建筑结构工程抗震设计的作用及其要点郭迎春

建筑结构工程抗震设计的作用及其要点郭迎春

郭迎春张晓星陈朝晖杨静芳

关键词：建筑结构工程；抗震设计；设计要点

引言

自然灾害，尤其是地震灾害，对人们生命、财产安全造成了极大的威胁，但受到技术限制的影响，我们无法准确预估地震发生的时间、地点，唐山大地震、汶川大地震是我们永远无法忘怀的痛，所以在保证建筑的舒适性的同时，提高建筑的抗震性、保证建筑安全刻不容缓。本文即在介绍建筑结构工程抗震设计的重要性的基础上，提出了加强建筑抗震性设计的措施，更好地保障人民的生命财产安全。

1建筑物抗震设计的作用

1.1减少人员伤亡

衣食住行是人民生活的基本保障，但是由于自然灾害的存在，尤其是地震灾害，人民基本的生存需求得不到满足，给人民带来了精神上的巨大打击。比如2008年的汶川大地震，伤亡惨重，建筑物基本倒塌。虽然地震级数较大是其客观原因，但也是因为人们不注重建筑物的抗震性导致这一悲剧的发生。首先，在建造建筑物的过程中，缺乏相关的技术和意识。在施工的过程中，存在偷工减料的现象，这就导致建筑物的抗震性非常差。近年来由地震导致的房屋倒塌给人们带来了不可预估的人员伤亡和巨大的财产损失。为了减轻人员伤亡，设计者在建造楼房的时候一般会采取措施，比如在建筑主体和地基之间加隔震层，或者是加固地基，地基的稳定性有益于抗震的功效，稳定的地基在地震中不易于变形。同时在选取地基时，同一楼层要选取在性质相同的地基上，避免出现因性质不同而导致抗震性减弱的情况。建筑结构工程抗震设计的主要作用即减少人员伤亡和财产损失。地震是不可抗的自然因素，我们只能通过加固楼层来避免人员伤亡。

1.2提高建筑物的抗震能力

建筑结构工程抗震设计的主要作用是提高建筑物的抗震能力，最大程度上降低地震对建筑的影响。工程抗震设计中有一个十分巧妙的设计，即在建筑物的顶端加一个反摆，其作用即在地震的过程中，反摆向建筑物倾斜的相反的方向摆动，能够减轻地震对建筑造成的压力，减缓倾斜速度，最大程度上保护建筑物。

2建筑结构工程抗震设计的要点

为了能够有效的降低在地震中房屋倒塌给人员带来的伤亡，在建筑过程中有必要提高建筑结构工程设计中的抗震性能，以此来提高整个建筑的抗震设防，对于建筑结构抗震性能的设计可以从以下几个方面来进行：

2.1提升建筑抗震设计的等级

在对地震灾害进行分析时一般将50年作为一个周期进行分析，经过大量的研究表明，小地震一般50年左右就会出现一次，小震灾害超过抗震设计安全烈度的概率超过60%。平均475年就有一次中型地震的出现，中震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为10%。发生大型地震的周期比较长，大概两千年左右才会出现一次，大震灾害超过抗震设计安全烈度的概率为2%。我国建筑的抗震等级应该根据地区进行调整，一些建筑工程设计专家表明，应该适当的提高我国地震多发地带建筑的抗震等级，对于这些地带建筑的抗震设计要必须进行严格的检查，确保建筑抗震落到实际的工程建设中，提高整个建筑的抗震性能，确保人们有一个相对安全的生活环境。

2.2保证建筑工程材料的质量

建筑工程体系、抗震防线以及建筑施工方案等因素都会对建筑工程抗震性能造成很大的影响，绝大多数的情况下除了这些因素之外，所选取的建筑材料对建筑抗震性能也有很大的影响。建筑的抗震性能受建筑材料强度以及刚度的影响比较大，此外，建筑的抗震性能还会受到建筑材料连续性以及均衡性的影响，所以在选取建筑材料的时候，不仅要根据建筑体系来确定所需的建筑材料，还要选取刚度、强度、延展性以及均衡性好的建筑材料，只有使用这样的建筑材料修建的建筑才能够有效地提高建筑的抗震性能。

2.3对于建筑的重点部位进行重点设防

不同建筑的同一位置，同一建筑的不同位置由于其功能不同，在施工过程中需要区别对待，特别是建筑修建过中容易出现问题的环节，必要时可以人为的对其进行加强，比如在设计煤矿井口建筑的时候，如果将驱动装置安置在井口房的楼板上，由于该区域不仅关系煤矿的生产而且它的震动和拉力都比较大，所以在设计过程中应该对其重点加强。应该做加强处理的部分除此之外还有发生地震之后容易出现大面积建筑倒塌的构件。

2.4建筑中轴压比和短柱的设计

为了在建筑设计过程中有效的提高建筑结构的抗震性能，应尽可能通过增大柱子的截面尺寸来减小柱子的轴压比，减小柱子的轴压力可以通过增大柱子的受力面积，来有效避免钢筋因纵向受力导致其弯曲，发生混凝土被压碎的情况。由于建筑中柱子的刚度与强度较高，所以整个建筑的延展性相对来说就差一些，这使得建筑对于地震的能量不管是吸收还是消耗上都很有限，在地震中建筑的结构及易遭到破坏。为了降低地震对建筑结构的损坏力度，在进行建筑结构的过程中通常利用弱梁来弥补强柱延展性的不足，由于梁在一定的范围内可以适当的变形，再加上适当的增大柱子的轴压比，所以在地震中柱子所承受的压力可以有效的得以缓解，对于高层建筑来说，底层柱子的长细比值不得超过4，短柱的剪跨比不得超过2。

2.5对于建筑结构工程体系的选取要合适

选取合适的建筑工程体系对于整个建筑物的质量有很大作用。在设计建筑结构工程时，要保证其结构体系同时满足稳定和合适两个条件。一个科学的建筑工程体系不仅能够满足结构在适当范围内变形的要求，而且能够缓解地震产生的冲击力，降低地震对建筑物的破坏。建筑物只有具备合理的刚度才能够承受自身所带来的负荷，同时建筑不会轻易发生形变，这样才能够有效的缓冲地震产生的冲击力，避免建筑物因受力不均造成严重的局部影响。所以在设计建筑结构抗震时，对于建筑的结构要做一个适当的选择，不管是对于建筑的传力途径还是关于受力的计算都要进行明确，转换层尽可能不在建筑工程体系中使用。

2.6建筑形体与结构布置的规则性

扭转不规则、凹凸不规则以及楼板局部不连续都是平而不规则的具体表现。扭转不规则主要表现在位移与周期上，位移的范围应该保持在1.2～1.5之间，周期不超过A级高度建筑的0.09，竖向刚度不规则就是本层的侧向刚度不得低于与它相邻上一层的侧向刚度的70%，不得低于与它上面相邻三个楼层的侧面刚度相的80%，它主要包含了三个方面，即测向刚度不规则、抗侧力构件不连续以及楼层承载力突变。如果建筑模型的结构与设计的建筑结构之间存在差异，必须得对模型进行重新设计，通过调节建筑梁的布置以及柱子的横截面积对建筑结构进行规范。如果通过调整这些部位还是满足不了建筑结构的规范性，也可以通过加强建筑结构的薄弱部位来规范建筑结构。

结语

人类过度开发自然资源，导致生态破坏，自然灾害频发。尤其是地质灾害越来越严重，相较于以前，地震的频率和强度明显增强，给人们的生活造成了不便。我们已经充分认识到地震给我们生活带来的不便，所以在修筑建筑物时，要加强抗震设计，同时要加强监督，避免出现偷工减料的现象，有效防御地震灾害。

参考文献

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