浅谈建筑抗震设计对结构的影响

摘 要：我国是地震多发国家，对于建筑结构的抗震设计非常重要。但是建筑结构的抗震设计对结构有一定的影响。文章首先讲述了地震作用，并且对于建筑抗震设计要点进行了简单的阐述。着重以建筑抗震设计对于结构抗连续倒塌的影响进行了深刻的研究，并且得出了科学的理论。

关键词：地震；抗震设计；连续性倒塌；结构影响

引言

我国是一个地震多发的国家。地震等灾害的发生，使得人们生命安全和财产造成了严重的损失。同时地震的频发影响了我国经济的建设和发展。甚至大的地震造成了国家人们无法挽回的损失。所以建筑的抗震设计越来越受到关注和研究。但是建筑的抗震设计对于建筑结构有影响一直是一个争议的话题。文章主要探究了抗震设计对于建筑结构连续性倒塌的影响。

1 地震作用

所谓地震作用是由地面运动引起的结构动态作用。并且是通过基础作用在结构整体，使得结构的各个部分同时受力。普遍认为地震作用是地震引起的震动后通过波的形式传递，也就是类似与简谐振动。通过地震波的形式将震动传递至结构的过程。根据简谐振动理论，地震时结构上的荷载是指结构反应加速度与质量引起的一个惯性力，通常地震引起的结构震动是一个往复运动，持续的时间较短，在数秒结束。这样的负载和偶然负载相比较，在地震中，构建受到反复冲击，出现短时间内强度和刚度的退化，延性差。

2 建筑抗震设计

2.1 建筑结构的抗震设计

建筑的抗震设计对于国家财产的保护，人民生命安全都有着极其重要的意义，当地震来临时，建筑抗震设计不仅仅能够保护人们的生命安全，还保护了国家财产，为国家经济建设做出了贡献。所以建筑抗震设计是建筑设计中极其重要的内容。但是，由于地震等灾害的发生具有不确定性，随时性，破坏性等的特点。房屋的抗震结构设计对于房屋的建筑结构有及其重要的作用。建筑结构的抗震设计是属于结构设计中的概念设计，能够在概念设计中清晰的表达。[1]为了更好的做好建筑结构的抗震设计，在设计之前需要精确的掌控灾害能量的最大输入，结构体系，建筑结构的类型，刚度分布等相关问题。这样就可以从根本上消除房屋建筑结构抗震结构中的薄弱环节。

2.2 建筑结构抗震设计的要点

地震的影响范围一般情况下都很大，一定区域内的建筑物都会受到一定的破坏。所以建筑物场所的选择对于结构的抗震设计及其总要。在选择建筑场地时要注意以下几个方面：地质结构坚硬、避开有较大坡度的山脚，周围地势开阔和避免地震多发地带。

在结构的抗震结构设计中对于建筑物的高度有一定的规定和标准。因此建筑物的高度要严格按照国家标准设计。在一些地震多发地区，不仅仅要设计合理科学，还要注重建筑材料的性能。通常情况下，不同高度的建筑对于建筑材料也有一定的要求。一般都采用不同规格的钢筋混凝土结构。

同时，为了提高结构的抗震性，在建筑结构抗震设计中，需要减小柱的轴压比，增大柱的截面尺寸。[2]从抗震设计的科学角度来讲，减小柱轴压比主要是为了使柱子处于大偏心受压状态，从而避免这样的情况发生比如：纵向受力钢筋未达到受拉屈服但混凝土却被压碎。在建筑的抗震设计时，很多专家认为应该会提高建筑物抗震设计的等级。这主要是考虑到我国是地震多发国家。大型地震容易出现重现。或是50年，或是200年。建筑的抗震设计还存在一些其他的问题，比如在选择结构体系选型时，尽量可以采取承载能力高、延展性好和充足耗能性能的体系，主要是为了在地震发生时，建筑结构能够有足够的抗倒塌能力。同时在结构的刚性和强度方面要水平方向和竖直方向均匀分布。防止出现局部结构出现问题导致整体结构的倒塌。

3 抗震设计对结构抗连续倒塌的影响

3.1 地震作用及倒塌机制

地震可以造成建筑倒塌是地震造成一切破坏的主要形式，是为结构在外部作用力下的倒塌。连续性的倒塌是因为内部内力发生重新分布而造成的。在地震作用下，构建的受力和质量分布有关系，构建受力分布在整个结构之中。整个结构的非弹性形变能够很好的减轻地震队构建的破坏。建筑结构的倒塌开始于结构中大部分梁柱节点的损坏[3]。近而造成其他部件和结构的倒塌和破坏，这也叫做建筑结构的连续性倒塌。

3.2 抗震设计与抗连续倒塌设计的关系

抗连续倒塌设计的主要目的在于防止建筑结构倒塌的连续性，连锁性的发生。抗震设计的标准是比较小的地震，建筑没有出现任何的结构的问题。较大的地震建筑结构不会倒塌。一般中等地震造成的破坏仍旧可以重新的进行结构的维修。抗震设计和抗连续性设计都有一个共同点就是都特别的注重结构的整体性和连续性。在地震作用性，建筑结构造成结构一定的破坏，抗倒塌能力的作用主要是在梁抵抗内力重分布上。然而结构的抗震设计能够使梁中纵向受力钢筋增加，也提高了结构的抗倒塌能力。建筑结构的抗震设计和抗连续倒塌设计存在很多的相同点，同时也有不同和相互的影响。

3.3 抗震设计对结构抗连续倒塌的影响

目前，抗震设计对抗倒塌能力的影响有两种不同的观点：一种认为抗震设计通常是可以取代抗连续倒塌设计的，主要在于抗震设计的结构有整体牢固性的特点，使得结构的抗连续倒塌性能提高。另一种观点认为，抗震设计和抗连续性的倒塌设计有着不同的出发点和目的，存在较大的差别。对于每一种设计都应该充分的考虑，不能够想当然的认为抗震设计可以取代抗连续倒塌设计。因为结构抗震设计中的一点点的构造的方法可能增加了。虽然一些构造措施可增加建筑抵抗倒塌的能力，但是毕竟这样的一点点增加对于整个建筑抵抗连续倒塌能力是微乎其微的。

于述强等人通过科学的方法对于抗震设计对于结构抗连续倒塌性的影响。主要采取的方法是建立模型进行分析。采用拆除构件法通进行实验的主要方法，这也是美国使用比较科学的方法。分别拆除了角柱，外围中柱，拆除内柱等，然后分析了模型的抗连续性倒塌能力。通过模型实验分析得到了科学的理论。一是地震作用存在较多的偶然因素在里面，但是有不同于偶然作用，存在较大的差别，所以抗震设计并不能够取代抗连续倒塌设计。二是虽然抗震设计不能够期待连续性倒塌设计，但是研究表明抗震设计对于抗连续倒塌能力有着极其重要的意义。在较小级别的抗震结构设计中对于结构抗连续倒塌能力没有一个明显的提高，但是当建筑的抗震级别高于8度时，抗震设计结构抗连续倒塌能力得到增强。

4 结束语

建筑结构的抗震设计直接关系着人们在地震中能否粗生存，能否保全生命财产安全。根据地震的作用，建筑抗震设计有很多的标准和设计要点。同时，结构的抗震设计对于结构抗连续倒塌有一定的影响。虽然建筑的抗震设计和抗连续倒塌设计存在一定的相同点。但是不能够完全被取代，只是高度的结构抗震设计会提高建筑抗连续倒塌性能。充分证明建筑抗震设计对于建筑结构是有影响的。

参考文献

[1]吴赵强，李艳，熊进刚.钢筋混凝土框架结构抗震与抗连续倒塌的比较[J].山西建筑，2010，36（11）：72-73.

[2]孙三霞，姜效光，李红培.浅谈砖砌体房屋建筑的抗震设计[J].价值工程，2010（13）：89.

[3]冯远，吴小宾，李从春，等.现浇楼梯对框架结构的抗震影响分析与设计建议[J].土木工程学报，2010，43（10）：445-449.

作者简介：张培培（1982-），女，江苏东台人，盐城工学院毕业，助理工程师，研究方向：抗震设计，身份证号：320981198207210223。