建筑结构设计中的抗震设计分析

王成钢

（山西省第二建筑设计院 山西长治 046000）

1 抗震设计面临的问题

1.1 建筑高度的问题

随着人口的大量增加，我国的建筑物大多以高层建筑为主，对于高层建筑的钢筋混凝土有着一定的标准要求。但是有些开发商为了追求利益全然不顾设计标准，超过设计标准加建楼层，一旦发生地震，这些建筑物的抵抗力就会大大的降低，地震带来的震荡可能会使建筑物变形，甚至是出现倒塌的现象，即便是经过地震没有很大的影响，其基本的抗震能力也会进一步降低。

1.2 建筑位置问题

我国是人口大国，而且人口的数量仍旧在不断的增加，但是我国可实际应用的土地面积是有限的，相关开发商可能不会考虑建筑的地点是否适合建造房屋，对地理位置不能够进行合理的选择。建筑的地点需要具备开阔的基本性能，地理位置要平坦，土体要坚实，河流附近和山坡边缘都不是合适的建筑地带，在选择地址的时候应该考察泥石流发生的可能性和其他自然灾害发生的可能性，尽量避免在类似的地带建造房屋，对于地震活跃的地带和大陆板块的衔接地带都应该尽可能避免建造房屋，这样可以减少地震灾害带来的影响。

1.3 建筑材料问题

建筑的选材关系到建筑的质量，对于地震频发的地区，其建筑材料的选择更加有严格的要求，在我国的建筑过程中，其建筑结构主要由钢筋和混凝土组成，一旦发生侧移就会带动更大程度的位移，建筑结构中的钢框架一旦发生位移就会造成建筑结构的负载增加，相应的抗震性能就会减弱，应该选择适合的建筑材料。

2 建筑结构抗震设计原则

2.1 结构抗震设计的目标

抗震设计时，要保证发生小地震时安全，不会给住宅造成毁坏；当发生中级地震时，住宅所受的损坏不大，不会为居民带来安全威胁，并且住宅所损坏的结构可以修复并继续使用；当出现大地震时，不会倒塌，可以给人们空间、时间及时逃离。结构抗震设计目标总得来讲就是：小震安全可靠、中震损坏可修、大震高楼不倒。

2.2 结构抗震设计的原则

结构设计时要考虑几个方面的因素，以达到优化结构抗震设计的目的。①住宅结构设计要具备一定的刚性和弹塑性，在地震力影响住宅时不会因为刚性过硬或者弹塑性过大，使得其的结构发生无法修复的形变。②由于强震都伴随着不同程度的余震，这时就不允许住宅结构过度追求抗震能力，这会导致住宅刚性过大，而无法承受余震带来的压力，这就要求在抗震设计时既要抗住强震的破坏力，又要承受得了余震的多次侵扰。③为了避免刚性太小，导致住宅结构在余震攻击下变形过大而无法修复，所以要求建筑具备延性良好的分体系，防止住宅在强震中集体崩塌。

3 建筑结构设计中抗震设计的措施

建筑结构抗震性能的强弱与周边环境有着直接的关系，抗震能力弱的建筑会直接威胁到建筑结构内及周边行人的生命财产安全，同时对周边建筑和设施也会有一定的影响，因此，切实有效的提高建筑结构的抗震能力是一件刻不容缓的事情。经过多年的实践，提高建筑结构抗震能力主要通过以下方式：在建筑设计过程中谨慎选择建筑抗震结构、合理的布局减少地震带来的能量、建筑中设置多重抗震防线，确保建筑结构的抗震性能满足要求。

3.1 谨慎选择建筑抗震结构

谨慎的选择建筑抗震结构能够有效的提高建筑结构抗震性能，选择强度较优、刚度较高的建筑结构主体，能够有效的降低建筑结构的变形，同时能够确保建筑物的安全性。针对建筑中容易出现安全隐患的部位进行必须的措施，防止安全性问题的出现。

3.2 合理的布局减少地震带来的能量

在对建筑结构进行抗震设计中对建筑采取以位移为基点的结构设计和定量分析能有效的减少地震灾害的能量输入，增加建筑结构的抗震效果。在建筑进行施工中其地基要尽量的选择在比较坚硬的场地，同时要尽量的避开地震活跃范围，减少地震余震对建筑物造成的共振，减少地震对建筑物造成的破坏。

3.3 在建筑中设置多重抗震防线

在对建筑物进行抗震设计时要设置多重抗震防线，这样可以在最大限度上降低地震对建筑物造成的伤害。在对建筑进行设计时，可以将延展性好的构件加入到建筑物的抗震体系中，可以将其视为第一道防线，同时可以将一些其他的建筑构件作为第二、第三道防线，这样在地震发生时，第一道防线遭到破坏后，可以利用其他的防线进行抵抗地震的后续冲击力，以保证人们的生命财产安全。

3.4 常见结构的抗震设计

3.4.1 防震缝的设计

在预防地震的基础原则上展开抗震结构的设计，对于一些没有符合标准要求的建筑，应该在一定的地点设置相关的防震缝，利用防震缝可以有效的分解建筑的内部结构，使得建筑内部结构呈现出独立的单元，缝隙的两侧应该预留出合适的宽度，这样可以使得防震缝同上层建筑物分开，当地震发生时，防震缝可以很好的减缓地震带来的波动程度，建筑的某一单元受到损害不会影响到其他部分。

3.4.2 墙体的设计

在内部结构的设计过程中，一旦发生地震，受到影响最大的就是建筑物的墙体，墙体经过地震的侵袭很容易产生裂缝，严重就会产生倒塌的现象，因此，墙体的设计是至关重要，应该对墙体结构展开单独的设计，墙体的纵向设计和横向设计应该符合抗震性能的基本要求。在总体设计和规划的过程中，应该进行细致化的设计，其中，墙体的横向设计应该以均匀为基础，当地震来袭时，墙体不会发生横向位移。对于墙体的纵向设计而言，当强大的地震来袭时，墙体不会发生竖向的裂痕，纵向设计同横向设计的结合可以有效的减少地震带来的伤害，而且，能够有足够的承载力。一般情况下，建筑的强度主要受墙体数量的影响，假如墙体量没有达到要求，建筑的结构空间就会产生隔断，建筑的强度自然无法得到保障，相应的，建筑结构的抗震能力也就相对的减小，因此，墙体的设计和分布对于抗震设计而言具有关键性的作用。

3.4.3 屋顶的设计

对于现代房屋而言，其建设的质量越好，建筑的结构稳定性也就越强，当发生地震时，其受到的影响也就越小，人们受到的生命财产损失也就越小，为了能够增强建筑的稳定性，应该在整体的设计中减轻结构的重量，例如屋顶的建设可以既能符合标准，同时能够减轻重量，适当的减轻屋顶的重量可以减小整体建筑的重量。

3.5 推广使用隔震和消能减震设计

现今，在高层建筑的抗震设计中，多采用的是传统的抗震结构体系，也就是延性结构体系，主要是控制建筑结构的刚度，如果发生地震，就会使建筑的构件进入非弹性的状态中，使其具有较大的延性，进而有助于地震作用下的能量消耗，尽可能的减小地震效应，避免建筑物的倒塌。此外，通过采用相关的隔震措施，如软垫隔震、摆动隔震以及滑移隔震等，可以改变高层建筑的动力特性，进而减少所受到的地震能量的作用，同时通过采用高延性构件，也可以增加高层建筑结构的耗能能力，有助于减轻地震效应。

4 结束语

通过文章进行分析可以得知，在我国地震灾害不断发生的情况下，为了能够尽可能的减少地震灾害对人们生命财产安全带来的危害，我们在实际的建筑设计的过程中必须对建筑结构工程中的抗震设计做到高度重视。不断的总结建筑结构的实践经验，并积极的探索总结得到的经验、技术，争取全面的提高建筑结构的抗震结构设计质量。

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