建筑结构抗震设计的主要问题及措施

张力

（南充高坪同辉建筑规划设计有限公司，四川南充 637100）

0 引言

对于地震自然灾害而言，其主要会对人民群众的生命和财产造成危害，同时，地震会给建筑物和工程设施造成破坏，并引发二次危害。对于房屋建筑而言，其与人们的日常生产生活存在直接联系，无论在城市还是农村，都占有较大的面积。因此，建筑企业必须结合工程实际的建设规模以及建设区域的地质情况，制定完善的房屋抗震方案，以此提高建筑结构自身的稳定性以及抗震能力，这才不会在发生地震灾害时产生巨大的经济损失，并为人民群众的人身安全提供保障。

1 建筑工程抗震结构设计在结构设计中的意义

对于建筑结构抗震设计工作而言，其在建筑结构设计过程中占据重要地位。在进行建筑结构设计时，工作人员必须将理论与实际充分结合，对建筑结构的相关资料进行综合分析。对在施工过程中无法准确计算的建筑结构构件，首先要了解建筑抗震设计工作的标准要求，在此基础上，对建筑物的相关结构资料数据进行整理与分析。然后结合建筑结构的演变过程，制定完善合理的抗震设计方案。此外，在对建筑结构进行抗震设计过程中，设计人员要充分借鉴以往的先进经验和理论知识，结合待设计建筑的结构和性能要求对设计方案进行改进，同时，适当利用计算机，但不可过分依赖。由于地震灾害存在一定的不确定性，那么，要结合当地区域的地震发生频率和相关参数，对建筑结构的空间参数进行合理设置，在充分了解建筑工程结构、变化、材料特性的基础上设置合理的阻尼变化。除此以外，在对抗震参数进行精准计算的同时，也要充分了解建筑结构整体对地震产生能量的分散作用，并做好抗震试验和检测，这才能提高监护结构整体的抗震能力[1]。

2 抗震设计存在的主要问题

2.1 未能合理选择结构体系

在对建筑结构进行抗震设计时，内部体系选择工作在设计过程中占据重要地位，只有选择合理的内部体系，才能提高建筑物整体的结构稳定性和抗震能力。在选择合理内部体系时，其主要涉及以下两个方面：①在建筑施工工作开展之前，首先要调查并综合分析施工过程中涉及的数据资料并进行相关的计算，在此基础上绘制完善的施工图纸。在建筑结构体系施工过程中，将房屋内部的主梁作为整体受力点，然后在垂直方向对房屋整体的重力进行分解，使其能够迅速传递到其他的受力位置。因此，要合理布置建筑物房屋结构，一般选用竖向构件内部结构布置方案，这才能提高施工过程的合理性与科学性。然而，在实际施工过程中，要结合工程建设规模和性能要求，考虑竖向构件自身所要承受的压力；②确保整个建筑结构体系存在较大的硬度。一般而言，建筑物自身体系结构是否稳定主要与体系的强度存在直接联系，因此，要重点关注较为薄弱体系的抗震能力，这才能整体增强建筑物的抗震效果。

2.2 抗震场地选择存在问题

在建筑结构抗震设计工作中，工作人员要选择合适的抗震场地。首先，在施工工作开展之前，对施工场地的地质情况进行综合勘察，尽量在对抗震动工作存在益处的场地进行施工，避开不利于建筑的抗震地段。这个操作的主要原因是：当发生地震时，其会在短时间内产生较大的冲击波，从而给整个地面造成严重的破坏。如果建筑工程在施工过程中是建设在表面起伏不平的场地上，则自身的土质较差且存在易液化的特点，一旦发生地震、地面以及表面的房屋都会被严重破坏。此外，在实际施工过程中，如果无法完全规避场地不平整的问题，就需要采取针对性的抗震措施来提高房屋抗震结构的稳定性以及抗震强度，这才能在地震灾害发生时降低损失。除此以外，如果在铺设建筑地基时需要填土，则要在地基周围采用桩加固的方式提高地基结构稳定性，这才能提高建筑物局部结构的抗震强度[2]。

3 加强抗震设计的关键要点

3.1 建筑的平立面布置

一般而言，对于建筑结构形式的布置过程而言，工作人员必须采取适当的措施，提高建筑结构质量和刚度变化的均匀性，这才能提高建筑结构形式设计的合理性，确保建筑结构的稳定性不会受到外界环境因素的干扰，提高结构的质量。当下，技术人员都会采用平立面布置形式以此来提高建筑结构的稳定性，而且，在不断实践中对建筑结构立面形式设计进行逐步完善，这样才能提高建筑结构的抗震能力，提高结构稳定性，保证建筑物的安全[3]。

3.2 采用特殊材料进行隔震

对于建筑物基础隔震技术而言，其主要是利用一些特殊的处理方式，对建筑物基础进行处理，提高基础结构的稳定性和抗震能力。当地震灾害来临时，建筑物基础主要对地震产生的作用力起一定的缓解作用，降低地震灾害产生的损害程度。对于传统的建筑地基抗震设防技术而言，其较为方便，主要是在建筑基础位置处交替铺设沙子和黏土，或者直接在建筑基础铺上一层黏土垫层。

对于建筑结构设计过程而言，其必须先增强建筑基础的抗震效果，然后对建筑基础进行初步处理，这才能减轻地震危害对建筑结构造成的损害，增强建筑结构自身的抗震效果。一般而言，对传统的抗震结构设计，其都是利用黏土和沙子交替铺设的方法来提高结构的抗震效果，随着城市现代化进程的不断推进，对建筑的抗震效果提出更高的要求，目前，主要是在建筑结构内安装垫层的方法，将特殊材料铺设在建筑结构的基础部位，同时，在建筑结构的隔震层中铺设沥青，这不仅能够增强结构的隔振效果和房屋建筑结构的稳定性，还能降低地震灾害来临时建筑结构受到震动的可能性。

3.3 采取基础隔震措施

对装置减震法，其主要是在建筑物内部结构设计过程中，将特殊装置安装在基础部位和上部建筑之间，这就能在地震灾害来临时，对地震产生的冲击力起一个缓冲作用。经行业内专业人员研究发现，在建筑结构中安装基础隔震装置能够降低2/3地震能量。然而，对在建筑结构基础中加入装置这种措施，其很难应用于高层建筑。主要原因是：一般高层建筑的高度较高，如果在其基础中安装减震装置，会增加高层建筑自身原有的震动周期，无法完全发挥减震装置的应用优势。此外，当下应用最为广泛、效率最高的隔振方式为粘弹性隔振和摩擦滑移隔震，而减震装置主要为隔震装置以及橡胶垫。

3.4 采取层间隔震措施

一般而言，在对建筑物进行抗震施工过程中，工作人员都会选用层间隔震法，该方法存在操作简洁、流工序流程少的优点。然而，该方法相比于其他类型的减震装置，其自身的减震效果不明显，最多可缓冲3/10地震灾害发生时产生的能量，最少为1/10。对于层间隔震法而言，其主要是将减震装置安装在建筑物内部和各个楼层之间，以此降低地震带来的强大能力，减轻地震危害。

3.5 采取隔震加固措施

在开展建筑结构抗震设计工作之前，首先要结合建筑建设的规模大小和性能要求，设计合理完整的抗震设计图纸，同时要对建设区域进行勘察，结合勘察结果对图纸内容进行补充和调整。此外，在施工过程中，对建筑的特殊部位，采取适当的措施进一步提高抗震能力，或者安装减震装置。施工完成以后，采用增加阻尼法对建筑整体的抗震能力进行再一次的加固。

3.6 建筑结构悬挂抗震措施

对于悬挂性抗震措施而言，其主要是将建筑结构进行悬挂操作，以此降低地震灾害对建筑结构造成的损伤。当地震发生时，其会产生较大的作用力，此时，应用悬挂结构的建筑结构不会受到作用力，从而不会给自身的建筑结构造成不利影响，达到抗震的目的。对该方法，其主要应用于大型钢结构，将子框架与主框架进行紧密的联合，将子框架设置为悬挂结构，然后将其附着在主框架上，即使地震产生的作用力较大，使得建筑结构产生震动或晃动，也不会给子框架及与其连接的主框架产生影响。由于子框架主要是通过吊杆和绳索与主框架相连接，地震作用力因而会被大大削减，从而提高建筑结构的整体稳定性和抗震能力。

4 建筑结构抗震设计的注意事项

近几年来，社会经济的不断进步为建筑行业提供广阔的发展空间，同时也提高建筑物设计和施工过程的复杂性与难度，给建筑结构的抗震性能提出更高的要求。因此，建筑企业在采取相关措施提高建筑结构抗震性能时，其要注意以下几个方面：①选择合理的建筑场地；②尽量避开场地的特征周期与建筑物的自震周期；③结合建筑物的实际使用性能，合理设置高宽比、长宽比，这才能对建筑结构的稳定性、体系刚度、承载能力、经济指标等进行控制；④对于建筑平面布置过程而言，需要避免错层现象；⑤建设多个延展性较好的结构体系并形成多道抗震防线。

5 结语

综上所述，合理的设计建筑物抗震方案能在一定程度上提高建筑物结构的稳定性和抗震能力，同时，建筑物本身的质量与人们的生命与财产安全存在直接联系。因此，在对建筑结构抗震功能进行设计时，工作人员要从多个角度分析问题，在不断实践中总结经验，提高抗震措施设置的合理性，这才能在地震灾害来临时降低损失，促进建筑行业的健康稳定发展。