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

郭晓梅

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河北省，沧州市，061000

摘要：一直以来，人们对在建筑中有关的耐震措施都是秉承着“小震不塌、大震能修”的准则，尽管建筑设计在耐震方面也采用了不少的措施，受诸多因素的影响仍然不可避免地出现了质量问题，与此同时也给社会造成了巨大的经济损失。基于此，以下对我国建筑工程结构抗震设计进行了探讨，以供参考。

关键词：我国建筑工程；结构抗震设计；探讨

引言

在诸多自然灾害中，地震对人类的影响尤为明显。震级越高，释放能量越大，产生的破坏程度越强。随着建筑高度的不断增加，其抗震性能越来越受到考验，必须引起人们足够的重视。在以往的抗震设计中，存在着一些难以解决的问题，需要加强理论研究和实践探索，积极挖掘新技术、新方法，不断完善高层建筑结构的抗震体系。

1建筑抗震设计的必要性

据统计，全球一年出现的地震约达五百万次，其中大部分地震都产生于地球内部，而人类感受到的最大抗震，亦为有感抗震，仅占总量的百分之一以下，能引起灾害的强地震则为数更少，一般每年十几起。不过，即使是这种每年为数不多的大地震，也给人类造成了无可挽回的巨额经济损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关统计表明，我国95%以上的地震事故是由于建筑无抗震结构能力或抗震结构能力低下出现倒塌。而作为一个地震频发国，日本一直很注重建筑材料的抗震设计工作，其抗震结构设备和技术手段也比较发达，日本建筑已普遍达到了抵御7~8级地震的能力。《中国防震减灾技术法》第35条明文规定：“新增、扩大、改造施工，必须符合抗震结构建筑设防标准。”由此可见，对建筑实施合理的防震设计是降低抗震灾情最可行、最基本的保护措施。

2影响建筑结构抗震效果的主要因素

2.1选址问题

地震烈度是指某一地区的地面和建筑物遭受一次地震破坏的程度，不同地区的地震烈度不同，直接影响着高层建筑结构的抗震效果，而且场地内的地质条件、水文条件、地形地貌都会影响建筑场地的抗震能力。通常情况下，抗震设计采用基本烈度作为依据，然后根据建筑重要性、抗震性以及地质条件，结合场地烈度，对基本烈度进行调整，作为最终的设计烈度，所以，地质勘察、选址工作至关重要，直接决定了高层建筑的抗震效果和工程建设的经济性。

2.2前期设计方案中的抗震设计问题

某些建筑工程设计过程中设计单位甚至业主对于建筑物结构的设计方案没有给予相应的重视程度，大多建筑物设计过程集中在如何让建筑外观更加符合业主的要求，这使得设计单位在开展设计的过程中为了迎合业主的需求使得建筑物本身的结构性能得到有效的控制。加之当前建筑行业市场发展速度较快，部分工程的整体开发周期较短，所以在设计的过程中为了能够加快设计速度，某些设计单位甚至会脱离建筑物的结构设计方案。这使得建筑物自身的平面结构或立面结构甚至特殊结构都没有进行科学有效的评估，对于建筑物的抗震性能产生了负面影响。

2.3建筑高度

一般情况下，建筑高度越高，建筑重心越高，稳定性越差。我国相关部门已经对建筑高度和结构体系进行了相关规定，在设计时，必须满足相应的设防烈度要求，严格按照规范执行。然而，随着经济水平的不断提升，高层建筑受到了市场的追捧，许多建筑存在着超高超限的问题，产生了一些不确定性因素，如果没有得到充分的设计论证，一旦发生地震作用，很容易产生形变破坏，甚至出现严重的安全事故，造成经济损失和人员伤亡。

3我国建筑工程结构抗震设计探讨

3.1对建筑物地面使用的特殊建筑材料隔展

建筑物基本隔震，主要是对建筑物的基底部分加以特别处理，减少地震时的地震波，进而降低震害对建筑物结构的破坏。传统上是在建筑物的基本部分交替铺设黏土和砂子，甚至直接设置黏土或沙子垫板，在我国建筑史上，就已经有人以糯米为主要原料，在建筑物的基本部分设置了垫板，以减轻震害对建筑物结构的破坏。近年来，国家有关部门在这方面的研究上已经获得了突破性发展，以沥青为主要原材料研发出了特殊建筑材料，这种方法设置的隔震层效果比较良好。

3.2整体设计思路

当前我国较常见的装配式结构以装配式钢筋混凝土结构为主。与现浇施工工法相比，装配式钢筋混凝土结构可以按照施工工艺连续完成多个或全部工序，不仅能减少施工现场所需机械设备的种类和数量，还可以减少施工工序衔接造成的施工停滞时间、施工人数、物料消耗、环境污染、建筑垃圾等。同时，在抗震方面，通过无黏结预应力筋拼接节点、黏结预应力筋拼接节点、后浇整体式节点等措施，能够有效衔接、固定装配式结构节点，提高建筑的抗震性能。因而在高性能装配式高层建筑结构设计过程中，需重视节点衔接固定方面的设计，选择科学适宜的节点衔接方式，有效提升高层建筑的抗震能力。

3.3合理选择建筑场地

为了提高建筑抗震性能，一方面要充分掌握当地水文、地质等信息，对所在区域是否处于地震带进行确定，合理选择钢结构建筑场地。另一方面，在复杂区域建设钢结构建筑时，深入分析研究该地区以往发生灾害的基础上做好应对方案的编制，并且将抗震结构优化，最大程度地减少地震灾害对钢结构产生的威胁

3.4选择合适的结构体系

根据建筑承重结构材料划分，适用于高层建筑的结构体系包括钢筋混凝土结构、钢结构、型钢混凝土组合结构，其中，后两者由于钢材的优越性能，具有抗震性能好、变形能力强的优点。根据承重体系划分，适用于高层建筑的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框剪结构、筒体结构。其中，框架结构平面布置灵活，但侧向刚度较小，容易产生非结构性构件损坏；剪力墙结构侧向刚度大，但平面布置不够灵活；框剪结构集合了框架结构与剪力墙结构的优点；而筒体结构是抵抗水平荷载最有效的结构体系，适用于高度较高的建筑。在抗震设计时，应该充分考虑不同结构体系的抗震性能，根据实际情况，合理设置多道防线，提高建筑结构的安全性能。

3.5抗震装置及措施设计

在建筑钢结构抗震设计中需要特别关注重点构件和节点，加强优化细节问题，将建筑钢结构整体抗震性能提高，将地震灾害产生的风险因素尽可能地减少。同时，应当加强研究和优化减震隔震技术，提高建筑钢结构抗震能力的同时优化建筑结构体系。比如可以合理应用阻尼器，科学设置减震构件，保证在发生地震灾害时构件能够吸引和消化地震能量，达到减震的效果。

3.6结构体系性能设计

在装配式结构体系性能设计中，如对层高4.2m、标准柱跨为8.4m的主梁大板，C80框架柱混凝土、C40框架梁和楼板混凝土、HRB500mm钢筋、150mm折算厚度的中空混凝土楼板所制框架结构进行设计，需参考节点抗弯刚度，根据节点抗弯刚度计算公式进行节点抗弯刚度评估分析，并调解剪切阻尼器屈服强度，同样需要在基于预设屈服模式下进行抗震设计。

结束语

相关方面应高度重视目前建筑结构抗震设计中的对结构材料与施工作业的要求，以及结构平面与立面选择等各种核心问题，同时也需要合理探讨自身加固、外包加工以及增设构件与增强连接等建筑结构抗震加固措施，以便确保现代建筑结构抗震设计与加固处理的科学性与合理性，借此为广大民众献上高质量建设项目。

参考文献

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