抗震在建筑结构设计中的分析

范思春

[摘要]随着我国经济的飞速发展，人们对建筑物的要求不仅仅局限于实用，还要做到外观精美。这就对设计人员提出了较高要求，既要满足外观要求，又要确保建筑的安全性能。建筑的抗震设计非常重要，抗震工作不可懈怠。

[关键词]建筑结构；抗震设计；结构优化；优化策略

文章编号：2095 - 4085（2018）09 - 0049 - 02

汶川地震以后，我国的建筑设计行业越来越重视抗震设计。但是，实际地震的大小，是现有科学水平难以准确预估的。在一个地区发生超过设防烈度的地震是完全可能的，同一个场地的地面运动也是不确定的，不同性质的地面运动对建筑的破坏作用也不同，影响因素甚为复杂。所以，在建筑的设计过程中，建筑的抗震设计不可轻视。

1 我国建筑工程的地震预防设计优化

1.1 建筑物建设地点的科学化

地球表面由厚度大约为100—150km的巨大板块构成，即太平洋板块、印度洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块。当两个板块相对运动，发生碰撞、摩擦，将会产生地震带。地震以地震波的形式经过土层的放大传至地球表面。当设计人员在选择工程结构场址的时候，应根据工程需求，对抗震有利，不利以及危险地段给出综合性评价。

1.2 建筑物地基和基础的合理化

地震波分为体波和面波两类，体波又分为横波和纵波。纵波的周期短，振幅小，波速快，能引起地面上下颠簸；横波通过土体在垂直于传播方向以蛇形振动的形式传播。与纵波相比，横波的周期长，振幅大，波速慢，能引起地面摇晃。可见，纵波比横波传播速度要快。地震时，地震波使地面发生强烈的震动，导致地面上原来静止的建筑物发生强迫震动。然而，基础既起着把地面震动传递给建筑物的作用，又起着把建筑物受到的地震力作用传递到地基上的作用。因此，建筑物应采用良好、稳固的地基土，譬如：稳定基岩，坚硬土、开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等，又要采用合理的基础，保证建筑物在地基土的沉降均匀以及倾斜角度在合理范围内。

1.3 建筑工程的抗震构造的合理化

建筑工程为了提升企业的经济效益，往往都会用其独特的外形吸引消费者，的确，这种提升经济效益的方法能够在短期内见到成效，所以这种风气在建筑行业盛行，有一些建筑工程設计单位将建筑核心放在了建筑物的外形上，而忽略了建筑物的安全性能，也就是忽略了建筑物的抗震设计工作。所以，一旦发生地震灾害，这样的建筑物不能够在最大程度上确保居民的安全。综合种种原因，建筑工程的设计师在最初结构设计的时候，就应该将建筑工程的抗震设计工作落实到每一道施工程序中，使建筑物的抗震功能在建筑构造中得以体现。

1.4 建筑物形体的规则化

随着经济的腾飞，人们对于建筑物外观要求越来越复杂。不仅在平面上要求格局多变，在立面上，仍然要求结构的不规则化。但合理的建筑物形体和布局在结构抗震验算中是相当重要的。震害表明，简单、对称的建筑物在地震力作用下较不容易被破坏，其可以预估出地震来临时的反应，较容易采取抗震构造措施和进行细部处理。相反，建筑物外观的多样化，致使地震来临时，复杂的结构势必会产生复杂的传力途径，在地震力作用下，产生明显的抗震薄弱部位，最后导致破坏。

1.5 建筑工程中材料以及施工的合理化

随着近几年建筑物的高度不断被刷新，建筑业出现了许多建筑材料，建筑商打着质量轻、强度高的幌子，将建筑材料价格抬得一高再高，然而，大多数的建筑均为钢筋混凝土结构，在结构设计中，首先要求有足够的承载力，为了满足抗震设计要求，还需要有一定的延性。也就是说，并非钢筋越多越好，否则可能造成混凝土先于钢筋破坏，结构构件的变形能力下降。所以，强度越高越好只是片面之词，要合理的使用建筑材料、规范的施工工艺进行施工，才是保证建筑物结构稳定的条件。

2 建筑工程项目中抗震设计的优化

2.1 合理设置防震缝

建筑物的体型越来越复杂，平立面越来越不规则。在不规则的建筑简图里看，传力途径混乱。我们要根据不规则程度、地基和基础条件等因素进行比较，合理的设置防震缝，将不规则的建筑物分割成规则的结构单元。抗震计算时，降低结构的抗震设计难度，使结构构件传力清晰，受力一目了然，又使得各个结构单元间互不影响。

2.2 合理布置结构的刚度及承载力

地震发生时地表会剧烈的摇晃，摇晃程度越强，建筑物受到的损害就越大。随着地震的影响，建筑会不同程度的出现平移、扭转，当平移或扭转过大时，结构构件发生破坏。虽然建筑物要求有一定的延性，但建筑物也要有一定的抗力作用以控制变形，避免结构的刚度突变形成薄弱部位，并且在可能是薄弱部位的构件进行加强。

2.3 结构体系设置多道抗震防线

建筑的每一个结构构件都有其用途，当其中一个或几个构件发生破坏时，建筑物可能会丧失抗震能力。当建筑物在结构构件设置时，由若干个延性较好的子构件组成，共同抵抗地震力；增加结构构件的冗余约束，使结构构件成为超静定结构，即使构件发生破坏，也不至于发生严重后果，方便修复破坏构件。

3 结语

建筑物与人们的日常生活息息相关。抗震性能较强的建筑物能够在很大程度上确保人们的安全，也正是因为如此，我国建筑行业的技术研发人员在此方面的研究从未停止过脚步，始终致力于将我国建筑行业的抗震技术推向巅峰。

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）：46 - 51.

[2]康冬虎.带托柱转换层钢筋混凝土高层建筑结构基于性能的抗震设计[D].重庆：重庆大学，2014.