建筑结构设计中抗震设计要点

建筑结构设计中抗震设计要点

高长庚

中国中元国际工程有限公司 北京 100089

摘要：随着近年来地震的不断发生，人们愈加重视建筑物的结构安全性。地质灾害的发生具有不可控性与突发性的特点，目前对于地震发生的预测性很低，因此，为了保护人民的生命安全以及经济财产，结构设计时应格外注重抗震设计。科学的抗震结构设计能够有效的减小地震发生时产生的能量冲击对建筑物的损害。为了推动我国建筑行业的稳健发展，保障人民生命财产安全，从设计层面如何有效提升结构抗震性能，尤其是建筑在地震作用影响下的预防倒塌性能，成为我们应主力探讨的重要课题。

关键词：结构设计；抗震设计；强柱弱梁

前言：我国属于地震多发国家，地震的发生为人们带来巨大的灾难，对城市的发展造成阻碍。随着我国经济实力与科技水平的不断提升，虽然不能阻止与有效预测地震的发生，但可以通过不断发展新科技、不断提高建筑技术来减小地震灾害，有效的降低地震带来的损失。结构抗震设计能够从建筑物的最初出发，充分考虑地震作用，通过采取一系列措施，使建筑物具备抵御地震灾害的能力，其可以延长结构整体的使用寿命，提供一定的安全储备，因此有着非常重要的现实意义。

1结构抗震设计原则

1.1结构的规则性和均匀性

（1）沿建筑物竖向，建筑造型和结构布置应比较均匀，避免刚度、承载能力和传力途径的突变，从而限制结构整体在竖向某一位置出现敏感的薄弱部位，这些薄弱位置会产生过大的应力集中或者变形，影响结构整体安全性，降低结构抗震性能，导致结构在地震过程中过早的坍塌。

（2）建筑平面应比较规则。平面内结构布置比较均匀，使地震对建筑物的能量冲击能够以比较短和直接的途径传递并使质量分布与结构刚度分布协调，减小质量与刚度之间的偏心。

1.2 结构简化原则

结合前人设计经验及力学模型可知，在结构整体抗震设计过程中，建筑物结构形式越简单，传力越清晰明了，同时设计过程中的力学计算模型愈接近结构实际受力情况，结构的计算模型、内力和位移分析以及限制薄弱部位出现都易于把握，其计算结果的可靠性和准确性也更容易保证。对此，在实际设计中，应尽可能简化结构形式，规整布置结构构件，同时在建立结构抗震计算模型时，可以结合实际情况适当简化模型，优化结构构件的传力路径，这样能够有效提升结构整体对地震所产生作用力的承载能力，全面提高建筑物在结构设计中的抗震性能。

1.3 保证结构刚度与强度

抗震结构设计主要为了有效减少地震灾害给建筑物造成的损失，因此，抗震结构具备一定的刚度与强度也是十分重要的，整体结构的刚度能够从各个方向对地震作用力进行抵抗，同时足够的强度能够避免地震力作用下结构产生过大变形。在结构设计中使结构整体刚度与强度符合建筑标准，才能尽可能避开地震带来的不利影响。

2优化抗震设计效果的有效方法

2.1优化房屋建筑结构的构件设计

在地震作用中，导致建筑物破坏的主要原因是地震所产生的横波与混合波，横波与混合波首先会对建筑物进行强烈的冲击，进而导致建筑结构整体的晃动，此时，当结构某一位置的结构构件存在缺陷时，就会导致建筑的局部倒塌或整体坍塌。因此，进行结构设计时，要确保整体结构中每个结构构件设计的合理性，加强结构构件之间的协调性，提高建筑构件的承载力，严格遵守结构抗震设计的基本原则及抗震设计规范。优化结构的构件设计，从而提高结构整体的抗地震倒塌能力

2.2 结构设计要符合“强柱弱梁” “强剪弱弯”的设计

从汶川地震中倒塌的框架结构的房屋中可以看出，大多数房屋建筑的框架结构设计在梁柱节点处存在缺陷，通常都是“强梁弱柱”的结构形式。这种结构形式往往在地震的作用下，在柱梁节点处产生塑性铰，进而产生侧移导致框架结构整体失稳，产生破坏。因此在建筑结构设计工程中，要进一步研究如何真正实现“强柱弱梁”的结构设计形式，保证结构安全。

2.3应用减隔震技术

（1）隔震技术是通过把隔震消能装置安放在结构底部与基础（或底部柱顶）之间，以此隔开上部结构和基础，从而改变结构的动力作用与动力特性，有利于减小地震作用对结构的损害。隔震技术目前国际上应用比较广泛，主要适用于较重要的低层和多层房屋建筑的如学校、医院、商场等人员相对密集，抗震要求相对较高的建筑。

（2）减震措施主要是借助房屋建筑物之外的构件来消耗地震传递给建筑物的能量，减小结构受到地震作用的损害。减震技术不仅可用于新建结构的减震设计；也可用于已有建筑结构的抗震和加固。消能减振技术是用特别设置的机构和元件将地震动的能量加以吸收耗散，以保护主体结构的安全。目前消能减震技术在行业范围内也得到了广泛的应用与实践，并且得到了可靠的验证，能够有效的减轻地震灾害，对于结构抗震起到重要作用。

4结束语

想要有效提建筑物的整体抗地震倒塌能力，需要在进行结构设计时，充分了解地震对建筑物破坏的原理，采用科学的结构体系，合理布置结构构件，加强结构整体的抗震防线设置，科学性合理化设计，保证房屋建筑结构能承受地震的考验。同时结构设计人员要不断提升对结构抗震设计的重视程度，积极找寻提高结构抗震能力的设计方法，从而强化结构整体的抗震性能。提高结构的抗震性能可以有效降低地震灾害对建筑物的破坏，保障人民生命财产安全，使我国建筑行业稳定发展。

参考文献：

[1]刘敏.房屋结构设计中抗震技术的分析探究[J].工程技术研究,2018,3(8):150-151.

[2]方小丹,魏琏.关于结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011,32(12):46-51.

[3]朱勤.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].建材与装饰, 2019 （２８）.