建筑工程结构设计中的抗震设计

刘涛

摘    要：建筑设计在长期的发展过程中取得了许多重要的成果，为我国经济建设速度的加快带来了积极的促进作用。目前我国建筑设计过程中的高度和体积方面存在着一定的作用，为减少地震影响埋下了一定的安全隐患，容易产生建筑物变形的问题。因此，需要将建筑结构设计与建筑抗震设计有效地结合起来，增强建筑物的实际抗震性能。

关键词：建筑结构;抗震设计;分析研究

1  抗震设计的重要性

随着我国经济全球化，科技现代化的不断发展，城乡一体化的建设进程也逐渐加快，人口与财富呈现区域性的分布格局，一旦发生地震，会对我国的经济造成巨大的损失。近年来，在地震灾害频发，不管是河北的唐山地震还是四川的汶川地震，都造成了数以万计的人员伤亡和不计其数的建筑坍塌。受到地震的不确定性以及当前技术的限制，我国不能准确的预测地震的发生地点以及破坏范围，有效的预防对策还未出现，因此人们只能通过加强建筑的抗震性，即将抗震设计融入建筑结构设计中，能有效的降低地震造成的损坏程度，保障人们的生命财产安全。

2  抗震概念设计应坚持的原则

2.1  刚柔相济原则

在抗震设计中，不能一味地提高结构的抗力，一般是根据初定的尺寸和混凝土等级算出结构的刚度，再由结构刚度算出地震力，然后计算配筋。如果结构刚度太大，地震作用效应就很大，这样为抵御地震而需配更多的钢筋，因此，增加了结构的刚度，反而使地震作用效应增强。在较大的地震力瞬间袭来时，极易造成局部受损，最后导致各个击破;而太柔的结构虽然有很好的延性，可以消减外力，但容易造成变形过大而无法使用，甚至整体倾覆。在抗震设计中，为了实现刚柔相济的原则，既满足变形要求，又能减小地震力，最主要的方法是进行隔震消能设计。隔震消能设计一般的做法是在基础和主体之间设置柔性隔震层、加设消能支撑等;另外，在抗震设计中“，刚柔相济”可以通过合理控制设计总信息来实现。

2.2  多道设防原则

强烈地震后往往伴随多次余震，如果只有一道设防，在首次破坏后再遭余震，结构将会因损伤积累而导致倒塌。因此，一个抗震结构体系，应由若干个延生较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作，如框架—剪力体系是由延性框架和抗震墙两个分体系组成。

3  建筑结构抗震设计问题分析

目前，我国建筑抗震技术已经有了一定的提高，但是与国外的技术相比还有很大的差距。建筑工程师还不能把建筑设计和抗震设计很好的结合，建筑抗震设计的发展还比较慢，并且抗震设计也不能与各地区的实际情况很好的结合。我国抗震设计存在的问题主要表现在以下几个方面。

3.1  在建筑抗震设计科学的理论指导相对比较缺乏

现阶段尽管我国已经加大了对地质地震的研究，但是对造成地震的原因，地震的预测以及地震的防治方面的研究还不够深入，导致我国无法准确的预测地震并且做出科学的防范，因此在我国的建筑抗震设计上就缺乏相对科学的理论指导，导致建筑结构抗震设计出现不合理的现象。

3.2  没有立足于实际情况进行建筑抗震设计

现阶段在我国的建筑具体的抗震设计中，很多时候都是以固定的参数进行建筑抗震设计，而没有结合实际的情况，这种完全依靠计算来进行的抗震设计难免会存在一些误差，导致建筑抗震设计无法很好的发挥出抗震作用。然而在实际的情况中，相对比较小的地震更多的会运用于实际的结构设计中，而建筑结构中变形的检验以及横截面的具体承载能力是要根据实际的情况来进行设计的。在建筑设计中如果只是依靠统一的计算设计，没有深入的考虑到建筑结构的层次以及顺序，很难使建筑抗震结构发挥出重要的意义。

4  加强建筑结构抗震设计的有效措施

由于我国多出地区处在地震带范围内，所以地震频发，并且给人民的生活造成很大的损失，甚至威胁居民的生命安全。因此，在建筑物的设计中增强其抗震能力是非常必要的。这就要求工程师把建筑的抗震设计融入到建筑结构设计中。

4.1  抗震結构的选择

选择合适的抗震结构对于提高建筑结构的抗震性能具有至关重要的作用，通过选择刚度高、强度优的建筑主体结构设计方案，在很大程度上能够降低建筑结构变形的概率，以此保障建筑结构的安全性。在选择抗震结构时应该注意以下几个方面： （1）建筑结构设计人员应该对抗震结构进行全面、细致的分析，同时还应该考虑非结构构件的抗震性，特别是注意非结构构件的强度、刚度等;（2）抗震结构必须具有足够的承载能力、良好的变性能力以及消耗地震能量的能力，钢筋混凝土结构的塑性内力重分布能力较好，能够有效的吸收与消耗地震能量;（3） 抗震结构应该具有明确的计算简图与地震作用传递途径，楼屋盖梁系布置过程中应该尽可能的选择垂直重力荷载，这样能够以最短的路径将地震荷载传递到柱、墙等竖向构件上，在进行转换结构布置时，应该尽可能的保证其能够对上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载进行一次或者两次转换，真挑剔抗侧力结构体系由支撑结构、剪力墙、框架结构等组成;（4）在进行抗震结构体系设计过程中应该尽可能的避免出现由于部分构件或者结构受损，导致整个抗震结构丧失对重力荷载的能力或者抗震能力，因此应该保证抗震结构具有内力充分配功能以及足够的赘余度，即使在地震过程中建筑部分构件或者结构退出工作，其他构件依然能够承担竖向荷载，避免出现建筑整体结构失稳或者失效的现象。

4.2  设置多重抗震防线

当地震发生时，多一道抗震防线，就多增加一份人们逃生的希望，同时也会提高建筑结构的抗震能力。建筑结构的抗震设计中，可采取设置多重防线的方法。首先可以优先使用具有良好延展性能的材料作为一道抗震防线，其次再选择一些适合作为防震设计的部件，进行其他防线的设置。设置多重防线的好处是可以缓冲地震的冲击力，尽可能的降低地震的破坏，减轻地震带来的损失。

4.3  提高建筑薄弱部位的抗震能力

加强建筑局部的抗震性能。提高建筑薄弱部位的抗震能力：（1）应该确保楼层的实际承载地震的能力和设计计算的受力能力比值变化均匀，避免楼层比值的突变。（2）提高整体结构的抗震性能，要保证高层民用建筑总体刚度、承载力的协调。（3）抗震设计要有意识的关注建筑的薄弱部位，保证薄弱部位的变形能力，提高建筑的总体抗震性能。加强建筑局部的抗震性能，明确地震的破坏性，然后在保证建筑主体结构和各个构件质量的基础上，合理设计建筑的截面。

5  结束语

建筑物的抗震性完全取决于建筑结构设计的好坏，特别是在建筑高层建筑物时我们更应该抓住结构，设计和抗震这些方面。我们现代的建筑更应该吧建筑安全放在第一位，因为，现代社会都是以高层建筑物为主，不再是以前的一，二层建筑，一旦发生地震高层建筑物会损失严重，而且人员伤亡也会更加严重，这不仅关系我们的物资也关系着我们的生命，所以爱护生命就从建筑物开始，建筑物的安全就从建筑结构抗震设计方法开始来完善建筑物的安全，一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，所以要使建筑物抗震，就应该各个细节都认真仔细的设计完成。做到稳中求稳。

参考文献：

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[3] 牛慧娟.浅议建筑结构设计中的概念[J].内江科技，2011（10）.