建筑结构抗震设计

黄儒敏

摘要：本文主要分析了建筑结构设计中抗震性能的重要性，并提出了一些建筑结构抗震设计的对策，希望为同行提供有效抗震方面的参考。

关键词：建筑；结构；抗震；设计

近几年，全球性的地震灾害频频发生，给人类带来了很多苦难。从汶川的地震就可以看出，灾难会带给我们无尽的痛苦和不美好的回忆。因为许多建筑不符合规定，这也使得更多伤亡的发生。这一系列的现象使得人们更对灾后的重建投入了大量的精力。当灾难到来的时候，可以给人们提供稳定的避难场所，也可以减少到人员的损伤，这也让人们对建筑抗震方面的性能问题提出了更高的要求。

1建筑结构设计中抗震性能的重要性

建筑结构设计是在建筑物建造的过程中，通过一些方法来增加建筑物的阻力，在发生地震的时候可以很大程度的吸收地震时所放出的能量，从而减轻建筑物的震动，减少危害。我国是一个地震多发国家，地震作为一种不可控制的自然现象给我国带来了巨大的财产损失和人命事故。在建筑设计，尤其是高层建筑设计中，做好抗震结构设计是非常必要的。在当前经济发展的带动下，我国的城市化进程不断加快，城市规模的扩大和城市人口的增加使得城市的人地矛盾日益凸显。在这样的背景下，高层建筑得到了迅猛发展，并且迅速成为城市建筑发展的主流方向。但是，建筑高度越高，其自身的重量也就越大，对于震动的抵抗能力越差，如果高层建筑的设计还按照普通建筑设计的方法，一旦遭遇地震，必然会导致建筑的损坏或倒塌，引发严重的后果。因此，在设计人员应该充分重视建筑抗震结构设计，确保结构能够在强度、刚度、延性等方面达到最佳，实现“小震不动、中震可修、大震不倒”的目的，保障建筑的使用安全。因此对建筑物进行抗震结构的设计是非常必要的。

2建筑结构抗震设计的有效对策

2.1对建筑的抗震的场地的选择

（1）场地的选择

在根据震后的情况来分析，我们知道，建筑物通常会因为其所处的地理位置不同而受到不同的地震作用，因此在震后其差别也由于地质原因差别很大，而导致这些差异的主要原因就是地质条件不同。因此，在建设项目进行地址选定时，应注意选择的地点其地质是否拥有良好的抗震性，其次应在选址时注意到，进行高层建筑应院里变电站、是有保存设施等有潜在危险的场地，以防在地震之外还具有其他因素的安全问题。

（2）强度和刚度需要匀称

在多层次的建筑结构当中，应该使得多个层面的强度和可能具备的刚度都要有匀称性。不管在那一层，当存在着薄弱的楼层的时候，这一出可能就会在地震的强大的作用下使得变形或者可能会成为变形的集中区域。这也可能会使得建筑物的整体遭到非常大的破坏。

结构的超静定次数多，静定结构的杆件，其受力系统和传力路线单一，当超过了承载的能力，也会使得结构会有一定的变形，这也会使得整体的结构所有的稳定性更加坚固，也可以减少地震的破坏性。对地震的能力也有所消耗，当对地震的消耗能量更多的时候，也可以使得建筑物的抗震的能量更强。

2.2重视建筑结构平面布置的规则性和对称性

在建筑的平面布置之中就要坚持抗震的理念的设计，适宜采取比较规则的抗震的结构的方案。不能采取不规则的设计方案。所有的建筑的额抗震的设计还要符合设计的规定，对平面不规则或竖向不规则，或平面、竖向都不规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型；对凹凸不规则或楼板局部不连贯时，应采用符合楼板平面内的实际刚度强度变化的计算模型；对薄弱部位应乘以内力增大系数，应按规范的有关规定分析弹塑性变形。要采取多种多样的措施保障抗震的稳定性和结构性。

2.3建筑结构体系的合理选择

应当考虑的一个非常重要的问题就是建筑结构体系的选择合理性，其合理性在安全性方面起着很大的作用，具体设计如下：

第一，建筑物不会因部分元部件在地震条件下造成的脱落或功能丧失，而导致整体抗震结构功能的丧失。在设计中应充分考虑到赘余度和其内力充分配的功能，避免这种情况的发生。

第二，结构体系应具备对地震的作用力合理分配在建筑物的每一部分的能力，承载能力和可以消耗地震所传来的能量的能力。在设计过程中，对竖向构件的布置，要考虑到在地震的作用力下，可以把作用力进行水平传输，采用钢筋混凝土机构可以满足需要，其良好的内力重分布能力，可以对地震作用力进行很好地吸收和消耗。

第三，机构体系应具有相应的刚强度。也就是整体具有刚强度，不会发生受力而使部分结构遭到破坏，保护基本节点的不被破坏，在可能出现薄弱部分的位置，建筑人员应采取相应的措施，来推高该部分的抗震能力。

2.4控制扭转效应

地震作用分为三种，分别是水平作用、扭转作用以及竖向作用，而地震之所以会产生巨大的破坏力，正是因为多种力量的综合而导致的。地震的爆发具有随时性，这要求在高层建筑结构设计中强调扭转的作用。如果没有设置相关的位移标准，就应选取最大位移部分以及最小位移部分的刚度，保持结构位移的一致性。一旦发现不合理的地方，应及时做出调整，将地震扭转作用的不利降到最低。

2.5合理设置结构圈梁和构造柱

对于不同的建筑物而言，其施工设计不同。对于横墙比较小的建筑来说，不宜马上设置构造柱，而应该在增加到适当的层数后设计。当建筑物的层数较高，对于横墙或者纵墙的承重的钢筋硅楼来说，应该合理设置圈梁。要有力的提高建筑物的刚度和抗剪力，一个重要的方法就是在隔开间或者建筑的每一个开间，分别设置构造柱，在没有构造柱的墙内，包括内、外纵墙一级屋盖都要设置一定数量的闭合圈梁。如此设计，使圈梁在平面内形成一个闭合的网络，与构造柱连接，大大提高了墙体的刚度，能够有效的防倒塌。

2.6结构消能减震及隔振设计方法

结构消能减震及隔振设计方法属于一种主动的抗震对策。该方法在房屋建筑体系中设置有隔震层，通过隔震层对地震能量进行阻隔，或在建筑抗测力结构中，设置消能器，通过消能器降低地震能量。这种设计理念，主张通过应用橡胶隔震支座或阻尼器，设置于房屋建筑底部，从而延长构件振动周期，提高阻尼，消减地震能量，保障建筑安全性。

2.7施工阶段的抗震施工措施

首先，对于施工来说，施工应该根据图纸来进行施工，对于每一个参数都要进行合理的把握，在施工中，根据不同的施工项目选择合理的施工技术，并规范施工，不能偷工减料。在施工前，要做好施工会用到的材料、经费和人员进行具体的统计，特别要把好混凝土等重要材料的质量关，保证钢圈以及构造柱的施工能够达到强度的要求。对于施工中已出现质量问题的环节要重点控制，并有专业的监理人员进行监理，对于不规范的施工行为及时的纠正，减少质量问题的发生，切实提高建筑结构的抗震强度。

2.8选择具有抗震效果的建筑材料

建筑材料的选择对建筑抗震效果也有一定的影响，随着材料技术的不断进步，具有抗震功能的新材料不断面世，在建筑行业也受到广大设计者的青睐，在建筑时尽量采用框架剪力墙的结构，以钢结构为基础进行建设，在宏观上提高了建筑的刚性和延性，有助于提高建筑结构的稳定性。钢结构相比于目前采用的混凝土结构，遇有更高的强度和韧性，在重量比上也要优于混凝土结构，具有更好的抗震性能。

3结语

总之，为满足日益增长的人口需求，房屋建筑处在不断的设计与建设中。同时人们对房屋建筑质量要求不断提高，尤其更为注重抗震上的要求，因此，房屋建筑结构设计过程中应加强抗震设计，以提高房屋建筑抗震性能，使其在地震中的破坏降到最低。

参考文献：

[1]俞发财.钢结构民用房屋的抗震设计[J].科技传播，2010（8）：7-9.

[2]韩小虎，王丽霞.探讨建筑抗震设计中的建筑设计[J].内蒙古水利，2010，125（1）：162-163.