关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论

徐国涛

摘    要：随着高层建筑工程数量越来越多，国家对建筑结构抗震性能也提出了更高要求。这就需要结合当地的实际情况做好抗震方案设计工作，提高建筑工程的抗震性能，保证居民安全，降低地震灾害造成的生命财产损失。

关键词：建筑工程;结构设计;抗震设计

1  建筑工程结构设计中抗震设计的重要性

建筑工程结构的设计不仅对其整体的美观度和稳定性有一定的影响，通过结构设计中的抗震设计还能对建筑物的安全度进行加强。随着生活水平的不断提高，人们对建筑物的质量和安全也有了更高的要求。城市中，大多数建筑物是人们生活和工作的场所，因此建筑质量的高低好坏直接影响到人们的财产和生命安全，尤其在地震多发的地带，合理的利用建筑工程的空间构造可以在很大程度上减少地震灾害对建筑物的破坏，提高居民的安全系数，降低灾害破坏程度。另外，虽然我国地震发生频率较低，但是多數的地震的可预测性较小，因此在建造房屋时就应该考虑到对地震灾害的抵抗能力。综上所述，建筑工程结构设计中，抗震性的设计具有极大的必要性。

2  建筑工程结构抗震设计的基本原则

2.1  设计多元化抗震措施

在进行建筑工程结构设计中的抗震设计时，结构设计人员在对建筑物进行基础的抗震设计之外，还应该综合考虑环境、发展情况等多方面原因对建筑物进行更加科学合理有计划性的多元抗震设计措施。使建筑物在地震灾害中对地震具有多重防震能力。举个简单的例子，在对建筑物顶端进行抗震结构设计时，可以采用“混合隔震”和“基底滑移隔震”的抗震技术方法。另外，可以在建筑物具有基础防震能力的基础上，对其进行进一步抗震技术设计加强建筑防震效果提升建筑物整体的抗震性。因此，在设计中采用多元化抗震设计的措施，是实现建筑物高校抗震性能的重要手段之一。

2.2  确保建筑结构具有较强的功能性

在进行建筑工程结构抗震设计的时候，要注意建筑物各个结构是否具有较强的功能性，保证建筑结构的构建具有较好的承重性和稳定性。另外在对建筑工程结构构件的设计中，要满足建筑结构的基本原则，例如强柱弱梁，强节点弱连接的原则。在具体施工操作中，要采取一定的技术提高建筑结构的抗震性能。

3  建筑工程抗震设计中的关键问题以及实施要点

3.1  抗震场地选择

在相同的设计条件下，场地的地质条件对建筑抗震性能有着极大的影响，并且受到地震破坏程度差异明显，所以做好抗震场地选择工作十分重要。在选择抗震场地时，尽可能避免地质较差的场地，降低地震带来的灾害。通常情况下，微风化与中等风化基岩、密实砂土层、含水量低的黏土都是较为有利的建设场地，而软土、液化土、湿陷性黄土都是不利场地，需要正确辨别场地的影响因素。如果工程建设区域地质不理想，则需要结合土质采取加强措施，同时要对可能出现的不利条件进行估算，并采取预先防护措施进行加固处理。如果发生地震时可能出现断裂的场地，需要重点加强地基，确保基础工程的安全。

3.2  建筑结构抗震体系

合理选择建筑结构抗震体系是保障抗震设计质量的重要因素，建筑体系是否合理直接决定了建筑工程的经济性、安全性。在建筑结构抗震体系设计当中，需要重点从以下三点入手：

（1）确保建筑结构体系合理性，需要避免部分结构遭到破坏对整个工程的影响，同时也包括部分构件遭到破坏造成整体结构瘫痪。所以在建筑结构抗震设计中需要保留一定的冗余度，并具备较好的变形能力。如果发生了地震灾害，即使局部出现了严重损毁，其余部位也要能够承担横向、纵向荷载，提高建筑结构整体的稳固性。

（2）确保建筑结构抗震性设计的清晰性，明确设计当中地震力的传递路径，在对竖向建筑构件进行布置当中，要保证重力荷载均匀，并对楼屋盖梁体系设计当中，垂直重力荷载需要以最短路径向竖向构件传递。保证建筑整体抗侧力结构的剪力墙、支撑系统、框架等相互联系，结构体系受力明确。

（3）确保建筑结构体系的刚度、强度满足要求，避免因为局部刚度、强度产生变化而影响整个结构。在设计框架结构过程中，需要重点考虑节点问题，避免节点被破坏，对于抗震性能较为薄弱的部位要采用更加合适的防护、加固措施，这样即可提高抗震性能。

3.3  建筑结构平面布置的规则与对称性

根据抗震理念，对建筑立面、平面设计时，应确保建筑结构的规则性。对于不规则建筑工程通常都是采用空间结构计算模型;对于工程结构中较为薄弱的环节，需要提高内力系数，结合相关标准对弹塑性变形进行分析，薄弱部位需要采用针对性抗震设计。对称性同样是抗震设计中的重要一环，需要建筑结构对称、质量分布对称、刚度对称。通常最理想的方案是“三心重合”，三心即平面形心、质量中心、刚度中心。结构对称也就是抗侧力主体结构对称，该种对称较为容易实现，主要保证主体结构沿着主轴方向进行刚度、强度设计，变形特征差异不大;保证沿抗侧力主体结构当中的主轴线强度、刚度分布均匀;结构整体具备一定的协调能力，确保刚度、强度能够满足扭矩性能，这样即可在发生地震灾害时，建筑结构不会产生较大的扭转变形，避免主体结构、构件遭到破坏。

4  提高建筑结构抗震性能的措施

4.1  合理布局地震外力能量传递吸收

外力传递吸收是保证建筑结构抗震能力的前提条件，采用合理的布局方案，可以确保支柱、梁、墙轴线处于同一平面，这样可让构件双向抗侧力体系更加合理。采用此布局方案，如果发生了地震，即使对柱、墙、梁的弯剪破坏，其塑性屈服也会发生在底部。再者，连梁塑性屈服要控制在连梁位置，同时还具备一定的变形能力。该种结构设计方案，在地震时会充分发挥结构抗震作用，结合“墙强梁弱”的理念，可以提高墙肢承载力，确保结构抗震性能。

4.2  抗震构造措施

结合抗震等级对工程进行抗震构造措施（包括梁、柱、墙）的加强，这样可以在发生地震时候，梁、柱、墙都达到要求抗震标准。建筑工程多数都是采用钢筋混凝土结构，如果钢筋的承载力、延性较好，则结构抗震性能也更强。所以，为了确保钢筋混凝土结构承载力、延性，需要在建筑结构设计中按照“强剪弱弯”、“强柱弱梁”、“强节点弱（杆）件”原则进行设计，严格控制柱截面尺寸，保证柱的轴压比满足实际要求，严格按照构造配筋要求，从而不断加强节点构造，提高节点的抗震性和牢固性。

4.3  设置多道抗震防线

提高建筑结构的抗震性能，需要设置多道抗震防线。在整个建筑工程抗震体系当中，如果发生了地震问题，会在地震作用下部分延性较好的构件率先出现塑性屈服，也就是可以承担起第一道抗震防线作用。之后，其他构件同样也会起到抗震防护作用，在第一道防线出现了塑性屈服之后，之后的抗震防线会逐次屈服。该方法可以形成多道抗震防线，产生第一道、第二道……第N道抗震防线，如果第一道防线塑性屈服达到了极限时，则第二道防线即可发挥作用。该结构在保护建筑结构安全中有着重要意义。

5  结束语

地震具备的破坏性质能够严重影响到人们的人身财产安全，近年来，我们国家经常会出现地震等自然灾害，给广大人民的安全形成了严重的威胁，所以将抗震设计融入到建筑结构设计当中已经逐渐受到了整个社会的普遍关注。

参考文献：

[1] 谢天祥.建筑结构工程抗震设计分析[J].居舍，2017（36）：68.

[2] 王友三.建筑结构抗震优化设计研究[J].价值工程，2017（35）：86～87.