探析建筑结构设计中的抗震设计

探析建筑结构设计中的抗震设计

摘要：本文首先介绍了抗震设计和抗震概念设计，然后分析建筑结构的抗震设计方法，最后提出加强抗震的措施。

关键词：建筑结构，抗震设计，方法。

中图分类号：tu973+.31 文献标识码：a 文章编号：

一、建筑结构抗震设计

一般来说，所谓的建筑结构的抗震设计就是指通过地震时对建筑结构的破坏，结合建筑结构工程长期实践所积累的经验，总结形成的一种基本的设计方法与设计思想，也是进行建筑与结构整体布置并且确定细部构造措施的一个过程。地震动理论上来说就是一种随机的振动，它具有人们难以把握的随机性、复杂性与不确定性，要想很精确地预测某建筑物可能遭遇的地震的特性与参数，就目前来说我们还很难有更好的方法。在建筑结构的抗震设计分析这个方面，由于我们不能够很充分地考虑建筑结构的空间作用、建筑结构的性质、建筑的材料以及外界引起变化等等很多种不同的因素，因此有着一种不确定性的存在。所以建筑结构的抗震设计不能够全部的取决于计算结果，更应该以建筑结构工程抗震设计的基础理论以及经过长时间建筑工程抗震经验所能够总结出来的建筑工程抗震设计方法为基本出发点，进而更好的提高建筑结构的抗震性能。

二、结构抗震概念设计的重要性

2.1 概念设计是解决地震不确定性的好方法。我们对地震破坏机理还不十分清楚, 对地震的破坏现象也只是停留在感性认识阶段,

建筑物抗震计算的原理只是一种近似方法，却不能代表建筑本身在地震中的真实反应。概念设计的思想不妨是个解决这个问题的好方法。地震是一种随机振动，有着难以把握的复杂性和不确定性,要准确地预测建筑物遭遇地震的特性和参数，尚难以做到。在建筑抗震理论未达到科学严密的今天，单靠计算很难使建筑具备良好的抗震能力。因此，结构工程师必须重视建筑总体抗震能力的概念设计。

2.2 概念设计是工程师进行结构设计创新的原则和方法。概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。

三、常用建筑结构抗震设计方法

3.1 根据建筑结构基本构造来进行抗震设计

一般情况下，采用钢筋混凝土框架结构时，是通过控制钢筋砼构件的截面尺寸，以及最小配筋率来实现抗震设计。建筑的砖混结构，一般比较常见的构造方法有限制房屋的整体高度和建筑的层数与

层高；在建筑的横纵墙中设置钢筋混凝土构造柱，并且还要设置一些防震缝等等。在修订后的建筑结构抗震设计规范中增加了一些强制性的条例，例如：突出建筑屋顶的楼、电梯，要求构造柱延伸到建筑的顶部，并且与顶部的圈粱连接在一起，以此来拉结突出部分与主体结构成为整体，提高整体的承载力，并且对结构自身的刚度

有着比较大的提高，这个应该在抗震设计中加以充分的思考。

3.2 根据建筑结构性能目标来进行抗震设计

建筑物在发生地震的时候有高度的安全性，是抗震设计的最终目的，所以建筑结构的抗震设计要求以将要建设建筑物的地区可能会发生的大地震的烈度为基本的设计标准，而且还要以建筑自身以及建筑物的内部没有造成破坏为最终目标来确定建筑结构的抗震性能指标。建筑结构的某些非抗震的下部结构以及建筑结构的基础部位也需要有一定程度上的抗震能力，在发生大地震的时候建筑结构要基本保持在所能承受的弹性范围之内。另外，建筑结构的抗风性能也应得到重视。因由于风压所产生的建筑水平振动很有可能导致建筑的安全使用性能降低，以及使得抗震构造构件的耐久性能受到破坏。因此，建筑结构要有一定的比较好的性能指标，以便达到高的抗震设计要求。

3.3 根据建筑场地和建筑规划来进行抗震设计

建筑结构要有较好的抗震性，需要选择比较稳定性的建筑场地。另外，具有抗震性的建筑需要有抗震层的设置，而且建筑结构的外部空间应该进行包括邻栋间距、建筑外观等等的一些舒适感以及安全性能的角度的考虑。而且在进行建筑结构的场地规划的时候，也应该从适应建筑上部结构的位移等特点与性能方面的角度来考虑。建筑物在经过长时间的使用后，建筑结构的整体可能发生移动的范围之内不应该存在障碍物。在建筑结构可能发生移动的范围之内一般来说会设置一些建筑的出入口，并且还要注意不能因此而使得人

受到一些伤害，最好为了避免人或者车辆比较容易通过出入口，应该设置一些门墙或者指示标记等等。

四、加强建筑工程抗震措施

4.1 选址要科学合理

《中华人民共和国防震减灾法》规定，对于重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程，必须进行地震安全性评价；并根据地震安全性评价的结果，确定抗震设防要求，进行抗震设防。建筑物建造在软弱地基或可液化场地或临近地震断层，地震对场地的液化作用导致地基失效，建筑物倾斜而易于倒塌。务必重视社会经济系统的安全，规划时应注意避免导致地震次生灾害或使次生灾害限于局部。新设计建筑物时，要选择对抗震有利的地段，避开对建筑不利的地段，不应在危险地段建造各类工业与民用建筑。

4.2 采用合理的结构形式

目前我国建筑常用结构形式有砖混结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构、钢结构。可根据不同的地区，不同设防烈度选择不同的结构形式。钢筋混凝土本身具有柔性，因而这种结构的建筑物变形能力好，承载能力高，一般来说抗震能力也强。在确定结构方案时，应根据建筑的功能要求和抗震要求进行合理选择。从抗震角度来说，结构的侧移度是选择结构体系时要考虑的重要因素，特别是对于高层建筑的设计，这一点起控制作用，随着多层和高层房屋高度的增加，结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移迅速增大，要求结构的抗侧移刚度必须随之增大。而不同类型的

钢筋混凝土结构体系，由于构件及其组成方式的不同和受力特点的不同，在抗侧移刚度方面有很大差别，他们具有各自不同的合理使用高度。

4.3 切实提高设计质量

地震尤其是震级和烈度较高地震，危害性非常大，建筑物的抗震性能就显得尤为重要。目前我国抗震设计的目标是”小震不坏，大震不倒”。目前我国建筑结构设计水平还很低，大量的建筑所采用的建筑方案不是很合理，导致结构方案无法合理布置，增加材料用量。其实，从建筑设计的角度出发，在正确的抗震理论指导下，依据合理的设计原则，同样可提高甚至保证建筑结构的安全可靠性。其原则包括：结构构件应具备足够大的承载能力；结构应具有足够大的刚度以减小地震作用下的扭转和位移；结构应具有足够大的延性和耗能能力，这一点对结构在强震作用下的安全性尤为重要。

五、结束语

综合运用抗震原则，以提高承载力、刚度和延性为主导目标，多道防线刚柔结合，同时保证结构体型简单，结构受力和传力途径直接，整体结构与结构构件共同作用，如此一来就可以从设计上确保建筑结构在地震作用下的安全性。

参考文献：

[1]张文银,高莉.建筑结构抗震设计[j].山西建筑.2008 第32 期.

[2]徐宜,丁勇春.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[j].江苏