探究现代建筑结构设计中“抗地震”的体现

龚辉亮

摘要：地震是一种对建筑危害较大的地质灾害，因而现代建筑结构设计中必须强化相应的抗地震性能的设计，以提高建筑物的抗震强度，从而降低建筑坍塌等事件的发生频率，最终降低人员伤亡及经济损失。本文结合影响建筑抗地震性能的影响因素与建筑结构抗地震性能设计中存在的问题对抗地震性能在现代建筑结构设计中的具体体现问题进行了探究。

关键词：现代建筑；结构设计；抗地震

前言：

地震所造成的建筑物坍塌或破损，不但会为社会经济生活带来巨大的经济损失，还容易造成人员的伤亡，从2008年5月12日汶川地震中可以清楚的总结出人们掌握正确的应急常识是逃生的重要一点，而另一点便是需要建筑过程中加强建筑物结构的抗震性能设计，以降低房屋建筑坍塌对人们的生命及财产安全造成的影响。设计过程中要遵循的是“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计原则并以此为目标，将更多行之有效的抗震措施融汇到建筑结构的设计中去，以在增强建筑结构强度与刚度的基础上分化或削弱地震所带来的作用力。

1 建筑抗地震性能的影响因素

1.1 建材质量是影响建筑抗地震性能的重要影响因素

建筑材料的好坏直接影响着建筑物的整体质量，尤其是建筑结构的墙体承载着建筑物的大部分荷载，如果将尚未符合国家相关标准的建筑材料应用到建筑物的墙体建设中，那么建筑物的墙体的抗强度系数便会有着较为明显的降低，而一旦质量上存在缺陷的建筑物遭遇地震房屋的墙体会因在强烈的地震作用力的影响下无法支撑整个建筑的负重，而发生坍塌。因而现代建筑结构设计中必须要严格管理建筑材料的质量，以为建筑结构提供外在的物质保障。

1.2 施工质量是影响建筑结构抗地震性能的直接因素

建筑工程施工过程中，部分施工企业为缩短工期、降低总的生产成本而在一定程度上忽略了建筑的施工质量。在建筑施工中不同的建材所具有的抗地震性能也有很大的不同，如果施工中施工人员错误的将不同的建筑材料安置在错误的位置上，那么建筑材料所具有的抗争性能也便无法正常的发挥出来，对建筑结构抗震性能造成了较为严重的威胁。

1.3 建筑结构的施工地选择

地震作用下会造成当地建筑物不同程度的坍塌，其中“不同程度”便表明并同一地区并不是所有的建筑物都会发生严重的损坏，这与建筑结构的施工地的具体选择有着极为密切的关系。建筑结构的施工地的选择上要避开容易发生山崖崩塌、河岸滑坡等地质较为复杂的地区，尽量将建筑结构选址在平坦的地形区内。

2 建筑结构抗地震性能设计中存在的问题

2.1 设计规范中对抗震关系的认识不足

从我国目前建筑结构抗地震性能设计水平而言，建筑企业对建筑施工与抗震关系的认识仍存在较为明显的不足，建筑大小、类型等的不同，导致具体建筑所遭遇的地震侵害的等级也不同，在抗地震性能设计中应根据建筑的实际情况具体分析，但部分建筑施工人员在设计中忽视了这些问题，使建筑结构的抗震性能无法发挥其最大的功效。

2.2 建筑高度过高

建筑物的高度与其自身的稳定系数呈发比例关系，即建筑物越高其所具备的抗地震性能便越弱，而目前随着建筑用地规模的紧张，建筑的纵向发展已经成为我国建筑领域主要的发展趋势。建筑过程中一些施工人员没有意识到高度对建筑抗震性能的影响，因而结构设计中没有将高层建筑的抗震问题作为重点，高层建筑的抗震性能差。

2.3 设计中没有对抗震倒塌的承载量进行计算

计算建筑结构抗震倒塌的承载力能够更好的对建筑结构抗震性能进行设计，使其建筑变得更加坚固，但实际建筑抗地震性能设计中，多数施工人员忽略了对抗震性能承载力的计算，这样一来地震自然灾害发生时护法估测建筑的受损程度，从而无法采取行之有效的防御措施。

3 抗地震性能在现代建筑结构设计中的具体体现

3.1 承载力的结构抗震措施

在分析理论上，以惯性力来按弹性来计算出结构地震效应并进行结构弹性位移验算，来判断建筑结构的强度是否达到特定的限度。建筑物结构设计中地基、墙体等是承载力的重要构件，因而应强化地基与墙体的具体抗震设置：在地基处理过程中选用强度较高的砂砾等作为回填材料，回填后加大地基顶部的压实程度，地基承载力的提高在一定程度上保证了基础的稳定性，这样便降低了当地震发生时由于地基开裂而引发建筑物的倒塌等事件的发生几率；另外，在墙体结构设计中应最大限度的强化墙体的剪切预应力，以在保证保证墙体的承载力的同时

3.2能量的结构抗震措施

所谓的能量的结构抗震，主要是从能量方面来考虑震面对建筑结构的作用的。这样地震的强度、频谱、结构破坏的影响就能够更好的表达出来。根据能量的复杂性和多样性，能量结构设计的抗震还处在考核阶段，能运用到工程设计中的能量设计法至今还需要完善，能量概念和破坏模型是建筑结构抗震中兩个论题，特别是目前性能结构设计的抗震提出，又对抗震结构的耗能能力和性能的研究提出了新的任务和要求。

3.3损伤的结构抗震措施

近些年来，地震研究学者表明：由于地震是一种重复运动，并且地震动荡时间较短，所以，地震作用下的损伤不仅与变形有关，也与建筑结构的疲劳效应所造成的不断损伤有关。用能够反映结构的变形和累积损伤效应的损伤性能参数可以更好地描述结构的非弹性性能，首先选取恰当的地震损伤模型、根据结构在未来地震作用下的损伤允许值来进行建筑结构设计的抗震更为恰当，因为损伤指数的计算以结构累积滞回耗能的计算为基础，而累积滞回耗能计算是结构能量分析中的重点，所以也可以将损伤结构措施看成为能量措施结合了性能设计的延伸措施。损伤结构抗震是以结构损伤程度的损伤指数作为设计指标，选取适当的地震损伤模型计算出结构的损伤指数，以验算是否满足预先设定的损伤性能目标，来达到我们既定的标准。

3.4性能结构抗震措施

性能结构抗震是结构在适当的强度地震下的变形需求与抗震措施结合在一起，是为了达到一定的目标水平，以此来对构件截面进行变形能力设计，促使结构与具有的预期性能水平相符的变形和耗能能力。设置多条抗震倒塌放线便充分的体现了这一点：建筑结构抗震倒塌设计中的那一刻的抗震放线是不可行的，受地震等自然灾害发生时的瞬间爆发力的影响，单一的抗震防线很容易被击破，因而现代建筑结构设计中应多采取了多种抗震倒塌防线的设置方式，对地震进行层层的设防，这样当第一道防线崩溃后，后面的第二道、第三道，乃至更多的防线便最大限度的发挥其分散地震作用力的作用，这样经过一层层防线的分散，地震的作用力被逐渐削弱，从而降低了建筑物坍塌的发生频率，为人们的生命和财产安全提供了保障。

总结：

随着建筑用地规模的紧张，高层建筑终将成为未来我国建筑领域的重要发展方向，所以进一步强化建筑结构设计中的“抗地震”成为建筑施工设计人员需要面临的重要工作，在工作中只有结合建筑抗地震性能的影响因素与建筑结构抗地震性能设计中存在的问题才能对现代建筑结构设计中所体现出的“抗地震”进行有效的探究，从而建筑施工人员才能在正确的设计理念及方法的指导下进行建筑结构抗震性能的设计。

参考文献：

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