对建筑结构抗震设计中问题的解析

管新勤 王海华

抚州市建筑勘察设计院 江西抚州 344000

随着城市化进程的加快和人类生活水平的提高，建筑抗震结构的设计成为现代结构设计的重要组成部分。建筑物的抗震设计直接影响其抗震能力，是保护建筑物免受地震破坏的有效方法。鉴于这种情况，以下讨论了地震建筑的结构系统和结构参数，希望对促进建筑物的抗震性起到积极的作用。

1 建筑结构抗震设计概念

建筑结构的概念性抗震设计是根据基本建筑设计原则和思想，确定具体项目的设计和细节结构的过程。设计原则和想法依据多年的工作经验，在抗震结构中计算地震安全性至关重要。抵抗地震计算的基础是概念。概念设计比地震计算起着更重要的作用，原因有三：首先，土地的运动和地震是非常不确定的。其次，我们不能确定地震中复杂地面运动。再者地震期间的结构响应程度最终没有完全反映在设计概念中。因此，完全依靠计算结果来完成建筑物的抗震设计并非详尽甚至危险性很大。地震概念的基本原则是注重地震场地的科学选择，选择合适的结构地震系统，并选择合理的结构材料。

2 建筑结构的抗震设计

2.1 材料的选择

建筑结构的抗震设计通常因地区而异，地震建筑材料的选择通常基于该地区的地震历史而形成。根据一个地区的地震历史，可以推导出反映该地区建筑物抗震要求的科学数据。建筑物的结构受到材料的刚度和可塑性的影响。轻质材料在满足基本设计理念后通常具有较低的抗震性能。在东北部地区，钢筋混凝土是实现某些地震效应的首选材料。补偿器的结构实现了良好的抗震性能，通常是大型建筑物的抗震措施，主要是为了提高基础的稳定性。

2.2 隔震措施

一般来说，建筑物的抗震设计要依据地理环境和建筑物大小，而且隔震措施也是进行有效的地震等级测试。地震隔离通常涉及基础隔离、层间隔离和悬浮隔离。建筑隔震措施的减弱了地震对建筑物的影响，通常放置在建筑物的关键位置。

一是土壤措施：沥青原料隔震层是我国比较常见的隔震层。其基本隔震层是缓冲层，因为它与建筑物基础底部的土层接触，能够很好地吸收和反射地震力，从而减少地震对建筑物的破坏。科学和技术不断发展，我们相信建筑结构的隔震设计正变得越来越完美。

二是基本隔震措施，基本抗震性能一般包括混合隔震、底滑隔震、夹层橡胶隔震。基本隔震机制主要用于防止地震从地基上扩散，使多层建筑一般接管基本的隔离措施。建造建筑物时最重要的是基础设施设计。上层建筑取决于基础，因此我们需要密切关注基础设施设计。

三是层间隔离措施。层间隔离概念的实现简单易用。因此，通常将早期建筑物中的中间层隔离。中间层的隔震系统可以吸收地震的残余力，减弱地震力的影响。

四是悬挂隔离措施。这是一种有效的抗震效果，适用于具有优异抗震性能的大型钢结构。悬架绝缘的机理是通过建筑物的悬挂实现隔离效果。悬挂结构分为主体和下体，在地震期间，主体承载大部分地震力，以减少地震对下半身的破坏。中间管的土壤不会传播，地震会对上部结构的主要结构造成损坏。有效降低悬浮绝缘的绝缘效果明显，并将逐步使用。经过多次实践和研究，悬架隔震的设计理念更加完善，有效提高了建筑物的安全性。

2.3 建筑结构参数的合理设计

（1）建筑结构依靠延展性来抵抗地震作用下墙体的非弹性变形。因此，在地震的情况下，建筑结构的延展性与建筑结构一样重要。为了使钢筋混凝土结构在发生地震时具有良好的延展性，有必要将其参数设计中的形状变形集中在具有良好延展性的部件重量上，或者集中于良好的膨胀。建筑物的参数设计是地震作用下建筑构件的响应计算，包括墙柱和旧墙板的承载力和变形的计算。

（2）在初步计算之前，应根据高层的实际工况确定合适的计算模型。在特殊情况下，相应的简化处理和计算可遵循概念设计。计算软件条件必须严格按照相关规范和标准执行，并可根据实际设计条件进行特殊处理。在复杂结构的变形和剪切力分析中，使用两种或更多种不同的力学模型，使用两种理论，即主拉应力和剪切理论。主拉应力理论主要用于砌体，剪切理论主要应用于砌块结构。

2.4 通过性能阻尼设计的抗震性能

性能阻尼通常通过使用阻尼器来实现，并且效果显著。能量消散器可以消耗地震的能量，阻尼器可以吸收地震的能量，以确保建筑物主要结构的安全。功率阻尼是多功能的，可用于新旧建筑。

传统的地震结构系统通过改变结构的刚度来实现抗冲击性。该系统也有缺点。首先，这种设计的结果是建筑物被打破，但没有倒塌。因此，它不适用于纪念性建筑，适用于成本相对较高的建筑物和核电站。第二,建筑物的破坏是非弹性变形，非弹性变形是不可逆的[1]。如果建筑物的变形严重就不能修复，如果情况并非如此，它可以修复，原来的建筑只能用更多的资金建造新的建筑物。

2.5 通过防止共振进行抗震设计

两个物体的自然振动周期接近发生共振，当地震发生时，建筑物和位置会产生共鸣，建筑物容易倒塌。因此，为了提高建筑物的抗震性能，必须防止共振。建筑物的自然振荡周期受到结构层数，结构类型和结构系统的影响。为了避免建筑物与位置之间的共振，自然振荡周期是不同的。因此，应对这些因素进行一些调整以防止发生共振现象。

总之，要使建设项目真正能够缓解甚至避免地震灾害，必须从选址、设计、施工、质量控制和竣工验收中选择抗震结构工作。在抗震设计中，新结构体系形式复杂，难以分析，全面细致地考虑结构的各个组成部分，未来将成为新结构体系设计和考虑的重点。在设计建筑结构时，还要充分了解抗震设计问题和抗震要求，充分考虑抗震设计的意图，确保建筑物的抗震能力，从而减少由此引起的生命和财产损失。