还存在一定程度上的错误，在设计中一味注重建筑物的外观设计，追求美观，丝毫不考虑建筑物的安全性问题。

（三）施工单位素质较低

一些建筑施工单位在建筑项目施工过程中，为了节约建筑成本以获得不正当的利益。在具体的施工过程中偷工减料，使用劣质的建筑材料或是不按标准使用足量的材料，恶意的扣减施工材料的投入使用。这些都会对建筑房屋的质量造成极大的负面效应，建筑物的抗震效果也会随之下降。例如，在建筑物的抗震结构设计中，在支柱的位置应该使用五根钢筋才能最大限度的确保建筑物良好的抗震效果，但是一些无良的施工单位就会心存侥幸地只使用三根钢筋。毋庸置疑，建筑物的抗震的效果肯定达不到国家建筑行业的标准也无法应对地震的冲击。

二、建筑结构抗震设计总体要求

在建筑结构抗震设计中，要注意场地选择尽量避开软土、山丘、河岸、滑坡、地裂等场地。把握建筑体型，平面、立面布置尽量遵循对称、规则、质量与刚度变化均匀的原则。利用总体、楼层、构件、杆件等部位的结构延性。设置多道防线，至少两道设防分别为弹性到部分梁塑性和梁塑性到柱根破坏。加强构造措施，非结构构件与主体结构可靠的连接或锚固。

建筑物结构抗震性能的好坏会对建筑物周围环境以及建筑物产生直接的影响，如果建筑结构抗震性能差，会对建筑物周边建筑行人的人身安全产生直接的威胁，周边建筑物的安全也会受到不同程度的影响，因而提高建筑结构抗震能力显得十分的重要。

三、建筑结构抗震设计措施

（一）合理选择建筑场地

建筑物的抗震性能受到建筑物所在地的地质情况以及地形的影响。因而建筑物在场地选择时应当见谅的避免对建筑物抗震不利的地段，如地层陷落、河岸滑坡、断层错动等地段，不管是何种情况都严禁在抗震危险地段上进行建筑物的建造。所以在对建筑物进行选址的过程中，需要加强地质勘查，对建筑物拟建地段的地形情况和地质情况进行全面的掌握。

（二）选择合理的建筑结构形式

目前建筑结构形式主要包括框架结构、砖混结构、钢结构、框架剪力墙结构以及整体承载式钢结构等。可以说不管是选择哪一种建筑结构形式，只要是合理的并且高度与其结构形式是相匹配的，那么就是具有抗震性能的。此外，同等条件下进行比较，由于砖混结构的主要承重材料为砖砌体，为脆性材料，抗震性能较差，框架结构稍好，框架剪力墙、钢结构及整体承载式轻钢结构抗震性能优于前两种。钢结构是当前发达国家住宅建设的主流，据统计，在欧美国家，钢结构住宅建筑已占到全部建筑总量的65％左右，在日本占到了50％左右。为什么要选择钢结构呢？除了钢结构易于生产、施工，可重复利用、极好的环保节能性之外，它显著的抗震防灾能力也是最主要的原因。由于钢结构材质延展性极佳，抗压、抗拉、抗剪强度很高，使用寿命达百年以上，被认为是目前最适用的抗震建材，在地震多发地区的应用尤为广泛。例如，台湾通过数次地震，发现钢结构住宅在震灾中受损几率远远小于钢筋混凝土住宅，明令要求多层房屋建筑一律要使用钢结构；北京地区属于地震断裂带，Ⅷ度地震设防区，钢结构也正在成为潮流，建设中的国家大剧院工程就是全钢结构建筑。

（三）提升建筑物结构延性

具体到建筑结构抗震设计工作中，还应该重点从结构的延性角度进行合理的设计，因为建筑物结构对于地震作用力的抵抗主要就是通过延性下的非弹性变形来实现的，由此可见，建筑物结构的延性与强度同等重要。在建筑结构的延性设计过程中，最为关键的就是应该做好以下几点：

首先，必须要恰当的选择合理的塑性变形机构，在当前的实际应用过程中，比较常用的机构就是“强柱弱梁”，其能够有效地实现建筑结构的延性效果，这种“强柱弱梁”机构的设计需要针对建筑结构的柱截面以及梁端配筋等进行合理的设置，进而才能够最大程度上提升其弯矩值，提升其承载力效果；

其次，还需要重点针对建筑结构中的各个构件进行恰当的设置，确保其抗剪能力能够满足于建筑物结构抗震性能的基本需求，这一方面的设计工作主要就是为了较好的避免出现剪切破坏现象，其具体的做法涉及到了建筑结构中各个构件，对于这些构件及其节点处，必须要进行全面的处理，确保其验算以及设计都具备着理想的准确性效果；

最后，还需要重点针对建筑物结构的塑性耗能能力以及塑性转动能力进行有效地设计，采用箍筋加密的方式进行构造处理，提升其整体稳定性效果。

（四）设置多道抗震防线

科学合理的抗震结构系统应该要设置的多道抗震防线，当遭到地震冲击时，如果第一道抗震防线被破坏时，还有第二道防线对其进行抗击，依次轮番接替这就保证了建筑结构足够的抗震能力，不会因为局部的抗震体系破坏而对整体建筑物的抗震能力造成巨大的破坏。

（五）隔震措施

在建筑结构抗震设计中，在对地理环境以及建筑物尺寸进行考虑的同时，还需要科学的阐明建筑物的基础、抗震位置以及抗震装置。在建筑结构关键部位进行隔震层的设置，以此将地震作用对建筑物的冲击进行削减。根据不同的部位，隔震层通常被分为地基隔震、基础隔震、间层隔震和悬挂隔震四种。

结语

综上，在建筑物结构设计中加入抗震设计是势在必行的，不仅有助于提高建筑物整体的稳定性，还对人们人身财产安全和社会稳定起到了巨大的积极作用。

参考文献：

[1]张志峰，姜歆瑗.刍议建筑结构抗震设计[J].房地产导刊，2014（7）

[2]谭志鹏.刍议建筑结构抗震设计与加固改造[J].低碳世界，2014（9）

[3]胡中群，王惠民.民用建筑应遵循的抗震设计原则及应采取的抗震构造措施[J].安徽建筑，2009（06）