试论如何提高我国建筑结构设计中的抗震设计

高民翰

【摘 要】 本文主要就建筑结构抗震设计的概述入手，针对提高我国建筑结构设计中的抗震设计的措施进行了分析研究。

【关键词】 建筑结构设计；抗震设计；措施

一、建筑结构抗震设计概述

1、建筑结构抗震设计内涵

建筑结构的抗震设计通过地震时对建筑结构的破坏，结合建筑结构工程长期实践所积累的经验，总结形成的一种基本的设计方法与设计思想，也是进行建筑与结构整体布置并且确定细部构造措施的一个过程。由于地震本身具有复杂性、不确定性和不可预测性，单就目前的科学技术发展程度来讲，人们还不能准确预测地震的发生。建筑结构的空间作用、性质、材料，还有周围环境所产生的变化等多种因素混合在一起将直接导致建筑结构的抗震设计的不稳定和不确定性[1]。因此，建筑结构的抗震设计除了要以计算结果为依据外，必要的理论基础和经验总结出的方式方法也是设计的根本支撑，这样才能有效增加建筑结构的抗震效果。

2、建筑结构抗震设计中的基本原则

2.1结构构件应具有一定的性能

建筑结构构件中承载力、稳定性、刚度和延性等是抗震设计必须要考虑的重要因素。强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱、强节点弱是结构构件所应该遵循的原则。要特别注意增强构件薄弱环节的抗震能力，纵向的主要承载构件不宜成为主要的耗能构件。

2.2抗震防线布设点要达到多、广、大

多个延性良好的体系组合在一起形成了一个抗震结构的总体系，还需要延性好的结构构件共同协作。通常情况下，大地震后会发生数十次的余震，所以结构设计要布设尽量多的抗震防线，这样就可以大幅度减少大地震后的多次余震所造成的建筑物坍塌的现象。抗震结构体系应具有最大系数的冗余度，包括内部和外部。所以要在结构设计中建立必要的分布屈服区，从而使结构在吸收和分解地震能量上起到一定的作用，大大增强建筑物的抗震能力。

2.3处理好建筑结构的构件强弱关系

构件的强弱关系是设计中必须要注意的问题。在统一楼层内使主要耗能构件屈服之后，其他抗侧力构件则仍然处于弹性阶段，使得有效屈服保持的时间比较长，保障建筑结构的延性和抗倒塌的能力。值得注意的是，如果有一部分的抗震结构设计较强的情况下，必然会出现其相对薄弱的位置，两者之间的关系必须要处理得当，减少不科学合理的设计。

二、提高建筑结构设计中抗震设计水平的有效措施

1、合理的选址

在建筑结构抗震水平设计中，合理的选址是最基本的先决条件。为了保证选址的正确、合理性，我国政府部门已经出台了《中华人民共和国减灾抗震法》等法律条文，其中明确规定“对于有可能发生的重大建设性工程以及次生灾害进行严格的地震安全指标评价，按照地震安全评价结果，明确相关建筑物的抗震设防要求，并对其进行分别设防”。建筑结构的设防标准根据其实际质量可分为四个标准，其中：甲类：地震时间或大型建筑工程可能發生的次生建筑类灾害；乙类：地震中不能中断使用功能，且必须要逐步恢复的建筑类型；丙类：除甲、乙两类建筑外的其他普通建筑类型；丁类：抗震级别相对较低的建筑。根据对相关法规的分析，在进行建筑物结构设计时，必须要选择对建筑有利的场地，避免在不利地段建设大型民用建筑，以防止地震破坏隐患的出现。对于一些软基地段，也必须要进行充分的处理，才能够进行合适的建筑设计。另外对于地震可能引起的次生灾害问题，也必须要予以正确的处理，进一步保证选址的正确性。

2、优化设计建筑物的整体结构

设计人员在对建筑物设计时，要考虑到多方面的因素，包括建筑物结构、经济成本、安全系数和防震性能。因此，设计人员必须结合以下几点原则，做好对于整体结构体系优化设计，即：①建筑物设计人员进行结构设计时，必须要将建筑结构整体性能放在首位，并且每个部分结构之间要协调，使得作用力分配均衡；②建筑物设计人员必须将抗震设计中震害影响力的传递路径清晰准确地标注于结构简图中，以保证结构设计的全部过程中每部分都有抗震设计，都能够顾及到抗震设计的要求，继而使竖向构件受力实现均匀，而各个结构可以实现应力传递的连续性[2]。

3、基础性防震

3.1地基隔震。地基隔震是在建筑地基与土层之间设置缓冲层，以便在地震发生时减小建筑与土层之间的震动碰撞，实现对震能的有效吸收和反射作用，减小地震对建筑物的破坏。目前，我国最常使用的地基隔层为沥青原料隔震层。

3.2基础隔震。基础隔震是整个建筑结构抗震设计中的关键，想要降低地震对建筑物的破坏，就必须要做好基础隔震措施。在对建筑基础采取抗震措施时，为了减小地震对上部结构的破坏，需要在建筑物的上部结构和基础位置接触处设置隔震层，防止地震力由地基处向上部结构传播，降低地震对建筑上部结构的破坏。基础抗震装置一般采用混合隔震装置、基底滑移隔震装置和夹层橡胶隔震装置等。

3.3间层隔震。间层隔震是为了吸收地震的冲击余力而设置的，间层隔震的有效设置能够对震力进行再次削减，以达到降低地震对建筑的破坏作用。间层隔震一般都安装在原始结构层上，其实我国最早使用的的抗震措施，具有施工操作简单的优势。

3.4悬挂隔震。悬挂隔震是通过悬挂的方式，将建筑物全部或部分结构脱离地面，从而在地震出现时，降低地面震动与建筑物之间的震力作用。目前，此种抗震措施多用于大型钢结构建筑当中，收到了较为不错的抗震效果。

4、提高结构性能目标设计

发生地震时，建筑物的高度具有一定的安全性是抗震结构设计的终极目标，建筑物所在区域发生地震的烈度是抗震结构设计的基本标准，建筑物的抗震性能是由建筑本身及建筑物的内部所遭受到破坏程度而定的。建筑结构的某些非抗震下部结构和建筑结构的基础部位也应该具备一定的抗震能力，以便发生地震时建筑结构在可承受的范围内保持稳定。抗风性能也是值得注意的一项重要内容。在风力的作用下，建筑物自身的安全性会因为风力产生的建筑水平振动而下降。风力还会破坏抗震构件的耐久性。所以应该考虑的全面些，使得建筑结构达到一个全方位的高性能标准，最大限度地提高其抗震能力[3]。

5、提高局部抗震设计水平

局部抗震设计主要包括以下几个方面：其一，在详细的分析了地震的破坏机理之后，发现地震纵波的传播速度比地震横波快，地震纵波在建筑结构的主体部位以及连接构件之间形成了一个相对容易被破坏的环节，当地震横波抵达后会直接作用在工业与民用建筑结构主体，导致工业与民用建筑出现倒塌的问题，通过对建筑发生的地震资料进行分析，建筑的后砌墙结构和楼板很容易出现损坏与坍塌的问题，因此，应该充分的考虑建筑主体结构与连接构件之间的质量，科学的设计截面形式以及接触面积，同时深入探讨和设计后砌墙和模板之间的连接状况，有效的提高工业与民用建筑结构设计的抗震能力；其二，科学的选择建设场地，工业与民用建筑场地对建筑的抗震性能具有直接的关系，全面的分析工业与民用建筑场地的岩土工程、工程地质遗迹地形地貌等环境条件，确定最为合理、科学的场地条件，尽可能的降低建筑上部结构对建筑接触的影响，以此降低在地震作用下对建筑结构的损坏程度，因此，在选择建筑场地时，应该尽可能的避免选择软弱粘土区、采空区、非岩质陡坡区等，如果需要在软土地基中上建筑工业与民用建筑，应该采取合理的地基处理基础有效的提高地基的整体性与刚性，以此保证工业与民用建筑在地震作用下具备较强的抗震能力；其三，提高施工质量，根据近几年较大地震的相关资料显示，影响工业与民用建筑抗震能力的原因与施工质量具有直接的关系，因此，为了保证人们的生命和财产安全，工业与民用建筑的抗震设计人员以及施工人员，应该以国家、社会以及人们的生命财产安全为出发点进行抗震设计和施工，以此保证工业与民用建筑具备足够的抗争能力。

6、不断培养抗震結构设计的专业人才

我国长久以来的应试教育体制在一定程度上扼杀了人才的创新能力。现阶段我国正大力提倡素质教育，但我国人口多决定了这并不是一蹴而就的事，需要有一个时间上的过渡阶段，需要人们的不懈努力才能完成。为实现素质教育，培养抗震结构设计专业型人才，应该在各个大专院校的课程中设置抗震结构设计的专业，教师在传授理论知识的同时，不能忽视学生的实践能力，组织建筑领域抗震设计比赛，最大限度地调动学生们的学习积极性和主观能动性，使其充分发挥聪明才智，不断鼓励他们，使他们不断研究探索，最终成为既有理论基础又具备实践能力的真正意义上的专业型的人才，为我国建筑的抗震结构贡献更多的力量。

7、积极引进先进的技术

科学技术是第一生产力这句至理名言适用于任何地方，抗震的结构设计也不例外。只有拥有先进的技术才能保证抗震设计的质量和效果。应该积极借鉴国外的先进抗震技术，再结合我国的实际情况，建造出适合于我国的抗震建筑，才是我国建筑行业长久、持续、健康发展的不懈原动力。

三、结束语

建筑结构的抗震设计工作具有一定的复杂性和系统性，随着抗震设计的应用和发展，在一定程度上提高了建筑结构的稳定性，有助于建筑施工质量的有效提高，因此，需要采取措施进一步促进建筑结构抗震设计水平的提高。

参考文献：

[1]涂冬冬.浅谈建筑结构设计中的抗震设计[J].科技创新与应用，2014，23：233.

[2]李志刚.建筑结构设计中的抗震设计[J].科技创新与应用，2012，03：171.

[3]李博，石国栋.试论如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J].科技信息，2012，24：83.