关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论

闫翠兰

摘 要：随着我国建筑事业的不断发展，国内的建筑数量与日俱增，建筑的建设规模也较以往有了较大提升，但与此同时，建筑的抗震性能也成为建筑结构设计中必须要考虑的问题。尤其在当前我国高层建筑日益普及的情况下，建筑结构的抗震设计不仅关乎到建筑本身的安全稳定性，更关乎到人们的生命财产安全。因此，加强对建筑结构抗震设计方面相关问题的研究，切实提升抗震设计的科学合理性，对于提升建筑抗震能力，保障建筑与建筑内人员的安全具有重要现实意义。本文对建筑结构抗震设计进行了介绍，并对抗震设计中的注意要点以及提升抗震设计效果的方法进行了讨论。

关键词：抗震设计；建筑结构；隔震措施；抗震能力；地震灾害

1 建筑结构抗震设计概述

建筑结构的抗震设计的主要目的在于使建筑物具备较强的抵御地震灾害的能力，并有效提高建筑结构整体的安全性与稳定性，从而在发生灾害时能够将灾害所可能造成的负面影响尽可能的降低，更好地保障居民的生命财产安全。

抗震设计通常包含三方面内容，即场地选择、施工设计和现场布置。其中场地选择是抗震设计的第一步，也是最基础的环节，其场地选择的科学合理性将直接对建筑最终的抗震性能产生影响。施工设计与现场布置是抗震设计效果得以实现的指导，因此一方面要保证其设计具有较强的可操作性，另一方面要注重建筑结构的整体性，确保地震时所产生的能量能够在建筑中按照设计结构进行传导，最大程度上减少地震能量对建筑的破坏。此外，还需要提前做好建筑的受力分析，再通过相关的灾害模拟来检验建筑结构设计的科学合理性并予以优化，从而更好地提升建筑的抗震性能。

2 抗震设计中的注意要点

2.1 科学合理地选择结构体系

在抗震设计过程中，建筑结构体系的选择是一个关键环节，其直接影响着建筑物的抗震性与整体安全性。一般而言，建筑结构体系的选择需要从两方面进行考虑。

首先，在建筑施工开始之前，都需要先对图纸进行绘制，并做好各种数据的计算工作。而在建筑结构体系的实际设计过程中，则需要先确定整个建筑的受力点，一般情况下都会以建筑的主梁作为受力点，以便垂直方向的重力可以在最短时间内传导至受力点。此外，还需要在设计时对建筑的房屋结构进行科学布置，一般情况下应以竖向构件内部机构布置作为布置方案，以此来确保结构体系的科学合理性。但在实际设计时，往往并不能将竖向构件内部机构进行合理布置。

其次，在结构体现选择时要考虑到其强度能否达到相应的标准与要求。因此，在实际设计过程中设计人员应重点关注建筑结构中比较薄弱的部位，并采取必要方法提升薄弱部位的强度，从而达到提升建筑整体抗震性能目的。此外，建筑的内部框架设计应重点对节点构造进行研究分析，尤其要对房梁与房柱顶部的塑性进行分散，以此来增强建筑薄弱部位的抗震性能。

2.2 合理选择抗震场地

抗震场地的选择是抗震设计的主要内容之一，其场地选择的科学合理性决定了建筑后期的实际抗震效果。因此，在抗震设计过程中需要先对抗震场地进行筛选，应尽量选择有助于抗震设计与后期施工的场地，而对于不利于建筑抗震的位置则应予以排除。要做到这一点，首先应考虑到地震灾害通常会在极短时间内对建筑产生破坏，所以要对起伏较大、土质较差和容易液化的土地进行排除，以免给建筑带来较大的安全隐患。其次，对于一些实在无法避开的不利场地，则应该通过采取一些必要的处理措施来增强建筑强度，从而将地震灾害所可能造成的危害降到最低。再次，对于场地内出现滑坡或地裂的情况，抗震设计人员必须迅速对这些问题进行研究论证，从而找出最有效的应对措施，最大程度上将这些问题给建筑安全性带来的隐患进行规避。最后，对于一些必须进行填土的场地，应该采取一定的加固处理措施如地基加固、桩基加固等，从而确保场地内的填土位置能够具备抗震设计所需的强度。

2.3 充分重视平面布置的基本规则

在抗震设计中应充分利用基础概念设计原则来确保设计方案的科学合理性与可行性。对于其中存在缺陷的方案应及时进行修改，对于明显不合理的方案，则应予以放弃并另行设计。在进行楼板布局时，应利用楼板计算模型来对不够规范的部位进行调整，而对于立体不规则或平面不规则的情况，就应以空间计算模型进行处理。在具体平面布置时一般可以从三方面进行划分。首先，要確保建筑本身具有足够的额抗压水平，使其整体结构在遭受外部冲击时不会出现较为明显的变形，且需要确保其整体结构抗压水平能够尽可能均匀。其次，建筑主体的抗侧力布置需确保其同一侧的抗侧力强度能够均匀。最后，主体抗侧力结构的布置需保证其周围结构拥有相同的刚度，且抗扭刚度也必须满足一定的要求。

3 提升抗震设计效果的方法

3.1 利用特殊材料进行隔震

通常情况下，建筑的隔震水平取决于在建筑建造中所采取的特殊处理方式。传统建筑在进行地基设计过程中，通常会以铺设沙子与黏土或直接覆盖黏土垫层的方法来进行隔震处理。而在对建筑结构进行设计时，可以通过对基础位置安装垫层以及运用特殊材料进行施工，以此来达到隔震效果。

3.2 利用基础隔震方法进行隔震

在进行抗震设计时还可以利用一些装置进行减震。其主要是在建筑基础部位与上部建筑间安装一些减震装置，从而使地震时所产生的向上冲击力能够被削减。根据相关研究显示，减震装置可以有效减少2/3的地震能量。然而，装置减震的方法在高层建筑中并不适用，但却可以考虑采用粘弹性减震或摩擦滑移隔震的方法来对高层建筑进行隔震处理。

3.3 运用层间隔震方法进行隔震

层间隔震是一种十分简单且容易操作的隔震措施，但其隔震效果却相较其他隔震措施而言较差，对地震能量的削减也仅能达到1/10～3/10。其操作方法即是在建筑的每个楼层之间都装配减震装置，从而使建筑能够在地震时对地震能量进行削弱，达到抗震的目的。

3.4 利用悬挂隔震方法进行隔震

悬挂隔震是指在建筑整体结构设计过程中通过将其结构进行悬挂来形成新型的玄关结构。这种悬挂结构能够有效降低地震灾害时给建筑产生的不利影响，这主要是因为地震灾害过程中产生的能量并不能直接传导至处于悬挂状态的建筑上，这就使地震能量所带来的危害在一定程度上被减弱。悬挂隔震措施多被应用在规模较大的建筑中，这些建筑多为钢结构，因此此种隔震设计方式可以起到较好的减震隔震效果。悬挂隔震通常可以分为主框架与自框架两种。其中子框架主要通过锁链的方式与主框架进行连接，在发生地震时，虽然主框架会出现摇晃现象，但由于子框架是以锁链的方式连接至主框架上的，所以其地震能量在传导至锁链位置时，会由锁链的摆动而被消耗掉一部分，从而使得地震能量在传至子框架时已经较之前被大大的削弱，如此地震能量对子框架所造成的危害也大大降低。可以说，悬挂隔震是一种效果较为出色的隔震措施，在抗震设计中加以合理应用能够更好的提升建筑的整体抗震性能。

4 结束语

综上所述，在进行建筑结构的抗震设计时需要注意的内容众多，不但要在设计开始之前就将建筑建造的场地、整体结构体系等问题进行科学的研究与分析，还要在设计过程中遵循相应的设计原则，并尽可能的结合建筑建造的特点采取合理的减震隔震措施，以此来切实提升建筑结构抗震设计的科学有效性，全面提高建筑的抗震能力，从而更好地保障建筑内人员在地震灾害发生时的生命安全。

参考文献：

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[2] 刘柳.中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析[J].门窗，2018（2）：132.

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