关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论

关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论

韩有旺

山东电力建设第三工程有限公司 266100 山东青岛

【摘要】建筑结构抗震设计是国内外工程界需要面对的问题。但目前很多专家还没对地震中建筑物破坏的原因和过程进行充分了解，因此建筑物进行精抗震设计具有难度。文章就如何提高建筑结构的抗震性能提出了有针对性的措施，希望能够有效地促进我国建筑结构抗震设计不断发展。

关键词：建筑结构；抗震设计；若干问题

0.引言

近年来，我国某些地区发生了强烈地震，造成大量人员伤亡和经济损失。 地震已成为威胁我们人民生命和财产安全的重大地质灾害之一。 地震的破坏性很大，抗震性差的建筑物可能会在短时间内被破坏。但是，目前的技术水平难以准确预测何时何地发生，只能持续改善建筑物的抗震性能。建筑物的抗震设计可以有效控制地震造成的损失，减少人员伤亡和财产损失。

1.建筑结构抗震设计概述

1.1抗震设计的意义分析

一般所谓的建筑结构抗震设计，是指由于地震对建筑结构的破坏，在长期的建筑工程实践中所形成的基本设计方法和设计思想。地面运动在理论上是一种随机振动，具有随机性、复杂性和不确定性，这是很难进行规律预测的。目前仍无更好的方法来准确预测可能发生地震的建筑物特征和参数，因为我们不能考虑建筑物的空间作用、建筑物的性质、建筑物的材料以及外部环境的变化。所以建筑结构的抗震设计不能完全依靠计算结果。从长期的施工实践中总结出来的建筑结构抗震设计的基本理论和方法，应该作为提高建筑结构抗震性能的基础。

1.2抗震设计的重要性

建筑工程结构设计不仅要影响建筑整体美观与稳定，在结构设计中采用抗震设计也能提高建筑物的安全性。伴随着人民生活水平的不断提高，对建筑质量和安全提出的要求也越来越高。都市里，大多数建筑都是人们居住和工作的地方，特别在地震易发区，对合理建筑空间结构进行抗震分析设计，能大地程减少了地震对建筑物的破坏，提高了居民的安全保障。此外，虽然我国地震发生频率不高，但大部分地震的可预测性很小，因此在建房时应充分考虑地震的可能性。在建筑工程结构设计中，进行抗震设计相当必要的。

2.抗震设计的原则

2.1设置尽量多的抗震防线

抗震结构体系在地震作用下需要多个具有良好延展性的分支组合形成。这几个分支，需要具有很好的延性，并且可以协同工作。比如，框架剪切结构可以分为两个部分：延性框架和剪力墙，以及双肢或多肢剪切墙系统组成。很多余震在震后会发生，如果结构设计中只有一道抗震防线，那么建筑物在受到余震后的第一次破坏后就会因破坏累积而倒塌。在地震作用下的结构体系中，应采用尽量多的内外冗余度的结构体系，并在设计时有意识地设置一系列稳定区，使结构能够吸收和消耗大量的地震能量。

2.2确保结构构件具有必要的性能

工程结构的抗震设计中，为了保证结构的承载力和稳定性，应注意建筑各部分的功能是否具有较强的功能性。另外，建筑工程中结构构件的设计也要符合结构的基本原理，如强柱弱梁、强节点、弱连接等。为提高建筑的抗震性能，建筑工程应采取一系列抗震技术措施。

2.3设计多元化抗震措施

建筑工程的结构设计，除地基抗震设计外，还应考虑环境、施工条件等因素，对建筑物进行科学、规划、有针对性的多重抗震设计。建筑物在地震灾害中具有多种抗震性能。举例来说，在高层建筑抗震设计中，可采用两种抗震技术方法，即“混合隔震法”和“地基滑动隔震法”。此外，根据建筑物的基本抗震性能，还可对其进行进一步的抗震技术设计。采用多种抗震设计措施是实现高效建筑抗震性能的重要途径之一。

3.建筑工程抗震设计中的关键问题以及实施要点

3.1建筑结构平面布置的规则与对称性

为了保证建筑物的标准化，立面和平面设计都要遵循抗震原则。不规则建筑一般采用空间结构计算模型。对工程结构中的薄弱环节，应按规范增加内力系数，进行弹塑性变形分析。弱构件应进行针对性抗震设计。对称也是抗震设计的一个重要方面，设计时应注意建筑的结构对称，质量分布及刚度均匀。一般情况下，最理想的解是“三心”，即平面形心、质量中心、刚度中心重合。以对称结构为主，其主要目标是要保证主体结构在轴向有一定的刚度和强度设计，且变形特征无明显差别，保证主结构主轴牢固。侧向力均匀分布，整体结构具有一定的协调能力，保证刚度和强度满足扭矩特性。在地震作用下，建筑结构不会发生较大的扭转变形，从而避免损坏建筑主体结构。

3.2抗震场地选择

在震区选择施工地点时，应尽量避开地质条件较差的震区，以减少震害。轻、中度风化的基岩、稠密的砂土和含水率较低的粘土，对施工有利。软土、液化土、湿陷性黄土均为不利因素。当地质条件不理想时，应结合土质条件进行加固处理，并对可能产生的不利因素进行评估，然后进行预保护处理。在地震中，地基可能发生破坏，必须加强地基处理，确保地基安全。

4.建筑结构抗震设计的措施

4.1合理的确定平立面布置

建筑动力性能主要取决于建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震要求，能保证房屋抗震性能。建筑物平面和立面的布局应该是规则的，对称的，而且质量和刚度应该均匀地改变，避免楼层错层。对形状复杂的建筑物，在结构设计中合理设置变形缝，计算水平地震作用，调节内力，对结构薄弱部位采取有效的抗震措施，严格控制建筑物的高宽比。

4.2结构选型和结构布置要合理

从建筑重要性、设防强度、建筑高度、施工场地、基础、地基、材料、结构等方面，综合比较技术、经济条件选择结构。单就抗震而言，好的结构应该具有延性系数高、均匀性好、正交各向同性、各构件之间连接完整、连续、延性好、能充分发挥整体作用等特点。建筑结构布局的原则是：平面布置要尽量保持对称，使各部分受力均匀。竖向布置应尽可能保持均匀，使垂直刚度和强度均匀变化，避免形成薄弱部位，并尽量减小建筑物的偏心。

4.3抗震构造措施

在地震发生时，将结构的抗震措施(包括梁、柱、墙)与地震等级相结合，使梁、柱、墙满足地震要求。大部分钢筋混凝土结构在建筑物中使用。若有较好的承载力和延展性，则该结构的抗震性能也很强。所以，在设计中应保证钢筋混凝土结构的承载能力和延性。对建筑结构，截面尺寸严格控制。为保证柱轴压缩比满足实际需要，严格按照结构加固要求，对接缝结构进行连续加固，以提高接头抗拉强度。

5.结束语

地震作为世界上最严重的自然灾害之一，给人类的生命财产安全带来了巨大威胁。为有效地降低地震的破坏力，一方面需要地震学理论研究的不断发展，另一方面也对建筑结构的抗震性能提出了更高的要求。建筑物抗震设计研究是一个具有重要现实意义的课题。在科技进步的今天，为了提高建筑的抗震性能，更好地抵御地震等自然灾害，必须把新的研究成果逐步纳入抗震设计标准。

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