建筑结构设计中的抗震设计浅述

王辉刚/贵州新基石建筑设计有限责任公司

建筑结构设计中的抗震设计浅述

王辉刚/贵州新基石建筑设计有限责任公司

近些年来我国自然灾害特别是地质自然灾害频发，严重影响人民的生命财产安全，同时也对社会稳定与长治久安产生了巨大的影响。以汶川、玉树两大地震为首的地质灾害给我国的现代化建设带来了较大的负面影响，地震中大型建筑倒塌会造成的重大伤亡发人深省，通过建筑结构改善建筑抗震水平已迫在眉睫。本文根据笔者工作实践，对建筑结构设计中的抗震设计进行了分析和探讨。

建筑；结构；设计；抗震

一、地震中建筑倒塌的主要原因分析

根据地震中建筑倒塌的数据得知，在地震地质灾害当中导致房屋倒塌的原因主要由以下两个方面的内容影响。

（一）建筑施工质量问题

在建筑施工环节中存在的抗震质量问题一直是限制我国建筑施工行业发展质量的主要因素之一。这方面的内容一方面是由于建设过程中施工方为了提升综合经济效益，过分强调眼前的利益而忽视了长远的发展，从而采用较为粗陋的施工工艺以及施工建筑材料进行施工，导致建筑物的整体抗震水平不达标，严重影响了我国的建筑整体质量，甚至在重大地震中夺走了许多人的生命。

（二）建筑结构设计问题

建筑结构设计对于提升建筑的抗震水平也具有相当明显的作用。根据我国对于高强度抗震地区的建筑施工结构设计要求来看，其中明确要求了废除预制板的施工结构设计方式，必须要使用现浇楼板，即使是低强度地区也必须通过加现浇钢筋混凝土圈梁的方式进行施工操作。但是在汶川地震中我们发现有许多主要建筑根本没有按照国家抗震结构设计要求进行建筑，由于缺乏圈梁以及构造柱设计不合理导致了大量的人员伤亡与财产损失。

二、建筑结构设计在建筑抗震中的应用

（一）具有明确的抗震设计目标

建筑结构的抗震设计必须要建立在良好的场地的基础之上，所以在开展建筑设计之前，设计人员必须对当地的地质情况进行全面了解与勘察，确定场地结构符合抗震基本条件的前提下才可以进行建造，根据我国相关抗震设计的基本规范，小震不坏、大震不倒的抗震设计基本目标。建筑物的结构设计人员，需要不断提高自身的抗震意识，以此才能更好地在实际工作中，进行良好的抗震设计。其在进行结构设计中，需要基于抗震设计意识，以及我国目前颁布的抗震减灾的法律法规，对其施工建筑物的抗震性能进行科学性、安全性的评估，之后根据其抗震性的强弱度，对其建筑物主体结构，使用不同方法，进行设计设防，以此来有效地控制建筑物在遭受地震灾害时，可能发生的损害情况。其对于建筑物，进行设防设计的时候，可以将其按照可能发生灾害情况概率的方法，把建筑物分为甲乙丙丁四类，以此进行相应的抗震设计。在其分类中，不同的区域地质环境对其建筑物可能发生次生灾害的几率有着极大的影响，因此需要设计人员在进行结构与抗震设计之前深入实地，对其具体的施工地点进行详细调查，进而有效地提高建筑物的抗震设计性能。

（二）强化建筑底层的抗震能力

根据地震的相关灾害资料不难发现，几乎绝大多数的建筑出现倒塌情况都是由于底层的抗震能力较弱所导致的。从低层建筑结构的基本设计中存在的问题进行分析，主要可以归结为以下两个方面: 其一，底层框架的设计工作没有根据国家出台的相应抗震设计要求进行设计，而是根据投资方的利益进行了空间的扩充，为了获得更大的销售空间与销售利益而采取了中空设计，降低了柱在底层设计中的应用数量，最终导致整个建筑物的抗震水平大大下降。其二，建筑物临街问题。一些建筑物在设计过程中往往会出现临街的情况，而临街部分为了提升商业街的综合利用效率往往只有承重柱而没有承重墙，结果就会导致称重能力大大下降，这样一旦出现强烈地震，缺乏承重墙的临街建筑物十分容易出现柱支撑应力过大导致断裂，其结果就会向着临街的一面倾斜甚至倒塌，造成严重的安全事故。为了解决上述建筑底层设计中存在的问题，最佳的方案就是通过加强建筑的圈梁以及构造柱的方式来实现抗震能力的普遍提升。

（三）增强建筑物刚性与整体性设计

从房屋内部构造的角度上来看，一般房屋是通过纵横承重构件以及顶部的楼盖组成整个空间内部具有一定刚度的结构体系的，在这个体系当中，影响抗震能力的核心因素就是建筑结构内部的空间整体刚度以及相应的整体性水平。根据我国当前的建筑物设计与建筑现状来看，大多数现浇钢筋混凝土具有良好的整体性以及水平刚度，但是由于存在滑移和散落的问题，所以为了进一步提升房屋的整体稳定性，就必须要通过设计楼板的刚度来提升墙体的稳定性，从而实现整个建筑物抗震能力的提升。另外，现浇楼板以及屋盖作为较强的框架结构，其具有优良的空间刚度与整体稳定特征，所以也被广泛应用于现代建设当中。

（四）强柱弱梁设计思路的应用

根据当前我国现行的基本抗震设计的规范化要求中提及的内容，当前我国的基本建筑设计的预期是强柱弱梁的设计方案，这种设计方案可以有效预防建筑物在地震中出现倒塌的情况。其设计理念简要介绍如下: 强柱弱梁的设计思路实际上就是通过梁端在承受到超出地震设计的预估等级的地震地质灾害时可以通过产生裂缝出现塑性变形来有效吸收地震带来的能量，在保证整个构造柱在地震过程中不出现倒塌的前提下实现对能量的重复吸收，这样就可以有效提升建筑物的抗震水平，降低在震害中倒塌的几率。另外，强柱弱梁的设计思路还可以降低建筑物的整体成本造价，提升综合经济效益，促进行业的全面稳定发展。

（五）重视建筑结构形式设计的合理性

目前，在工民建筑物结构的设计中，包含着多样的设计方法，因此不同的结构设计方法需要进行不同的抗震结构设计。同时其施工场地，也会对建筑物抗震性能的有效发挥，有着极大的不利影响。因此需要设计人员在实际的建筑物设计中，对其建筑物的结构形式，进行重视。在设计中，使用了混凝土结构设计，该结构在实际的应用过程中，具有良好的承载力，并且对于地震发生时的多种应力压力，也有着良好的抵御作用，因此在建筑物的结构设计中，应用十分广泛。针对该结构进行的抗震设计，需要根据该地可能发生地质灾害的等级以及具体的抗震规范要求，来进行设计。设计人员在进行建筑物的抗震设计时，需要对其楼层高度以及基于楼高的侧移量，进行重视。如果其楼层太高，使得该建筑物将会在实际的应用中，一旦出现地震灾害，或者是恶劣的天气情况时，将会导致建筑物侧移，继而导致建筑物在抵御各类灾害情况时，其所承受的应力加大。因此在设计的过程中，需重视其各项因素的影响，根据本地区的实际情况，进行楼层的设计，其中在多层楼的抗震设计中，多使用纵横墙承重，或者是横墙承重。

三、总结

建筑结构抗震设计可以有效降低房屋倒塌的概率，即使出现较强地震引发房屋倒塌，对于房屋倒塌情况下整体结构的稳定性也具有一定的作用，可以有效降低建筑物倒塌带来的人员伤亡。结构设计人员除了强化自身专业技术水平之外，还要重点对建筑当地的地质与气候情况进行充分了解，与施工材料进行全面结合从而选出最佳的结构设计方案，为实现建筑抗震以及人们群众的生命安全保障提供技术支持。

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