建筑结构抗震设计关键问题分析王之梁

建筑结构抗震设计关键问题分析王之梁

王之梁

济南市人防建筑设计研究院有限责任公司山东济南250014

摘要：地震是怎么样引起了，是现在网络及其国家地震局一直都在关注的话题，也是一直都在研究的问题，近些年不同城市发生的地震也是比较常见的问题，地球板块运动过于频繁，导致地震的屡屡出现，因此，全球都在对建筑结构抗震设计采取了梳理分析，对现有的建筑都设定了抗震设计方案，对于高层及其低层建筑中防震设计都在不断的提高，防止造成的伤害及其破坏，这种伤亡性的破坏对于任何国家来说都是惨痛的。

关键词：建筑结构；抗震设计；场地选择；结构的规则性

1建筑地下结构与抗震设计的传统方法思路

1.1修建场地和地基的重要性

对于一个建筑物能否在地震来临时经受得住考验，建筑场地和地基的选择就成为了重中之重。在对建筑物进行场地和地基的选择时，要充分的了解当地的人文因素，以及对当地的地质结构做出个主要的探索。在一切准备考察完毕之后，在进行综合性的评测和预判设计，以此来评估当地建筑物抗震防灾的预防等级。在一些地质不利于建筑物建造的环境中修建的时候，必须要做好一系列的预防安全措施，要做到万无一失。在对地下建筑进行地基的选择的过程中，要选择一些有岩石或者是土地密度较为密集的地域，有效加强建筑地基的抗震能力。在对地基的选择时，要避免选择那些软体地基部分。对于那些达不到要求的地基在进行建造的时候，要做好一系列的防震等级评定和预防措施，以便达到符合国家的基础建筑规定。

1.2设计问题上-建筑体型

①我国相关条例规定在实施建筑项目中，有一条抗震设计的合理性是必须要进行检测的一项任务，从平面设计图中来分析地震波的损害层度，这是建筑商在施工之前将这项工作反馈到国家房管局的。②在设计上一般会有平面设计和空间设计，一般我国地震常出现余震和波及周边震源的情况，不规则建筑受到的地震影响最为严重，因为在不规则建筑中，地震波会存在左右及其上下的晃动，一些复杂的建筑在这个期间最容易错位及其坍塌现象，过多复杂的建筑在受到地震波的影响一瞬间倒塌，求生的机会都不存在，例如汶川大地震中，相关专家分析，主要是不规则建筑引起受创伤比较大，第二就是地型的变化。③在地震波晃动过程中，建筑体型设计尽可能保持整洁、规则，这样防止因为一些外凸和内凹的现象，还有就是少一些不对称的建筑，这样保证在最后确定体型上保证质量和需求度的分布均匀及其避免发展不对称的反应。

1.3建筑物的高度与材料选择问题

贯彻落实建筑结构设计工作的过程中，应充分思考建筑高度对于抗震效果产生的影响。近年来，部分企业忽视了建筑安全的重要作用，一味关注企业利益的获取，仅依靠自身经验优化并调整建筑结构的设计，严重忽视了诸多自然因素带来的损害。此外，在选择钢筋等材料方面，选用了超出抗震结构的设计，使建筑物倒塌的几率增加，不利于建筑物质量与结构的合理性。现阶段，在选择建筑材料方面，因绝大多数建筑结构都是以钢筋混凝土为主，所以在未来发展中，需要对混凝土结构设计位移数值做出考虑，并且在设计建筑结构方面，还应强调地震灾害导致建筑顶部变形数值的影响。如果选择使用小型钢结构的设计方法，一定要保证硬度与材料选择要求相适应，以免地震荷载变动对于建筑材料带来不利影响。由此可见，应确保建筑材料硬度的合理性。

2全面优化建筑结构抗震设计的有效路径

2.1高层结构设计的标准

在建筑结构上来说，最为重要考虑的就是高层结构设计的合理化和标准化，要综合考虑高层的框架，而且每一个框架都要做到抗震设计，一般内部的接连中会出现刚度设计比较长得现象，这是有利于框剪设计中比较稳固的状态，这样可以有效的排除抗震出现的问题；其次，就是墙的设计规格，框架完善后，就是每堵墙的填充状态，墙体受到破坏力和承受力是最为主要的，在布局过程中会把墙分成几段，这样整体高度和宽度都比较合适，因此在高层设计中，两边的边缘延伸及其框架是最好的设计前提条件，也是避免发生破坏的主要原因。

2.2地震外力能量吸收和传递渠道的科学化布局

对于建筑结构抗震设计工作而言，应保证结构构件布置的科学性，只有这样，才能够确保墙、柱和梁水平方向与竖向轴线的尽可能重合，缩小偏心距，使得建筑结构是双向抗侧力的抗震结构。通常来讲，抗震结构的理想型具体表现在通过多个延性可观的子体系构成，在诸多延性可观的结构构件相互连接的基础上，达到协同工作的目的。另外，抗震结构体系要尽可能具备内部与外部的赘余度。一旦发生地震灾害，会直接破坏建筑物内部的结构构件延性，这样可以对建筑结构安全提供必要的保障，使得破坏的时间有效延长，在建筑物抗震水平提升方面发挥着不可替代的作用。

2.3因地制宜，选择合适的建筑场地

由于建筑场地的选择对抗震设计工作具有重要意义，合理的选择建筑场地能够降低在后期建设中的不利影响，缩减施工工作量。①场的的选择应该是较为平坦的地方，这样能够减小地震发生时对周边或者建筑结构造成的损失，并且有助于施工工艺的施展。②在选择建筑工程场地时，尽量选择视野开阔、地区发展较为疏松的地段，这样在发生地震的时候也能提高建筑物抗震性能，视野开阔的场地也有利于建筑项目的施工操作。

2.4抗震防线的合理设置

通过多道抗震防线的合理设置，可以确保建筑物结构抗震体系具备充足的安全冗余度。其中，框架-抗震墙体系主要包括了抗震墙与延性框架。站在概念设计层面思考，要尽量选用小重力荷载的竖向支撑亦或是填充墙，将其当做首道抗震防线抗侧力的构件。但需要注意的是，应尽量选用大轴压比框架柱作为首个抗震防线抗侧力构件，进而规避框架柱在地震破坏的情况丧失竖向的承载能力而引发严重的倒塌问题。以框架-抗震墙结构为例，在实际设计的过程中，应综合衡量小地震、中地震状况下的结构完整性，同样也要思考大地震的状况。一旦连梁作用丧失，要根据单片墙肢进行计算，且结构始终具备承载力而不会倒塌。此外，在实际计算的过程中，应保证框架柱所承受的剪力超过总体剪力20%比重。只有这样，在抗震墙遭受破坏以后，建筑物的框架柱的承载能力仍然较强，避免建筑物的倒塌。但区域不同，其地质特点也存在明显的差异，同时，地震等级和建筑物的类型也有所区别。为此，必须要确保抗震防线数量的合理性，对结构构件抗震加以运用，使得建筑物结构的抗震性能满足要求。

2.5以抗震设计规范为出发点

在建筑物抗震设计的过程中，需要将《建筑抗震设计规范》作为重要的指导原则。由于不同地区与类别建筑物抗震的需求存在差异，所以，一定要将抗震设计规范当做重要基础。在设计建筑物结构的实践过程中，对建筑物的地址、材料选择进行综合考虑。与此同时，对建筑材料与技术进行全面创新，进而保证建筑物结构抗震性能的不断增强。

结束语

综上所述，建筑结构抗震设计是建筑物结构稳定性及安全性的重要体现，在建筑结构设计中，必须要充分认识到抗震设计的重要，选择合理的结构体系，做好建筑物场地的选择，加强过程中对当前区域地震情况的了解，提高抗震设计的合理性、科学性。我国是地域大国，各个地区的特点及地质环境都有所不同，目前还没有一套统一的抗震设计标准及规范，这对于设计人员来说也提出了更高的要求，只有做好建筑结构抗震设计，才能促进建筑业的健康发展。

参考文献：

[1]孙艳玲.建筑结构抗震设计若干问题的分析[J].山西建筑，2016，42（13）：59-60.