建筑结构工程抗震设计的作用及其要点

建筑结构工程抗震设计的作用及其要点

引言：

由于我国地处太平洋板块和亚欧大陆板块交接处，板块运动较为活跃，并且在生态环境不断恶化的背景下，地震频率和强度等级持续提高，建筑的稳定性和抗震性越来越重要，抗震设计的要求也越来越高。应充分意识到抗震设计的重要性，明确抗震设计的要点，提高抗震设计的合理性、可靠性以及经济性，将各个方面的因素有效控制，把地震灾害的影响降至最低，为人们的生命财产安全提供有力保障。

1.建筑结构工程中抗震设计的作用

目前，我国因地震灾害造成的建筑物坍塌屡见不鲜，不仅人员伤亡严重，经济损失也不可估量，所以地震灾害的有效预防刻不容缓。建筑物作为人们生活、工作的重要场所，提高建筑物的抗震性能是切实可行的路径，这就需要从优化抗震设计入手，提高建筑物的稳定性，为建筑工程的可持续发展奠定坚实基础，建筑结构工程中抗震设计的作用主要体现在以下几个方面。

1.1 降低地震破坏性

由于地震灾害频发，所以在建筑结构工程中抗震设计越来越受重视，也能显著降低地震的破坏性。目前，较为常见的设计方法是在建筑基础和主体之间加设隔震层，也有设计人员在建筑顶端加设“反摆”来减小地震的冲击力。“反摆”的原

理是降低地震冲击力的运动加速度，以反向位移的方式将地震的冲击力有效减小。通过相关调查显示，加设“反摆”可以将地震对建筑物的冲击力降低65%左右，对建筑和人员起到了良好的防护作用。目前针对加设“反摆”的针对性研究越来越多，取得了良好的研究成果，并且在实际应用中也起到了良好的保护作用。由此可见，良好的抗震设计能够将地震灾害的破坏性有效降低，从而保证建筑物的稳定性。

1.2 提高建筑物刚度

建筑物的刚度应结合具体的情况科学设计，目前，钢筋混凝土在建筑工程中得到了广泛的应用，显著提升了建筑物的刚度，但通过在建筑物中加设钢结构也是一种有效的加固技术，能够进一步提升建筑物的稳定性。建筑结构工程加固技术的选择应充分考虑建筑物的实际功能，落实差异化的加固措施。其一是针对建筑物上层是钢结构、下层是钢筋混凝土结构的情况，两种体系结构的形式不符合我国的抗震规范要求。其二是建筑的房盖部分利用了钢结构，建筑的主体部分仍是钢筋混凝土，这就需要按照相关要求进行规范设计[1]。

1.3 加强建筑结构整体的抗震性能

为了增强建筑结构整体抗震性能，在进行抗震设计时首要考虑的就是地基的稳定性。应尽可能选择抗震性能良好的地基，保障在地震灾害中地基的变形相对微小，从而整体性的提高建筑物稳定性。同时，为了最大限度地开发地基的潜力，建筑结构设计时同一性质的地基上只能修建相同建筑结构单元的建筑，在建筑物的设计和修建时应秉持规范性、对称性原则，将地震灾害中建筑物的形变量有效减小，从而避免建筑物扭曲的现象。为了将地震的冲击力均衡作用在建筑物上，应在建筑设计的过程中添加几道抵抗线，保障建筑物结构的各个部分受力均匀，规避受力过于集中导致的形变问题。除此之外，为了降低地震灾害对建筑物产生的冲击影响，应适当减轻建筑结构自身重量，降低地基承担的压力荷载。

1.4 确保建筑物满足抗震标准

目前我国建筑物结合功能可分为四类，其中甲、乙两类建筑物的抗震性能最好，抗震设防烈度可以达到6-9度，并按照高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强抗震设施。而丙、丁类建筑物的抗震性能则是当地政府结合地方实际情况制定，抗震设防烈度上有所差异，丙类建筑物按照地区抗震设防烈度进行设计，达到抵御罕遇地震的目标，丁类建筑物则是在地区抗震设防烈度要求上可适当降低抗震措施，但当处于6 度时不能进行降低。所以在进行建筑设计时应充分考虑建筑抗震设防标准。

2.建筑结构类型与抗震性能的关联

2.1 建筑框架结构

框架结构中荷载力承载的主要部位是柱和梁，也是关乎建筑物稳定性的重要结构。柱和梁的特点是自身重量较轻、容易定性，所以能够满足建筑稳定性的标准，框架结构也是目前普及率最高的结构类型。建筑框架结构的施工工艺简单、空间灵活性较高且建筑材料用量较少，所以备受建筑企业的青睐。但建筑框架结构也有着一定的劣势，框架结构变形形态通常以剪切型出现，所以容易产生软弱层和薄弱层，所以在施工过程中应密切关注控制层侧向刚度和承载力比，尽可能提升框架结构的稳定性。

2.2 剪力墙结构

剪力墙结构在建筑结构工程中的优势是侧向刚度大、整体稳定性良好，较为适用于高层建筑，劣势是结构延展性较差，空间布置的灵活性不足。从目前的建筑物情况来看，剪力墙布置结构相对规则且分布较为均匀。在进行实际的抗震设计时应尽可能做到门窗洞口的上下交错，针对建筑条件不允许的情况，应做好洞口周围的受力分析，并采取有效增强建筑强度的措施[2]。

2.3 建筑筒体结构

建筑筒体结构通常在超高层建筑中较为常见，此种结构类型的优势是受力均匀、刚度大且整体稳定性较强。建筑筒体结构根据外围结构的差异可以分为筒中筒和核心筒两种，根据筒体数量的差异可以分为多筒、双筒和单筒。建筑筒体结构通过内筒和外围框架的作用力组成了抗震防线，显著提升了建筑物的自身稳定性。

3.建筑结构工程中抗震设计遵循的原则

我国社会经济发展迅速，城市化进程不断加快，建筑工程的规模持续扩大、数量不断增加，并且均朝着高层和超高层的趋势发展，如此一来人口密度大幅提升，地震灾害的影响力也进一步提升。因此，建筑结构工程中的抗震设计代表的

意义越来越重大，必须要将相关的抗震问题有效解决，一方面提升建筑物对地震灾害的防御能力，保障人们生命财产安全，另一方面则是延长建筑物使用寿命。在进行建筑结构工程的抗震设计时，应遵循以下三个方面的原则。

3.1 适用性原则

对于建筑结构工程抗震设计而言，应秉持因地制宜的理念，充分考虑不同地区的地质条件、建筑物高度和类型等因素，保障经济性的前提下提高抗震性性能。针对地震灾害频发的地区而言，在建筑结构工程抗震设计时应尽可能多加几道抗震防线。例如，可以有效应用框架剪力墙结构，剪力墙的优势在于侧向刚度较强，在第一道防线中有效应用能够起到良好的卸力作用，从而削弱地震造成的冲击。目前来看，建筑结构工程抗震设计中核心筒结构和框架结构的应用较为普遍，大幅降低了房屋倒塌的概率，也是抗震设计的重中之重。

3.2 整体性原则

建筑结构工程抗震设计是一项整体性的工程，所以在进行抗震设计时必须立足于整体视角，对建筑物的承载性能、稳定性、刚度、延性等综合考虑，精确计算后按照建筑物的整体标准进行科学设计。例如，针对强柱弱梁、强节点弱构件的连接处应做好结构优化，从而提升整体结构的抗震性能。除此之外，由于不同建筑物类型的差异性较强，所以抗震设计不能过于固化，而是要基于建筑物特点、施工要求进行科学设计。

3.3 弹性适中原则

建筑结构工程进行抗震设计时，应合理把握建筑弹性。建筑弹性不达标会导致建筑物承受冲击的能力较差，容易在地震灾害中出现倒塌现象，而建筑弹性超标，也会容易导致建筑内部结构的细微形变，长此以往会影响建筑内部结构的稳定性，从而影响建筑物的安全使用。建筑弹性是抗震设计中不可忽视的重要因素，必须要确保弹性处在合理的范围内，保障建筑自身质量的前提下尽可能减少外力作用的影响[3]。