建筑结构抗震设计的主要问题及方法研究

建筑结构抗震设计的主要问题及方法研究

摘要：建筑结构的抗震性设计需要经过周密的考虑、精确的计算、巧妙的设计。建筑的抗震性是否良好是评价一个建筑是否合格的关键点。如何选址、选材，使

用哪种抗震设计，应对各种等级地震的方法都要有一套科学合理、可量化的理论

来进行分析。建筑结构的抗震性设计需要经过周密的考虑、精确的计算、巧妙的

设计。建筑的抗震性是否良好是评价一个建筑是否合格的关键点。

关键词：建筑；结构设计；抗震设计

引言

当前，如何提高建筑的抗震效果已经成为城市建筑物建设过程中广泛关注的

问题，也是一个难以有效解决的问题。想要提高建筑物的抗震效果，不仅需要从

建筑物所在位置的地质构造入手，还要考虑建筑物所使用的建筑材料以及建筑物

的结构特点。因此，为了使建筑物具有更强的抗震性能，需要对其结构进行科学

合理的优化。

1抗震性设计的目标

目前主流的抗震性设计目标是小震不坏，中震可修，大震不倒，即最大限度

地减少财产和生命损失。根据以往的经验和数据反映，设计者仅考虑建筑截面构

件的抗震性，而忽视建筑整体的性能抗震性是远远不够的。人们越来越强调建筑

物在其使用寿命周期内，承受了不同程度的地震影响下，依然能够维持其基本的

功能，并将维护费用降到最低。因此，基于性能的建筑结构抗震设计应运而生。

2当前我国在建筑抗震设计上的主要问题

2.1对建筑物的抗震设计不够重视

新中国成立以来，我国大大小小的发生了很多起地震灾害，每当灾害发生时

虽然政府和国家及时的对灾区进行救援，依旧在当地造成了不可估量的人员和经

济损失，这其中很大一部分原因就是建筑结构自身的抗震性能不达标。在很长一

段时间内，建筑设计人员都对抗震设计不够重视，建设方也因为工程成本以及施

工难度对抗震设计非常抵触，这就导致了设计方案中的抗震设计内容非常容易被

忽视掉，这种情况一般出现在一些改建和扩建项目中，是一种对人民群众生命和

财产安全的漠视表现。所以，建筑结构设计人员必须在建筑结构设计时严格按照

抗震规范的条款，结合当地的实际自然条件选择出最为理想的抗震设计措施，最

大限度的保证人民群众的生命和财产安全。

2.2设计理念过于保守，缺乏创新

我国设计领域在抗震性设计上大多依然遵循着一些老旧过时的设计规范，没

有综合考量现实情况，更没有对建筑结构性能的考虑，所以很难产生科学的、更

适合当今环境的设计理念和设计技术

2.3建筑物抗震验证有待完善

现阶段我国的抗震验证手段较为薄弱，想要更为准确的进行抗震结构分析，

找出抗震设计中的优点和问题，目前只有三种验证手段：第一种是进行建筑抗震

模型试验；第二种是对建筑地震反应监测；第三种则是对建筑震害研究。任何设

计都不仅仅是纸上谈兵，必须进行实践检测才能准确判断出方案具体的有效性，

这也就是我们常说的“实践是检验真理的唯一标准”。但是现实情况依旧比较复杂，在建筑抗震研究中，因为建筑结构体型庞大，几乎不可能完成等比的建筑结构抗

震加载试验，因此通常采用建筑抗震模型结构试验，但是因为现有的模型计算都

具有一定的差异性，很难保证试验结果的准确性，这就说明我国的抗震验证依旧

需要不断的完善和改进。另外，现有建筑结构中地震监控设备很少有设置，使得

地震发生数据没能有效的进行收集整理，为后续的抗震设计研究带来了极大的困难。

3建筑结构抗震设计主要方法

3.1优选设计方案

对我国的混凝土建筑工程而言，抗震结构的设计中设计方案是重要的内容之一，需要做好科学合理的分析，确保设计中剪力墙、砌体等结构的布置合理，提

高整个建筑工程的施工效果。在抗震结构设计方案的应用中，提高对各种数据资

料的重视力度，保证满足结构稳定性要求。在展开抗震结构设计时，考虑到后期

施工过程中结构的设计，为后期的施工作业奠定良好的基础。另外，提高对现场

环境的勘察研究，结合实际的设计环境特点，选择优质的设计方案，保证整个工

程后期施工的科学与稳定性。

3.2改善结构构件延性条件

第三水准抗震设计是指当遭受到高于本地区设防裂度的高强度地震灾害时，

建构筑物不致于整体垮塌，危害公共生命财产安全。处于第三水准抗震设计的建

筑结构已进入弹塑性状态，而有效改善建筑结构的延性条件，可以在很大程度上

增强整体建构筑物的安全稳固性。以钢筋混凝土结构的延性特征为例。①由于混凝土构件在不同承载体系中的破坏形态各不相同，为此，相关人员必须严格控制

混凝土构件的破坏形态，尤其是混凝土构件对地震能量的吸纳量与抗衡量；②竖向混凝土构件在整个建筑结构体系中发挥着至关重要的支撑稳定作用。若竖向混

凝土构件的柱轴压过高，则会在一定程度上削弱柱的延性条件。为此，相关人员

要结合抗震要求，对竖向混凝土构件配置一定数量的箍筋，并采取适宜的箍筋配

置方式，有效改善构件的延性条件；③针对延性条件差，且应力失衡的构件，可使用型钢混凝土，对混凝土构件的延性与整体建筑结构的抗剪能力予以平衡。

3.3剪力墙结构优化

地质灾害发生频率的大大提高，使人们对建筑抗震结构的稳定性要求不断提高。在进行剪力墙结构设计时，需要根据结构的稳定性做好准备工作，保证建筑

抵抗冲击的能力。另外，对于剪力墙的细节设计也需要不断的完善，同时注重空

间的影响与建筑侧面的影响，选择合适的建筑材料保证建筑的整体质量，合理控

制地震的影响。剪力墙软件的优化需要不断的完善。对于建筑结构设计的创新与

先进技术的应用，可以实现软件实现对剪力墙数据分析与改进的目标，保证建筑

整体结构设计水平。

3.4推广消震和隔震措施

在高层建筑结构抗震设计的过程中，建筑物的体积和形状对抗震的影响很大。形状规则的建筑物将表现出更为良好的抗震性能，但由于建筑结构要求满足功能

性使用的需要，留给建筑结构发挥的空间有限。因此，在建筑抗震结构设计过程

中需要采取有效方法减少地震对建筑结构的影响，其中一个主要方法就是推广消

震和隔震措施。当前，我国的地震发生频繁的地区房屋建筑都采取了一定消震和

隔震措施，尤其是对建筑来说更是如此。消震和隔震措施的基本原理是通过对房

屋建筑的刚度进行控制，能够使得房屋在地震发生时处于塑性的状态，使地震所

带来的强大能量大部分都被消耗掉，建筑物本身所承受的地震的压力变得非常小，增强建筑物抵抗地震灾害的能力。

3.5谨慎选择建筑施工场地

建筑的抗震性能与建筑选址有着非常重要的关系。现阶段没有有效的地震预