浅谈建筑工程抗震结构的设计及施工

王晓瑜 邓志勇

【摘 要】随着我国建筑科学的不断发展，建筑工程的设计与施工质量也越来越高。抗震设计作为建筑工程的基础设计之一，目前越来越引起人们的关注。在建筑工程的设计当中应当充分的考虑到建筑抗震结构的设计，从而减少地震等自然灾害可能带来的影响，继而提高建筑的安全性能。

【关键词】建筑工程；抗震结构设计及施工

前言

本文主要对建筑工程抗震结构设计时所要考虑的条件和抗震技术施工的特点进行了分析。

1 抗震结构概述和其必要性

我国是一个地震频发国家，地震作为一种不可控制的自然现象对建筑物的破坏更是无法估量，针对这一灾害的频繁发生，在建筑结构中应该进行相应的抗震设计，以便减少地震给人们带来的危害，这也彰显了建筑结构设计中的抗震设计的重要性。

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 抗震结构设计中需要考虑的问题

2.1 抗震场地的选择

总体来说就是在建造时选择对建筑物抗震有利的地质条件来建造，避开如软化土、砂土液化等土质较差地段。如果面临无法避开不良地段建造的情况时，应选择对建筑物进行抗震加强的设计措施，采取相应的稳定措施

2.2 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來的能量的能力。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。

3 建筑工程结构杭震控制的技术分析

3.1 被动控制

被动控制的抗震技术是在建筑物内增加一些子系统，对建筑物的部分结构进行处理和控制，从而达到改变其特性的效果。被动控制的抗震技术主要分为以下两种：

（1）基础隔震：基础隔震顾名思义就是在建筑物的基础部分，通过一些结构来阻止和消耗地震的作用力，从而减少建筑物整体的震动。基础隔震技术具有应用广泛性、设计结构多样性和发展较为迅速的特点，深受目前建造业的喜爱。

（2）耗能减震：耗能减震技术就是将建筑物内的一些部件改造成耗能的部件，或者装备一些阻尼器，在平时阻尼器和耗能原件的弹性较大，使建筑物具备侧向刚度；在地震发生时阻尼器和耗能元件出于非弹性的状态，增大的阻尼，可以大大消耗地震传来的能量，从而保护了建筑物。耗能减震具有安全性高、造价低、合理性强和维护成本低等特点。

3.2 主动控制

目前主要通过外部的能源来实现主动控制的抗震技术，该技术原理在建筑物内安放检测设备，在地震发生时，设备将信号传输回计算机，通过计算作用力的大小，对建筑物施加和地震作用力方向相反大小相等的作用力，从而稳定建筑物。

3.3 半主动控制

半自主控制技术和自主控制结构不同的是对外部能源的需要，半自主控制技术使用弱点即可完成，一般是使用蓄电池，通过安放在建筑物内的控制机构来调节建筑物在地震发生时的各项参数，达到减震的目的。半自主控制技术是需要开关来进行控制的，控制器的状态通过开关来控制，从而达到控制建筑物动力特性的目的。

3.4 混合控制

混合控制的抗震技术是将主动控制和被动控制进行结合的一种综合应用技术。混合控制技术充分结合了主动控制和被动控制的优点，可以实现被动控制消耗和吸收地震能量的功能，又可主动来控制地震带来的效果，实际应用的效果非常好，混合控制的抗震技术拥有很好的发展前景。

4 建筑工程杭震结构设计及施工的具体控制措施

4.1 建筑工程抗震结构设计环节的措施

对于设计阶段来说，设计阶段是抗震结构的建立阶段，是施工的铺垫，所以，做好建筑工程的抗震结构设计是十分关键的。在抗震结构的设计环节，应该采取的具体措施如下：（1）合理选择建筑工程的修建地址，不能再地基基础差，危险的地质条件上修建建筑物。（2）在房屋结构的设计过程汇总，要合理选择抗震防裂的轻度，并进行精确的计算，在这个基础上，进行合理的设计。计算是设计的关键环节，设计时要充分考虑到概念和计算的双重作用。（3）建筑的外观造型、抗侧力结构以及平面布置都会影响到建筑的抗震性能，所以，对于平面不规则、体型相对复杂的建筑物来说，要设置合理的防震缝。例如，在抗震度在8度左右时，对于立面高、刚度各异的建筑物来说，应该利用防震缝将建筑结构进行分割，成为多个体型比较规则的独立部分，能够有力的减少地震时产生的扭转力。（4）在设计中，应该合理的设置一定的结构圈梁和构造柱。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。（5）要注重对于建筑不同部位强度的设计。对于建筑物的不同部位，对于材料的要求不同，承重墙的强度最大，楼梯间的强度也相对较大，底层的砂浆等级则保持在一般的强度。

4.2 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。

5 结束语

总而言之，对于建筑工程的抗震结构设计和施工来说，要牢牢把握抗震结构设计的原则，选择合理的参数，并结合具体的建筑工程合理设计抗震缝等抗震结构，在施工中，将设计落实到实处，按照图纸施工，并注意每一个环节的质量把，建设真正的民心安全工程。

参考文献：

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[2]陆增雨.如何处理结构设计与工程造价的平衡关系[J].价值工程，2011（12）.