试论建筑结构抗震设计的问题及改良方案

摘要：建筑结构如果抗震性能太低的话，遇到等级较强的地震，就会造成巨大的财产损失和人员伤亡。因此，工程行业已经越来越重视建筑结构的抗震设计。但是，有关的建筑设计的技术人员对地震破坏建筑物的过程以及原因还没有一个充分的认识，所以不能够设计出精确的抗震方案。文章对建筑结构设计中存在的主要问题进行了探讨和分析，并提出了相应的改良方案，为以后建筑结构抗震设计提供一些参考。

关键词：建筑结构；抗震设计；存在问题；改良方案；房屋建筑 文献标识码：A

中图分类号：TU352 文章编号：1009-2374（2015）03-0044-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0214

我国是一个地震灾害比较严重的国家。随着科学技术的不断发展，我国的建筑结构抗震设计的方法随着结构试验、结构分析、地震学以及动力学的发展也在不断的进步，在不断学习国外经验的基础上，我国的震害调查、强震观察的方法在不断的成熟。但是，如何从我国的社会发展和地震环境的实际情况出发来提高建筑结构抗震性能，从而保持建筑物更加合理经济、安全可靠，是结构抗震设计中的一项重要的任务。

1 建筑结构抗震设计中的问题

1.1 选择建筑抗震场地的问题

如果施工的条件相同，不同工程地质条件下的建筑物在地震时会受到明显不同的破坏程度。所以，选择一个好的建筑场地是提高建筑物抗震性能的重要基础，在场地选择的过程中，要降低地震灾害，尽可能地避开工程地质不良的抗震场地（比如河岸、边坡边缘、高耸孤立的山丘、非岩质陡坡、湿陷性黄土区域、液化土区域），选择有利的建筑场地（比如中等风化、微风化的基岩，不含水的粘土层，密实的砂土层）。如果实在无法当避开不利区域的话，应该在场地采取抗震加强措施，应根据抗震设防类别、湿陷性黄土等级、地基液化，来采取措施提高地基的刚度和整体稳定性。比如，如果建筑地基的受力层范围处在严重不均匀土层、软弱粘性土层、新近填土时，要合理估计计算地基在地震时形成的不均匀沉降，从而采取加强上部结构和基础的处理措施或者加固地基、桩基的措施来加强地基的承

载力。

1.2 选取房屋结构抗震机制的问题

1.2.1 房屋结构机制应有科学恰当的强度与刚度，能够有力地规避房屋结构由于突然变化或者个别位置减弱构成薄弱位置，引发太大的应力聚集或者塑性产生变化聚集；对于或许形成的脆弱位置，应采用提升抗震水平的手段。

1.2.2 在房屋架构机制中应设计有科学的地震功能传送通道与确定清楚的核算简图。另外，设置纵向房屋构件时，应尽量保持在垂直重力负荷作用下纵向房屋构件的压应力多少平均；设置楼层盖梁机制时，尽量保证垂直重力负载能够通过距离最小的途径传送到纵向构件墙或者柱子上；设置转换架构机制时，尽量保证从上面架构纵向构件传过来的垂直重力负载能够通过转换层完成再次转换。

1.2.3 在选取房屋架构机制时，应重视防止由于一些构件或者架构的损坏而让总体房屋架构失去对重力负载的承受性能与抗震性能。房屋架构抗震设置的基本准则是架构应该具备内力再次分摊作用、优秀的变形性能、一定的赘余度等。进而在地震出现时，一些构件即便出现问题，其他构件仍然可以承载纵向负载，提升房屋架构的总体抗震稳固性。

1.3 房屋架构平面设置的规则性与对称性问题

房屋的平面与立体的设置应遵照抗震理论基本设置准则，通常运用规则的房屋架构设置方案。依照房屋结构抗震设置规范的标准，对平面不规则或纵向不规则，或者两者均不规则的房屋架构，应运用空间架构的核算模式；对楼板部分区域连接不畅或者表面凹凸不成规律时，应运用相对应的贴合楼层强度刚度变动的模型；脆弱位置应当注重相对应的内力加大系数，而且依照规范标准来对弹塑性形状改变加以剖析，脆弱位置应采用抗震构造手段。

在房屋架构的抗震中，对称性是不容忽视的。对称性包含房屋平面的对称、品质分布的对称及房屋架构抗侧刚度的对称三个部分。保证这三个方面的对称中心为同样的位置是最优的抗震设置方案。国内的房屋结构中，架构的对称性通常指的是抗侧力主要架构的对称。对称的房屋架构有框架架构、简体框架架构等。

房屋架构的规则性体现在以下四点：

1.3.1 在平面设置房屋抗侧力的主要架构时，应当保证周围结构与中心的刚度与强度平均分布，让房屋的主要架构维持较强的强度与抗扭刚度，很大程度上防止了房屋在风力较大或者地震的扭矩影响下而产生很大的形状改变造成非架构构件与架构构件的损坏。

1.3.2 在平面设置房屋抗侧力的主要架构时，还应当重视保证同一主轴方向的所有抗侧力架构刚度与强度位于平均形态。

1.3.3 建筑结构的抗侧力主体结构沿着构成变化和竖向断面也要保持均匀，避免出现突变。

1.3.4 建筑结构的抗侧力主体结构的两个主轴方向也要有比较接近的强度和刚度，还要有比较相近的变形特性。

总体来说，在建筑结构抗震设计中，一定要对建筑平、立面布置的规则性加以重视，在实际的工程中还应该对建筑结构抗震设计的规范规定给予高度的重视。

2 提高建筑结构抗震能力的改良方案

（1）对地震外力能量的吸收传递途径进行恰当合理的布局，保证支墙、梁、柱的轴线处于同一平面，形成一个构件双向抗侧力结构体系。在地震作用下构件呈现出弯剪性破坏，有效地使建筑结构的整体抗震能力得到提高。

（2）要按照抗震等级来对梁、柱、墙的节点采取抗震构造措施，保证在地震作用下建筑物结构可以达到三个水准的设防标准。按照“强节点弱构件”、“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的原则，来合理选择柱截面的尺寸，注意构造配筋要求，控制柱的轴压比，确保结构在地震作用下具有足够的延性和承载力。

（3）进行多道抗震防线的设置。在一个抗震结构体系中，在地震作用下一部分延性好的构件可以担负起第一道抗震防线的作用，而在第一道抗震防线屈服后其他构件才逐次形成第二、第三或更多道抗震防线，有效提高建筑结构的抗震安全性。各地区要根据所处区域的地质特征，提高抗震设防标准。

（4）在可能发生破坏性比较强的地震区域，建设、地震、科技等部门要对建筑技术规范进行严格的规定，从施工保障、材料选用、规划设计、建房选址等方面来加强监督检查和技术指导，保证建筑设施能够符合抗震设防的基本要求。

（5）根据地震地区本身建筑物的特点来积极引用抗震减灾新材料、新工艺、新技术，并且借鉴发达国家的技术和经验，将其推广应用到建筑抗震设计中。

（6）建筑结构抗震设计的管理者以及实施者也对建筑的抗震能力起到很大的作用。所以，必须提高抗震设计工作人员的整体素质，提升整个建筑的抗震工程

质量。

3 结语

经过多年来对建筑结构中抗震设计的研究，我国的抗震设计方法已经逐渐趋于成熟，但是还有许多需要完善的地方。我们要在严格按照建筑抗震规范要求的基础上上，科学地合理地进行建筑抗震设计，保证建筑物的稳定性和可靠性，促进我国建筑结构抗震设计向着高水平方向发展。

参考文献

[1] 方小丹，魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报，2011，（12）.

[2] 胡洁.浅析建筑结构抗震设计[J].科技创新与应用，2012，（6）.

[3] 杨甲奇.关于建筑结构抗震设计若干问题的探讨[J].建筑工程，2014，（2）.

作者简介：伍兰（1982-），男，重庆何方城市规划设计有限公司助理工程师，研究方向：结构设计。

（责任编辑：秦逊玉）