建筑结构设计中的抗震设计

陈兵　周玉琳

【摘 要】地震是一种自然灾害，具有巨大的破坏性，由于地震作用具有随机性和复杂性，其对建筑造成的损坏具有不确定性。如果建筑物不具备足够的抗震能力，当地震发生时将会对人们的生命财产安全造成严重的影响。由此可见，建筑结构的抗震设计至关重要。作者结合自身的工作实践经验，在本文当中分析了保证建筑结构抗震水平的先决条件，并对实现建筑结构抗震水平设计的具体措施进行了详细的探讨。

【关键词】地震；建筑结构；抗震设计

【Abstract】Earthquakes are a kind of natural disaster and they are very destructive. Due to the randomness and complexity of earthquakes， their damage to buildings is uncertain. If the building does not have sufficient seismic resistance， it will have a serious impact on people's lives and property when the earthquake occurs. From this we can see that the seismic design of building structures is very important. Based on his own work experience， the author analyzes the preconditions for ensuring the earthquake resistance of building structures in this paper， and discusses in detail the concrete measures for achieving the seismic design of building structures.

【Key words】Earthquake；Building Structure；Seismic Design

在人与自然地关系中，自然灾害是人类需要经常应对的一个重要问题，其中，地震又以其突发性强破坏力大而被列为群灾之首。地震作为破坏力最强的自然灾害，其对于人们的生活及建筑物损坏的程度是毁灭性的，为了防止地震对人类生活及建筑物的过度破坏，实现对人类生命及财产安全的保护，对建设工程采取科学合理的抗震设防措施是降低地震灾害损失的最有效途径。建筑工程必须要在结构设计环节中做好抗震设计。近年来，在专家、学者的共同钻研和努力下，我国建筑工程结构的抗震设计水平得到了显著提升，抗震设计水平的提高帮助我国建筑工程结构的抗震安全性实现了突破。

1. 保证建筑结构抗震水平的先决条件

1.1 合理的选址。

（1）造成建筑物地震灾害的原因是多方面的，场地条件是其中重要的方面之一，由于场地因素引起的地震灾害往往特别严重，而且有些情况金金依靠工程措施来弥补是很困难的。因此在建筑结构抗震水平设计中，合理的选址是最基本的先决条件。为了保证选址的正确、合理性，我国政府部门已经出台了《中华人民共和国减灾抗震法》等法律条文，其中明确规定“对于有可能发生的重大建设性工程以及次生灾害进行严格的地震安全指标评价，按照地震安全评价结果，明确相关建筑物的抗震设防要求，并对其进行分别设防”。建筑结构应根据其使用功能的重要性分为甲、乙、丙、丁类四个抗震设防类别，其中，甲类标准为：涉及国家公共安全的建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，以及使用上有特殊要求的建筑；乙类标准为：地震中不能中断使用功能，且必须要逐步恢复的建筑类型；丙类标准为：除甲、乙两类建筑外的其他普通建筑类型；丁类标准为：抗震级别相对较低的建筑。

（2）由此根據对国家相关法规的分析，在进行建筑物结构设计时，必须要选择对建筑有利的场地，避免在不理地段建设大型民用建筑，以防止地震破坏隐患的出现。对于一些软基地段，也必须要进行充分的处理，才能够进行合适的建筑设计。另外对于地震可能引起的次生灾害问题，也必须要予以正确的处理，进一步保证选址的正确性。

1.2 科学的设计。

当地震发生时，不同的建筑结构所受到的地震影响是不同的，为了最大限度江都地震灾害的影响，建筑设计人员在抗震设计环节中，要根据当地地段的实际情况来进行建筑结构的选择。目前，我国常用的建筑结构可分为“钢筋混凝土结构”、“砌筑结构”、“钢混结构”和“钢结构”四种类型。通过对四种结构的比较分析得出，钢筋混凝土结构的抗震能力相对较强，因为其自身具有较好的柔韧性，所以当建筑物因地震灾害而出现应力变形时，钢筋混凝土结构能够依靠自身良好的承载力对其进行一定程度的控制，这是其它三种结构所不具备的优势。

1.3 坚实的质量。

地震作为破坏性超强的自然灾害，想要最大限度降低其对建筑的破坏，保证建筑设计坚实的质量是最基本的防护措施。相比较而言，我国建筑设计水平发展较为缓慢，我们可以向地震多发国家借鉴学习，日本这方面做得就很好。日本在构筑高层建筑物的基础中普遍采用“地基地震隔绝”技术，在建筑物底部安装橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座等抗震缓冲装置。为了提高传统木结构房屋的抗震能力，日本最普遍的民宅也是箱体设计，地震灾害发生时房屋可以整体翻滚而不损毁。比如日本大京公司的一座号称日本最高（地上55层、高185米）的埼玉县川口公寓，使用了与美国纽约世界贸易中心相同的cft（钢管），确保了抗震强度。这种钢管的直径最大达800毫米，厚度达40毫米，而且钢管中还注入了比通长钢筋混凝土强度高3倍的高强度混凝土，该公寓使用这种钢管168根。为了保证建筑结构抗震水平，必须要在建筑抗震设计环节中科学的运用抗震理论，根据相关设计原则，利用有效措施来提高建筑结构的可靠性与安全性。

2. 实现建筑结构抗震水平设计的措施

2.1 基础性防震措施应用。

基础性防震措施根据建筑的结构的不同位置有着不同的措施： （1）地基隔震。地基隔震是在建筑地基与土层之间设置缓冲层，以便在地震发生时减小建筑与土层之间的震动碰撞，实现对震能的有效吸收和反射作用，减小地震对建筑物的破坏。目前，我国最常使用的地基隔层为沥青原料隔震层。

（2）基础隔震。基础隔震是整个建筑结构抗震设计中的关键，想要降低地震对建筑物的破坏，就必须做好基础隔震措施。在对建筑基础采取抗震措施时，为了减小地震对上部结构的破坏，需要在建筑物的上部结构和基础位置接触设置隔震层，防止地震力由地基处向上部结构传播，降低地震对建筑上部结构的破坏。基础抗震装置一般采用混合隔震装置、基底滑移隔震装置和夹层橡胶隔震装置等。

（3）间层隔震。间层隔震是为了吸收地震的冲击余力而设置的，间层隔震的有效设置能够对震力进行再次削减，以达到降低地震对建筑的破壞作用。间层隔震一般都安装在原始结构层上，其实我国最早使用的抗震措施，具有施工操作简单的优势。

（4）悬挂隔震。悬挂隔震是通过悬挂的方式，将建筑物全部或部分结构脱离地面，从而在地震出现时，降低地面震动与建筑物之间的震力作用。目前，此种抗震措施多用于大型钢结构建筑当中，收到了较为不错的抗震效果。

2.2 机敏减震支撑体系。

机敏减震支撑体系是集成现代科技技术的防震系统，其利用活塞运动的原理，对建筑结构进行设计。在地震灾害发生时，保证建筑结构中的内、外钢能够通过不断的滑动来消减地震的破坏力，减轻震力破坏和消耗地震作用力的传导。目前，这项技术还在不断的研究和完善当中，相信其很快就能够实现有效的应用，为建筑抗震设计水平的提升做出贡献。

2.3 效能减震技术应用。

效能减震是实现对地震所产生动能的消耗，来减轻地震能的传导大小，从而降低其对建筑物的破坏程度。目前，在此技术方面一般采用消能器和阻尼器，两种器械都能够实现地震能量的有效消耗和吸收，减小震力对建筑主体的破坏，以达到对建筑主体结构安全、稳定性的保护。目前，效能减震技术在我国建筑防震设计中得到了有效的应用，其在新建筑的防震设计和旧建筑的抗震加固方面，都起到了良好的效果。

3. 总结

综上所述，建筑工程作为人类工作、学习和生活的基本场所，其对于人类正常生活秩序的重要性是不言而喻的。为了实现对人类生活正常秩序的有效维持，保证人类的生命及财产安全，做好对建筑结构的抗震设计是对建筑设计、施工企业的基本要求。在实际设计过程中，为了能够将抗震设计的功能性最大限度发挥出来，设计人员应多分析此前的抗震设计经验，结合实际建筑的特点，来进行科学的抗震设计，为提升建筑结构的抗震水平打下良好而又坚实的基础。

参考文献

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[文章编号]1619-2737（2018）03-08-717