建筑结构的抗震设计分析 胡伟荣

建筑结构的抗震设计分析胡伟荣

发表时间：2018-07-13T11:29:17.947Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：胡伟荣

[导读] 摘要：地震是全球破坏力最大的自然灾害之一，也是人们必须要面临的一项难题，因此，要充分的加强建筑的抗震能力，避免因地震等自然灾害给人们带来生命以及财产的损失。

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摘要：地震是全球破坏力最大的自然灾害之一，也是人们必须要面临的一项难题，因此，要充分的加强建筑的抗震能力，避免因地震等自然灾害给人们带来生命以及财产的损失。本文阐述了结构抗震设计的关键问题，并分析建筑结构设计中的抗震措施。

关键词：结构抗震设计

1、结构设计中抗震设计的发展及目标

建筑结构设计中抗震设计的发展及目标地震灾害是地壳快速释放能力过程中造成的震动，其爆发快，破坏性强，人为预测难度较高，对建筑物的损害极大。在经历了无数次由于地震带给人生命和财产安全的巨大损失之后，人类开始研究应对地震的方法。其中，对于建筑结构设计中的抗震设计研究是一个行之有效的方法。建筑的抗震能力提高，人民的安全也有了更多保障。建筑结构设计人员总结了以往地震对建筑结构的破坏程度和长期从事建筑结构设计时的经验教训，以建筑结构关于抗震理论知识和抗震标准为依据，在当下建筑结构设计中已经对抗震设计有了很好的控制。建筑结构设计过程中抗震设计的目标包含以下两点：①建筑结构设计中的抗震设计达标，即在满足国家及行业对于抗震设计标准的同时，满足委托设计单位和开发单位对于建筑结构的实用性，美观性，经济性及抗震的作用；②在建筑结构设计中真正以人的生命安全为目标，提高建筑的整体质量。这也是建筑设计人员应该始终追求的目标，不仅在设计时突出结构特点，功能多样化等功能，建筑的安全和稳定性才是最重要的。没有了安全和稳定做基础，建筑设计必将埋下不可估量的隐患。为实现保护人民生命安全的目标，建筑设计人员要根据建筑设计的场地的地质结构和实际问题进行具体的调研，探索静态的地质情况下也要考虑地震震动时的变动情况，最大限度的提高建筑的抗震性能，从而保证建筑的整体质量。

2、建筑结构中抗震设计的关键问题

2.1 明确建筑结构抗震设计概念的问题

提高建筑结构的抗震能力，旨在提高建筑在地震中的生存能力并尽可能地降低损坏程度。研究表明，提高建筑的抗震能力不能仅依靠增加建筑结构的结构尺寸，由于地震在短时间内释放巨大的能量，能量释放方向、强度等因素十分复杂，较厚的钢筋混凝土结构相比普通结构会吸收更多的能量，同样会造成较严重的破坏，同时其柔性较差，一旦损坏就会导致力学性能和受力模型发生较大变化，因此这种消耗材料和人力较大的做法是不可取的。如果建筑设计成柔性较大的结构形式，虽然提高了建筑的地震生存能力，但是因为地震过程中较大的变形量，会对人们的生命财产安全造成极大影响。通过对地震灾害的研究分析，最佳做法如下：建筑的关键结构和部位应提高其抗震能力，同时应适当将部分非关键位置设置得薄弱一下，通过非关键部位的损坏，用以消耗建筑吸收的地震能量，同时延缓破坏的过程，将破坏威力减低，在提高生存能力的同时也便于震后修复。“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”成为抗震概念设计的典型指导思想。

2.2 选择合适的施工地址

地震造成建筑的破坏，除地震动直接引起结构破坏外，还有场地条件的原因，诸如：地震引起的地表错动与地裂，地基土的不均匀沉陷、滑坡和粉、砂土液化等。针对汶川地震的教训，国家明确规定严禁在危险地段建造甲、乙类建筑和住宅。因此，选择合适的施工地质对提高建筑结构的抗震能力十分重要。。

2.3 建筑结构抗震设计验证问题

建筑结构设计中的抗震设计需要合理和科学的验证，当前主要有建筑抗震模型进行抗震试验、建筑的地震反应监测、建筑震害分析研究三种方式。只有合理、科学地对抗震设计理念进行验证，才能明确知道设计理念的可行性及需要改进之处。然而当前已完工的建筑很少会为研究建筑的抗震能力而安装各种监测设备，专门为进行检测而修筑建筑设施又消耗巨大。地震具有不可预测性，已发生地震的区域，很多建筑结构形式往往应用抗震设计因素较少，验证价值不高。因此通常对建筑抗震模型进行试验来验证抗震能力。然而通过软件对模型进行研究分析的精确程度值得怀疑。近年来国际上多次对不同类型的抗震结构进行盲测试验，不仅不同分析软件间的结果存在差异，即使使用相同的软件进行分析，试验结果也存在不可忽视的差异，此外忽视抗震模型与真实建筑间的构件尺寸效应及加载时间效应的影响也使试验与真实状况存在较大的误差。因此加强建筑结构抗震设计验证的可行性、科学性还需要进一步探索和完善。

2.4 建筑结构设计人员抗震意识及素质有待提高

我国是地震多发的国家，近年来不同地区不同程度的地震，让无数的人民失去了宝贵的生命，财产受到严重的损害，给人们的心灵造成无法弥补的创伤。在这些惨痛的结果中，建筑结构缺乏抗震设计是其中的一个重要原因。建筑结构设计是复杂繁琐的，其需要对地质结构，设计的美观性，实用性，安全性等作出全面的考虑，结合实际情况综合进行设计，因此，这对设计人员的综合素质有较高的要求。而在当前建筑设计行业里，有不少建筑设计人员对建筑结构知识掌握的不够充分，设计思想过于书本化，缺少全面思考，独立设计的能力，对建筑结构的抗震设计不够了解，导致设计隐患不断发生。另外，建筑结构设计人员过分追求设计中的简洁，对建筑结构设计中的抗震设计部门没有足够的细化说明，只关注美观，节俭，却不知给建筑的安全埋下了不可估量的后果。因此，建筑结构设计人员要加强抗震意识，认真学习抗震设计知识，要不断的提高专业素质，以人民的生命和财产安全为出发点，充分考虑建筑结构的安全性和实用性，提高建筑结构的质量。

3、建筑结构设计中的抗震措施

3.1 充分地质结构，选择合适的建筑场地

建筑结构设计的首要任务是根据地质结构选择适合建筑的地段，这对设计有着最直接的关系，适合建筑的地段，不仅可以降低建筑结构设计时的抗震等级，同时减少建筑在实际施工中的施工量。首先，最常见的构造地震是由于岩层断裂发生错位，在地质构造上发生巨大变化而产生。为避免这种地震给人类带来的损失，切忌将建筑物建在这中构造的地质地带。即使必须建在这种地带，在建筑设计中对抗震性的设计就要有极其高的要求，得不偿失；其次，避免选择土质松软，地下水丰富的地带，这些地带在地震发生时容易造成坍塌滑坡等现象，不利于建筑的安全。要选择土壤硬度密度适中的地带。硬度密度不均匀的场地在地震时会增强地震波，从而加强建筑物的倒塌断裂。另外，建筑场地要选择相对开阔平坦的地带，开阔平坦的地带降低了施工的难度，同时减少了地震时带来的额外破坏。