浅谈结构抗震设计中相关问题的讨论

浅谈结构抗震设计中相关问题的讨论

摘要：本文根据平时一些结构设计工作经验的积累，主要分析了在当前建筑结

构抗震设计中应该注意的事项、涉及的问题以及优化的措施。

关键词：建筑结构；抗震设计；问题；优化措施

1 建筑结构抗震设计意义

建筑结构抗震设计，主要是指设计人员在建筑工程开工前，根据本地区建筑

在地震中的坍塌情况、数量等因素进行对比分析。并以此为基础，结合现阶段的

创新建设理念、实际建筑项目工程情况，设计出完善的抗震建筑结构，进一步加

强建筑对地震冲击的防御能力[2]。良好的抗震建筑结构设计，不仅可以确保人们

生命财产安全，同时也为居民提供了更舒适稳定的生活环境。需要建筑设计单位，熟知地震对建筑的作用，全面考虑建筑结构的抗震参数，包括建筑外形、地基深度、结构材料等，做到既能保证建筑工程整体质量，又能为企业节省更多的资金

成本的效果。

2 当前建筑结构抗震设计涉及的问题分析

第一，地下部分：在满足规范的前提下，建筑物上部的荷载应均匀分布与地

下部分，这样可使其受力构件布置连续、规则、受力均匀；将平面布置复杂的平

面以防震缝的形式划分为若干规则的平面；如果上部结构构件与地下结构构件对

齐布置，可利用防震缝将与上部塔楼连接的地下部分与其它地下部分脱开；如果

上下构

件不是同一种结构形式则会形成转化构件，并应满足相关规范的要求；同时还应

注重转换层层高的控制，避免形成薄弱层。

第二，延性设计：抗震设计的基本原则是“小震不坏、中震可修、大震不倒”，结构体系应设计成为强震下呈非线性反应并进入屈服状态，利用结构的延性性能

耗散地震的能量，从而使建筑物不至于倒塌，同时也使得工程造价更加合理；其中，墙、柱的轴压比是影响结构延性的重要因素，因此在抗震设计中因严格控制

轴压比

使其不超过规范允许的范围。

第三，在结构体系选择的时候，一定要对地震作用经行全面的进行分析，防

止地震来袭时对建筑物的破坏。

3 建筑结构抗震优化设计措施

3.1 设计建筑基础结构

建筑工程的整体质量，以及设计方案是否经济实用，与建筑结构基础有着直

接联系。在实际建筑过程中，相同结构的单元需要在地质情况相似的地面上设置，当地基位置出现液化土、新填土、橡皮土等变化，要及时采取相应有效措施不断

加强基础结构的承重能力。其中底框结构是使用范围相对广泛的一种，不仅具有

很强的实用性，而且对比其他结构也更经济实惠。但值得注意的是，此结构刚度

分布伴有一定的不均性，所以在很大程度上会导致建筑物整体变形，严重时可以

造成建筑物局部开裂。因此底框结构在一些高设防烈度地区很难被有效使用，要

想进一步提高建筑结构的抗震设计价值，务必将建筑结构的上下设计均匀一致，

优化抗震效果。

3.2 抗震加固设计

首先是抗震层。建筑结构的抗震层，通常情况下的位于建筑顶部，是常见的

基础抗震结构设计，能够将地震能量有效隔离，以保障建筑的稳定安全使用。相

关设计单位，可以在抗震层顶端与基础结构层之间，留出大于0.8米的空间，更

好满足建筑结构的抗震需求。除此之外，还要对抗震层顶部楼板，从功能角度进

行深度分析和利用，像是地下室和半地下室都是很好的建筑资源利用。如果水平

受力过大，可以采用安装减震器的手段，将地震的冲击能力通过弯矩和抗震层剪

力分散到墙体的不同部位，达到抗震效果。其次是防震缝。

为了更好的预防地震对建筑物造成的影响，工程设计会在恰当的位置安装防

震功效的缝隙，将建筑分为不同形状的部分结构。也就是说防震缝的存在，是为

了减少建筑上向相邻组成部分，因地震导致的相互挤压，从而造成建筑整体变形。

合理有效的防震缝设计，能够将建筑分割成规则的部分结构，最大限度上确

保建筑不会扭转，进而提高建筑结构的抗震性能。建筑设计人员要结合实际施工

情况，设计科学宽度的防震缝，过大会影响建筑的美观，以及整体建筑结构的立

面设计，过小会失去防震效果。最后是抗震支座。根据地震对建筑各部分造成的

不同程度影响，在冲击能量最大的位置，或者伸缩梁较大的地方安装抗震支架。

一方面承受度建筑本身的载重负荷，且具有良好的竖向抗压力和刚度，不容易变形。但为了延长建筑混凝土结构的自振周期，在水平方向上刚度相对较小，同时

减少建筑结构上方的加速度反应。另一方面，为了阻止建筑结构发生位移，必须

施加合适的阻尼器，尽可能延长抗震支架的使用寿命。对此需要设计人员充分掌

握抗震支架的各种性能，并掌握各种维修养护方法，有效加强抗震支架的耐久性。

3.3 重视隔震措施

隔震和消震措施，是建筑结构抗震结构设计中的重要内容，主要通过延性结

构调控建筑结构中的整体刚度。发生地震后，建筑混凝土结构会第一时间进入塑

延性状态，有效消减大部分地震能量。除此之外，为了进一步加强建筑混凝土结

构的稳固性，首要就要确保混凝土构件弯曲破坏在剪切破坏之后，构件自身破坏

在钢筋混凝土粘性破坏之后。这一部分抗震内容，也就是“强剪弱弯”和“强连接”

抗震理念的落实。同时还可以在建筑结构设计中，布置箍筋加密区，按规定设置

构造柱和圈梁，最大限度上增加建筑结构的承重力和延展性，预防混凝土结构变形。

3.4 建筑结构抗震设计的注意项

随着中国国民经济的不断繁荣发展，建筑行业的进步尤为突出，建筑形式日

新月异。特别是多、高层建筑，除了高度的增高以外，平面布置、竖向体型越来

越复杂，结构体系也日趋多样化，这就为建筑结构的抗震设计提出了更高的要求。抗震设计的目的是使建筑物在使用寿命期间内对不同频度和强度的地震具有相应

的抵抗能力。为了提高建筑结构的抗震性能，就需要注意以下几点：（1）建筑

场地的合理选择，当场地的特征周期与建筑物的自震周期接近时震害严重，因此

设计时应使两者的周期避开；（2）合理控制建筑物的高宽比、长宽比，这是结

构的刚度、整体稳定、承载能力和经济指标的宏观控制；（3）建筑平面布置力

求简单、均匀、对称和规则，尽量避免错层。

4 结论

根据以上的阐述和分析，抗震设计是现在建筑结构中最为重要的部分，建筑

结构的稳定和安全性直接关系到社会经济的发展和人民群众的生命财产安全。在

抗震设计中，一定要选择合适的结构体系和场地，对当地的地震情况进行全面的

分析，从实际情况出发，选择合理的设计理念。

我国本身的地域面积就很广，不同区域的地质环境和条件也会有着天壤之别，这就需要根据区域的具体情况制作出一套规范的抗震设计标准，这也是对设计人