建筑结构抗震设计关键问题及对策研究

杨加平

摘要：地震灾害一旦发生，就会对建筑物造成毁灭性破坏，使得人们十分关注建筑结构的抗震性能。因此，在建筑结构设计过程中，就要加强抗震设计，提高建筑物的抗震性能，否则地震发生时，将会造成不可估量的后果。本文先介绍了建筑结构抗震设计内涵及其原则，并探讨了建筑结构抗震设计过程中的几个关键问题，如建造场地的选择、建筑结构体系的选择等，并提出相应的对策，以期为抗震设计工作的开展提供参考。

关键词：建筑结构;抗震设计;原则;关键问题;对策

1 建筑结构抗震设计的内涵及其原则

1.1设计内涵

地震灾害往往难以预测，一旦发生，将会造成十分严重的后果，所以，就需要提高建筑结构的抗震性能，做好抗震设计工作。具体而言，工程建设过程中，相关企业及工程师就需要基于实际考虑建筑结构的抗震设计，对不同结构单元进行分离或连接。通常采取加强连接的方式，建立多道抗震防线，降低余震的破坏强度。对不同构件的强弱关系进行妥善处理，可构成多道防线，促进建筑抗震性能的提升。唯有不断提高建筑构件的刚度、延性和稳定性等参数，才能显著提升建筑结构的抗震性能[1]。

1.2设计原则

第一，全部建筑结构构件都必须遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱（墙）”的原则;第二，用于承受竖向荷载的构件不能用作主要耗能构件;第三，设置多道防线，确保建筑结构承受第一次地震破坏后，仍能抵御多次余震的破坏。第四，抗震设计过程中，相关人员应不断加强建筑结构薄弱部位的把控，让其具备足够的形变能力，防止薄弱层发生转移。

2 建筑结构抗震设计中的关键问题及相应对策

2.1 科学选择建筑建造场地

为加强建筑结构抗震设计，应选择有利于建筑物抵御地震破坏的场地，如开阔平坦的坚硬场地、密实均匀的中硬场土等地段，而不应选择软弱场地土、土质状态不均匀或易液化等地段，这类场地的抗震能力较弱。尤其是那些危险地段，一旦发生地震，就会出现崩塌、泥石流、滑坡以及地陷等灾害，如果选择这些区域进行建筑工程建设，即便建筑结构的抗震性能突出，但在大环境的影响之下，其抗震性能也会受到不利影响。结合对地震引起的建筑损坏或倒塌事件的分析，当地震发生时，建筑物不仅会受到地震波的破坏，还会受建筑物建造场地的影响，因此，为提升建筑结构的抗震性能，在选择建造场地时，尽可能地避免不利于提升建筑抗震性能的场地[2]。若要选择这些地段建造建筑，就要进行有效加固，使建筑结构的抗震性能明显增强，稳定性得到提升。

2.2 严谨选择建筑结构体系

第一，完善的建筑结构体系，就会有一定的赘余度、变形能力突出、内力重分配，这样可以防止建筑结构因部分结构或构件受到破坏而失去稳定性，甚至无法有效抵御地震波的破坏。如此一来，即便地震来临，建筑结构也不会因为某一构件出现问题而造成整体稳定性下降。

第二，完善的建筑结构体系，往往具有一定的强度和刚度。地震设计过程中，必须确保强度与刚度分布合理，防止因局部削弱或突变而形成薄弱部位，同时产生塑性变形集中或应力集中。此外，在建筑结构抗震设计过程中，要加强对节点的保护，避免其遭到破坏，底层柱底的塑性铰形成比较晚，导致柱、梁端塑性铰比较分散[3]。

第三，完善的建筑结构体系，其承载力比较突出，能够消耗部分地震能量的影响。而钢筋混凝土结构就有上述能力，这也是钢筋混凝土结构得以广泛运用的关键。

2.3 合理确定建筑物防震缝宽度

当前，科技发展日新月异，建筑工程无论是整体外形，还是建造规模，都已经发生了较大变化，其结构形体更加复杂，这就需要合理设置防震缝。如，地基不均匀、建筑物错层较多、总体长度较大，就要通过防震缝的设置降低地震波的影响。合理控制防震縫宽度，必须满足如下规范要求：第一，建筑物高度低于15m的，防震缝的宽度应设置为7cm;第二，建筑物高度超过15m的，6 度 、7度 、8 度和 9 度分别每增加高度 5m 、4m 、3m 和 2m，要对防震缝进行加宽20mm。实际开展设计工作时，就要基于以上规范要求，综合运用图表法、表格法、公式法等多种方法，确定防震缝的宽度，使抗震设计工作得以顺利进行[4]。

2.4 科学布置建筑的平、立面

一是选择规则简单的建筑结构。实际设计过程中，一些设计师会将建筑结构、形态设计得过于复杂，以体现别具一格的设计理念，在地震灾害来临时，设计师就无法准确预测和把控建筑物受到地震波冲击时的受力情况。而如果建筑结构设计得规则简单，就可以利用计算模型或设计软件，对地震发生时建筑物的受力情况进行模拟，并深入分析建筑结构的位移内力，可据此对结构薄弱部位进行加固处理。

二是建筑刚度中心与结构质量中心保持一致。建筑设计过程中，竖向分布刚度和质量往往不对等。比如说，楼层错位或层高范围内框架填充墙不连续，会在框架上形成短柱，当遭遇地震灾害时，建筑结构势必受到严重影响，这就需要对建筑结构刚度与质量进行限制[5]。

三是建筑平、立面刚度和质量分布对称。倘若建筑刚度、质量分布缺乏对称性，那么一旦受到地面平动分量的作用，容易发生扭转振动，会造成严重破坏。因此，必须确保建筑或其他独立单元应力刚度与质量保持对称，尽可能地使质量中心与刚心重合，促进建筑结构稳定性的提升。

3 结束语

总之，抗震设计质量的好坏直接关系到整体建筑结构的抗震性能，贯穿于建筑工程的设计过程中。为了提高建筑结构的抗震能力，需要科学把握抗震设计的基本原则，科学选择建造场地、建筑结构体系、合理确定防震缝宽度、科学布置建筑的平、立面，使建筑结构具备良好的抗震性能，提高建筑物的稳定性与安全性，进而推动建筑业的发展。

参考文献：

[1]张世涛.建筑结构抗震设计关键问题及对策研究[J].中国房地产业，2020，000（011）：291.

[2]朱鹏.超高层建筑结构抗震设计常见问题及解决措施探究[J].居舍，2019，000（006）：P.17-17.

[3]葛积洪.浅析建筑结构工程的抗震设计及其策略[J].Building Development，2019，3（4）.

[4]胡安吉.建筑结构抗震设计理念与方法分析[J].居舍，2020（02）：99-99.

[5]赵刚绪.刍议工业与民用建筑结构抗震设计[J].房地产导刊，2019，000（008）：52.