也谈抗震概念设计在建筑结构设计中的应用

康怡

（中色科技股份有限公司　河南　洛阳　471000）

也谈抗震概念设计在建筑结构设计中的应用

康怡

（中色科技股份有限公司河南洛阳471000）

作为环太平洋地震带上的地震频发的国家，近年来频发的地震给我国经济社会发展和人民群众的生产生活带来了严重的威胁，并造成了大量的人员伤亡和建筑物坍塌。因此，我国建筑行业要努力学习国内外先进的抗震概念设计有关理论和技术，提高建筑工程抗震概念设计在建筑结构中应用的比重，不断提高建筑工程的抗震能力，为人民群众提供抗震强度高的高质量精品建筑工程，为我国经济社会发展保驾护航。有鉴于此，本文作者结合自己多年的抗震设计经验和心得体会，对目前我国抗震概念设计在建筑结构设计中的具体应用进行详细的梳理和总结，希望能够对建筑同行有所帮助。

抗震概念设计；建筑结构；应用

近几年来，全国各地频发的地震给我国经济社会发展和人民群众带来了严重的威胁，并造成了极为严重的人员伤亡和财产损失。痛定思痛，建筑结构设计不合理，质量不过关，缺乏抗震结构设计是其主要原因。此外，目前我国科技的发展水平还远未达到能够对地震进行精确的预测和分析，所以加强建筑工程的抗震概念设计就显得尤为重要。

建筑工程的抗震概念设计有助于增强建筑工程的抗震能力，提高建筑工程的质量安全，尽最大可能保护房屋居住着的生命财产安全，并能够为建筑公司带来良好的经济效益和社会效益。有鉴于此，笔者结合自己近几年来的抗震概念设计的经验和教训，对抗震概念设计的意义进行了介绍，并具体的分析了我国建筑工程中抗震概念设计的具体应用措施，希望能够对我国建筑工程的抗震概念结构设计有所帮助。

1　建筑工程抗震概念设计的重要作用

计算设计和概念设计是建筑结构设计的两种最基本的设计方式。计算设计要求完成计算模型的分析和各种受力情况的模拟分析，需要通过大量的数值计算来获得计算设计的结果，对计算的准确性和规范性要求比较高。作为偶然性极破坏性极大的地震通常没有一定的规律可以进行事前的预警工作，因此事前计算地震灾害对地面可能造成的损害就成了一项不可能完成的工作，这也在一定程度上增加了地震预警计算的工作量和复杂度。

与此同时，地震发生时建筑工程混凝土结构的弹性模量的变化通常也不是线性变化的，这就在很大程度上增加了混凝固结构的弹性模量的计算量和复杂度，也必然的影响了计算结构的准确性和科学性。因此，只需要一些基础数据就可以完成设计的概念设计模式就能够完成建筑工程抗震概念结构设计的全过程，这种处理方法能够极大节约工程设计成本和工作量。但是建筑工程抗震概念结构设计也需要设计人员具有十分全面丰富的建筑工程设计经验，并对本地区地震发生的各种参数十分了解，才可能完成建筑工程抗震概念结构设计的任务。

2　抗震概念设计在建筑结构设计中的具体应用

2.1抗震场地的确定

一般来说，地震对建筑工程的破坏主要分为以下三种情况：①地震引发的强烈扰动和地面变形等会造成建筑工程的变形和坍塌，这是最为严重的一种情况。②地震的次生灾害如泥石流和堰塞湖等也会对建筑工程造成次生危害，有的情况下其破坏程度甚至要高于前者。③地震产生的强烈扰动现象会造成山体滑坡从而对建筑工程造成破坏。对于上面提到的三种地震破坏情况，第一种情况可以通过采取一些工程技术措施加强建筑工程的质量来进行防范。后两种地震次生灾害造成的损害只能通过选取适合的抗震场地来进行预防和减轻其影响。首先，我们要选择硬土层作为抗震场地，如果土层应力比较差我们可以在土层上面铺设一层较厚的碎石子来进行加固。在抗震场地的选址确定作业中，工程技术人员一定要对目标区域的地形地质，山川河流等数据进行全面详实的搜集和整理，并以此为基础选择抗震场地。

2.2地基加固工程

坚实均一程度高的地基对于防范地震等自然灾害具有十分重要的作用。因此，抗震概念设计在地基的选址上一定要充分收集本地区的地形地质情况，并全面调查本地区土层的厚度和构成情况。在充分了解本地区地形地质和土层构成情况的基础上依据相关技术标准和规范来科学的确定本工程低级的负载大小和具体分布，从而当地震发生的时候地基能够最大程度上起到抗震减灾的作用，增强建筑工程的质量安全。此外，地震概念设计人员应该把结构相近的建筑结构工程放置在构成成分相同或者相近的地基上，确保地基和建筑工程的稳定性和可靠性，严禁一块地基上出现两种或者两种以上的建筑结构。此外，埋设在地下部分的地基应该保持相同的长度和宽度，并根据地基和地形的情况合理确定地下室的大小和分布情况。只有这样才能在地震来临时建筑工程发挥出最大的抗震减灾和稳固性的作用，保护居住者的生命财产安全。

2.3建筑结构的设计和调整

科学设计，分布合理的建筑结构设计能够有效减轻地震造成的损害，提高建筑工程的质量安全和使用寿命。因此，建筑工程抗震概念结构设计人员在进行建筑工程设计的时候应该遵循建筑结构的简单构造和整体弹性的原则，确保建筑工程具有良好的抗震能力。当地震发生的时候，建筑工程各个结构的受力情况应该显而易见，不同的建筑结构通过不同的结构体系来承担受理情况，便于地震灾后的救援工作的开展和人员的自救。

因此，建筑工程的材料的刚度变化应该比较小，降低因地震造成建筑工程楼层之间发生错位的概率，同时也能够在一定程度上化解地震的破坏，增强建筑工程整体结构的稳定性。对于建筑工程一些处于设计要求的不匀称的设计结构，我们一定要对其局部采取一定的加固措施，确保其具有较强的防范地震的能力。

2.4抗震防线工程的设计工作

通过利用建筑工程的抗侧力结构来增强建筑工程整体的延展性是建筑的抗震防线工程的主要应用。建筑工程设计人员通过设置许多抗震防线工程可以大大分解地震对建筑工程造成的应力损害，提高建筑工程整体结构的抗震能力和质量安全。实践证明，这种抗震防范工作能够在很大程度上化解地震带来的破坏。因为建筑工程的自己震动的周期和地震造成的振动周期具有时间上的差异，这样就能尽可能减轻建筑工程和地震发生共振并因此造成建筑工程坍塌的可能。建筑工程抗震防线的第一道防线通常在用负载力量较小的纵向支撑，并通过设置一些建筑结构冗余部件来弱化和引导地震带来的能量波，并通过这种防线来隔开建筑工程的自震的周期和地震震动的周期，从而有效的防范地震波带来的共振可能对建筑工程结构造成的损害。

2.5调整建筑结构，降低地震破坏

有关统计数据显示地震对建筑工程的破坏与建筑工程的结构有密切的关系，建筑工程不同的结构受到地震的损伤程度也各有不同。因此，建筑工程抗震概念结构设计人员可以通过采取技术对建筑工程结构进行合理设计，从而有效防止地震对建筑工程结构造成的损害。通常情况下，局部结构的破坏要先于建筑结构整体的破坏。因此，把握地震对建筑结构破坏的一般规律有助于科学调整建筑工程的结构设计来降低建筑工程结构的损害，提高建筑工程的质量和使用寿命。根据笔者多年的观察和分析，地震对建筑工程结构的破坏有两条普遍规律：①梁破柱后。一旦建筑工程的柱子发生折断就会直接造成建筑工程整体结构的的坍塌，所以建筑工程的横梁的破坏要先于承重柱子的破坏。②节点第一。如果建筑工程的节点在构建破坏之前就丧失了其功用，那么就会直接造成建筑工程整体结构构件的破坏，从而最终导致建筑工程整体结构的破坏和坍塌。

2.6建筑工程构件稳定原则

建筑工程两个构件之间的承载力的大小一定要大于单个构件节点的承载力，这样地震发生的时候就能尽最大可能减少地震波能量对建筑工程构件稳定性的破坏。需要指出的是，建筑工程构件的连接除了要根据技术标准具有较强的刚度保证，更要具有相当程度的变形能力来应对地震横波的拉扯，保障建筑工程整体结构的稳定和质量安全。

3　总结

近几年来，频发的地震给给我国经济社会发展造成了严重的损失，也促进了抗震概念结构设计的进一步发展。。因此，建筑工程抗震概念结构设计人员一定要掌握全面的抗震概念设计有关知识，严格按照有关技术标准进行抗震减灾工程设计。建筑工程设计和建造单位也要下大力气努力学习国内外先进的建筑工程抗震减灾的设计和技术，努力提高建筑工程的技术含量和抗震能力，确保当地震发生时建筑工程能够保持整体结构的稳定性和不变形，确保建筑工程居住者的生命财产安全，从而为建筑公司带来良好的经济效益和社会效益。

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TU352.1+1

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1673-0038（2015）10-0031-02

2015-2-18

康怡（1980-），女，工程师，本科，主要从事建筑结构方面的工作。