建筑结构抗震设计关键问题及对策研究

张世涛

摘要：地震是一种严重影响和破坏人类生存环境的自然灾害。由于我国地震预报能力不够强，不仅无法及时反馈地震的相关信息，而且难以采取有效措施减轻地震带来的危害。因此，在建筑结构设计阶段，有关人员有必要尽可能提高整个建设项目的抗震性能，以满足该地区的抗震要求。施工期间，有关企业和工程技术人员应以建筑结构抗震设计为研究重点，对关键点进行深入探索，切实提高建筑结构的整体稳定性和抗震性能。

关键词：建筑结构;抗震设计;关键问题;对策研究

1 建筑工程抗震结构设计在结构设计中的意义

在建筑结构设计中，结构的抗震设计是非常重要的。抗震设计必须将资料与设计理论相结合，进行科学合理的资料计算分析。对于在实际施工过程中无法计算的结构构件，必须严格按照有关规定和标准掌握建筑结构数据。根据建筑结构的演变，可以制定出最合适的抗震设计方案。在结构抗震设计中，不能一直依賴计算机设计软件。我们必须结合传统的设计习惯和经验，不断优化和创新。在建筑结构设计中，抗震设计的原则和概念主要是针对地震本身的不确定性，在建筑工程中遇到的地震和地震参数必须与结构空间的作用等诸多因素相结合，建筑工程本身的结构、建筑材料的弹性和建筑结构的阻尼变化。建筑工程的抗震设计不仅要依靠数据的计算，还要结合整个结构对地震能量的分散作用，这样才能有效地避免降低抗震能力的现象，做好抗震试验和检测工作。

2 建筑抗震设计中存在的问题

2.1 建筑材料与结构的选用存在问题

目前，我国建筑工程的主体结构是钢筋混凝土结构。对于一般的建筑工程来说，钢筋混凝土结构很容易满足抗震和使用的需要，但是如果建筑工程的高度相对较高，那么钢筋混凝土就不能满足基本的抗震要求。为了从根本上保证整个结构的稳定，我国一些高度在150米以上的高层建筑工程经常采用三层支撑框架钢结构的方法进行施工操作。随着科学技术的飞速发展，人们对钢材的加工能力不断提高，钢材的品种和性能得到了进一步的提高和发展。因此，钢结构在建筑工程设计和施工中的使用效率越来越高，从根本上提高了建筑工程的抗震性能。

2.2 平面设计抗震性问题

在建筑结构设计中，应重视平面布置对建筑抗震性能的影响。一旦发生地震，就会产生横向和纵向的扭转力，特别是当建筑物的形状不规则时，这部分扭转力会不断累积，瞬间破坏建筑物的性能。在这种情况下，在进行建筑设计工作时，应尽量选择规则的建筑，以免产生过大的伸缩效应。同时，沿高度方向，楼层的刚度和强度将更加均匀，特别是当建筑物布局对称时，结构设计可以使建筑物的影响分散。在实践中，如果不能选择对称形状的建筑物，应有效地考虑空间结构。对于不连续或不规则的楼层结构设计，应综合测量楼层的实际刚度和强度，并对选定的模型进行适当调整，以确保其能满足建筑结构抗震设计的要求。

2.3 建筑地理位置选择问题

在建筑结构抗震设计中，必须综合考虑具体的条件，特别是建筑物的地理位置选择和基础勘察。其中，勘察是为了保证地基的抗震性能符合设计要求。只有这样，基础条件才能作为设计过程的参考，结构设计模型的科学选择，以及钢筋混凝土的合理计算。此外，要科学选择相应的地理位置，尽量不选择抗震性能差的地区，特别是安全性能低的环境，坚决不允许施工。在地理位置选择的基础上，地形因素也会直接影响建筑物的安全性能和抗震结构设计，因此要避免建筑物在地形条件下发生滑坡的可能性，同时不选择河谷滩。如果该区域土壤为软土或湿地，必须事先采取安全修复加固措施。在结构设计中，应综合考虑建筑物的抗震等级和地基的实际情况，科学合理地加固山体，优化基础结构和基础设计，确保建筑物地理位置的选择符合抗震要求。

2.4 建筑物的高度与材料选择问题

在建筑结构设计中，应充分考虑建筑高度对地震效应的影响。近年来，一些企业忽视了建筑安全的重要作用，着眼于企业利益，仅凭自身经验对建筑结构设计进行优化调整，严重忽视了许多自然因素造成的破坏。另外，在钢筋等材料的选择上，采用了抗震结构以外的设计，增加了建筑物倒塌的概率，不利于建筑物的质量和结构的合理性。

目前，在建筑材料的选择上，由于大部分建筑结构主要是钢筋混凝土结构，因此在今后的发展中，有必要考虑混凝土结构的设计位移值。在建筑结构设计中，也要强调地震灾害对建筑物顶部变形值的影响。如果选择小型钢结构的设计方法，其强度必须符合材料选择的要求，以避免地震荷载变化对建筑材料的不利影响。因此，应保证建筑材料强度的合理性。

3 优化措施

3.1 科学选择建筑结构体系

在建筑结构体系的设计和选型过程中，有必要根据抗震设防类型、建筑高度、场地施工条件、地基和材料、综合技术、经济性和使用性能进行科学选择。在实际应用中，应根据建筑结构体系的内力重分布、变形、强度/刚度性能和承载力进行分析。具体如下：①建筑结构体系的内力重分布和变形性能直接关系到其整体抗震性能。为了有效避免一些结构和构件在地震中的损伤，它导致了建筑结构的失稳和抗震能力丧失的阻尼问题。这样可以避免整个建筑结构的稳定性。② 建筑结构体系必须具有较好的强度和刚度性能。在抗震设计过程中，要保证强度和刚度分布的合理性，避免局部构件的弱化和突变，逐渐发展为薄弱部位，导致塑性变形集中或应力集中。同时，在建筑结构抗震设计过程中，必须保证其节点的完整性，避免损伤和冲击;③建筑结构体系必须具有一定的承载力，才能有效地消耗地震产生的各种损伤能量。为了提高结构的整体性能，有必要尽量采用钢筋混凝土。

3.2 科学布局

在设计过程中，必须保证结构构件的科学布置。这样，墙、柱、梁就可以在同一水平的防线上，垂直轴可以很好地重合，从而可以减小偏心，形成双向反侧向力结构。一般来说，抗震结构的合理性是为了保证各部分的合理性。只有这样才能使设计的结构更加平衡合理。此外，在抗震结构体系中，内外冗余度应共享。一旦地震发生，建筑内部结构构件的延性将受到破坏，这将提高建筑结构的安全系数，延长破坏时间，对提高抗震水平起到关键作用。

3.3 强化抗震结构

在抗震结构设计中，应综合考虑抗震设防类别等多种因素，使抗震等级更加明确。墙、柱、梁等部位应采用有效结构，使抗震设防标准达到要求。此外，还应以地震等级为重要依据，优化抗震结构。在实际工程中，应根据配筋率计算截面尺寸。即使被地震破坏，建筑物的承载力也能满足要求。

3.4 合理设置抗震防线

在设计中，要合理设置多条抗震防线，以减少多条抗震防线的破坏程度。框架抗震墙系统。该体系主要包括抗震墙和延性框架。应选择重力较小的支撑或填充墙。在实践中，无论是小震、中震，还是大震，都要保证结构的完整性。当连梁效应消失时，应以单个墙肢为基础进行有效计算，结构自始至终具有一定的承载力，不发生倒塌。此外，在计算时，必须确保框架柱所承受的剪力大于总剪力的五分之一。这样，当抗震墙被破坏时，框架柱的承载力仍然很强，这将减少建筑物的倒塌。

4 结语

综上所述，建筑结构抗震设计是一个非常严谨、系统、完整、科学的设计过程，贯穿于整个建设工程的全过程。同时，科学严谨的抗震设计也在一定程度上检验了整个建筑结构设计的合理性。因此，应遵循建筑结构抗震设计的原则，认真研究场地选择、结构体系选择、抗震缝宽度设置、建筑平面及立面布置等问题，在保证建筑结构抗震性能的同时，为建筑业的健康发展打下基础。

参考文献：

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[2] 谭志鹏.刍议建筑结构抗震设计与加固改造[J].低碳世界， 2018 （18） ：260-261.