浅谈我国建筑工程抗震设计的研究分析

徐春芳

【摘要】地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。据统计，全世界每年发生的地震约达500万次，其中绝大多数地震由于发生在地震深处或者他所释放的能量小而人们感觉不到；而人们感觉到的地震，也即有感地震，仅占总量的1%左右；能造成灾害的强烈地震则为数更少，平均每年十几起。然而，就是这些每年为数不多的地震，却给人们带来了无可挽回的巨大经济财产损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明，95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。

【关键词】建筑 工程 抗震 设计

地震是人类在繁衍生息、社会发展过程中遇到的一种可怕的自然灾害。强烈地震常常以其猝不及防的突发性和巨大的破坏力给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定、社会功能带来严重的危害。历史上各种自然灾害曾毁灭了世界各地52个城市，其中因地震而毁灭的城市有27个，地震之外的其他各种灾害，如水灾、火灾、火山喷发、风灾、沙灾、旱灾等毁灭的城市为25座。地震灾害占灾害造成总数的52%。可见地震灾害确系“群害之首”。研究表明，在地震中造成人员伤亡和经济损失最主要的因素就是房屋倒塌及其引发的次生灾害（约占95%）。无数次的震害告诉我们，抗震设防是防御与切实减轻地震灾害是我国一项长期而艰巨的任务，新建工程抗震设防任重而道远。

一、建筑抗震设计的必要性

地震是地殼运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。据统计，全世界每年发生的地震约达500万次，其中绝大多数地震由于发生在地震深处或者他所释放的能量小而人们没有感觉到；而人们感觉到的地震，也即有感地震，仅占总量的1%左右；能造成灾害的强烈地震则为数更少，平均每年十几起。然而，就是这些每年尾数不多的地震，却给人们带来了无可挽回的巨大经济财产损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明，95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。典型的例子如，日本是个多发地震国家，政府一贯重视建筑物抗震设计，其防震设施和技术相当先进，建筑物通常具备了抗御7～8级地震的能力；而阿尔及利亚当地房屋建筑质量普遍低劣，抗震性能差，地震时易坍塌。由此可见，对建筑物进行有效地抗震设计是减轻地震灾情最有效、最根本的措施。

二、我国建筑工程抗震设防存在的问题

（一）建筑工程设计方面存在的共性问题

1.设计不合理。建筑物的破坏随建筑平面、布置、结构形式的不同和抗震措施的多少而

有差别。房屋平面不规则、立面形状复杂，质量分布不均匀、刚度变化较大，地震时引起扭转或变形不协调，加重房屋局部震害；砌体房屋的高度、高度与宽度比超过规范要求，地震时产生平面玩去破坏；结构不合理、构件之间、节点构造不牢固，抗拉压、剪切强度不足、房屋整体性差，使构件丧失承载力而倒塌。

2.设计图纸质量较差。受经济利益的支配和不正之风的影响，设计粗糙、深度不够，设计交底和图纸会审走过场的现象普遍存在，无计算书、对计算结果不分析不审查的现象时有发生。部分人员重计算、轻构造，忽视对抗震设防节点做法的设计，对抗震设防既没有提供足够的详图，也未按设计规范规定提出对施工质量的具体要求，而仅笼统地概括为按抗震规范的要求施工，可操作性差。在接受工程变更时，不对抗震设防作通盘考虑，常常前后矛盾，不便施工。

（二）施工、监理方面的问题

1.施工队伍整体素质下降。施工队伍管理水平、技术素质的下降给建筑物的抗震设防留下隐患。目前建筑工人当中，有一大部分是民工，没有经过专业技能培训，操作技术不熟练；施工企业的领导者中，还有不少人存在重效益轻质量的观念，自身质量意识差；监理部门需要旁站监理的工序不能做到现场旁站检查、监督；施工人员违反操作规程和施工偷工减料现象仍然存在，劣质建材以次充好进入工地使用，这是目前造成工程质量不高的主要原因。

2.施工质量不符合要求。突出表现在砖砌体的组砌方法不正确、构造柱与墙体之间缺乏可靠的连接、框架结构中的填充墙与梁柱之间连接不牢、框架节点施工质量差等方面。

三、对建筑工程进行抗震设防的探讨

（一）依法进行抗震设防的法律依据

近年来国家为了规范抗震管理工作，对建设工程依法进行抗震设防相继出台了一些列法律法规，要如下：（1）GB50011-2001《建筑抗震设计规范》；（2）《中华人民共和国防震减灾法》；（3）《中国地震动参数区划图》；（4）建设工程抗震设防要求管理规范》；（5）《地震安全性评价管理条例》、《地震监测设施和地震观测环境保护条例》、《破坏性地震应急条例》；（6）地方行政法规：主要包括各地出台的防震减灾条例、抗震设防要求管理办法等等。目前，我国已经形成了一套完整的防震减灾法律体系，使我国的防震减灾事业纳入了法制化轨道。

（二）建筑工程抗震设防的对策

人类在防御和减轻地震灾害的过程中，所采取的措施主要有两种：工程性措施和非工程性措施。非工程性措施主要是指震后救援；工程性措施主要是对建设工程进行抗震设计，使工程在承受所考虑的地震作用下具有一定的安全性。我国由于抗震设防工作起步较晚，依法进行抗震设防，建议重点开展以下几方面的工作。

1.重视地震安全性评价

建筑工程首先要确定设防标准。设防标准低了，工程设施安全度降低，地震时起不到抗震的效果。相反，设防标准高了，会增加不必要的浪费，甚至工程项目因资金不足而缓建或停建。确定科学的、合理的抗震设防标准，只是通过进行地震安全性评价工作来实现。地震安全性评价是抗震设计的一部分，他要求所设计的工程在常遇（使用期内可能遇到几次）的小震下，工程基本无损，无需修理即可继续使用；在难得一遇的中震下，经修理后仍可继续使用；而在不大可能遭遇的特大地震下，可以容许工程破坏，但仍不倒塌，以保证人身安全，即所谓“小震不坏、中震（设防烈度）可修、大震不倒”。地震安全性评价主要包括地震危险性分析和图层地震反映，直接提供不同年限、不同概率水准的基岩与地振动工程参数。因此，我们应充分重视并切实做好地震安全性评价工作。

2.抗震设防措施要贯穿于工程建设的全过程

要使建筑工程真正达到能够减轻以致避免地震灾害，必须把抗震防灾工作自场址选择、设计、施工、质量监督和竣工验收贯穿始终，其中最重要的是选址、设计、施工三个环节。

首先，在选址时选择地震危险性较小的地段作为建设场地，因为场地条件对震害有明显的影响，新建工程一般不应在地震断裂邻近地段进行建设，不应在覆盖图层厚的冲击、淤泥软土层级严重不均匀土层上进行建设，不应在条状突出的山嘴、高耸的山包、非岩质陡坡上进行建设。其次，在抗震设计中，一定要严格按“二阶段”的设计步骤和“三个水准”的设防目标进行设计上，不得马虎。此外，在施工的各个环节上要全面贯彻抗震规范要求，充分体现抗震设计意图，使建筑物防御地震的能力得到保障，从而减轻地震灾害给人民生命财产带来的损失。

（三）可靠度理论在基于性能抗震设计中的应用

目前我国抗震设计规范在进行构件强度设计时就采用了可靠度理论，但是各设计表達式的分项系数是采用可靠度分析和优化思想确定的，这样就可以保证结构构件的可靠度水平保持在一定水平之间，对于基于性能的抗震设计，由于要更明确地确定结构在不同水平地震作用下的性能水准，就应该更合理地处理这些不确定因素，也就应该基于可靠度理论进行结构抗震设计，这点在美国联邦紧急救援署（FEMA）的研究报告中明确提出“基于性能的结构抗震设计框架应该是基于可靠度理论的”，我国学者也提出相同的看法。目前抗震设计在可靠度分析中考虑的不确定因素主要有结构反映的不确定性，另外一些不确定因素也应考虑进去，不过一些不确定因素对结构性能的影响需要做长期大量的统计调查和试验研究，所以要很完整地考虑这些不确定因素还需要做长期的工作。

四、结束语

地震是一种突发式的自然灾害现象，从世界各国减轻地震灾害所采取的措施来看，主要有三条：一是加强地震预报，力争在地震发生前采取行动以减少损失；二是在设计和施工方面提高各类建筑物对地震的抵抗能力，包括对已建建筑进行抗震能力鉴定机加固；三是加强地震时应急指挥和救援工作。总之，从各个环节上重视和把关，把地震灾害尽量降到最小、最轻。

参考文献：

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