浅谈混凝土结构建筑抗震结构设计

浅谈混凝土结构建筑抗震结构设计

发表时间：2019-04-04T08:32:49.710Z 来源：《防护工程》2018年第35期作者：高少华单晨

[导读] 这种社会背景下，混凝土结构中的抗震设计，逐渐得到更多人的关注，及时发现问题并妥善解决，亟待研究落实。

天津市建筑设计院天津市 300074

摘要：近年来，我国城市化进程在随着经济发展，逐渐加快建设速度，特别是建筑行业崛起趋势可谓日益壮大，成为保障人们生活质量和社会进步的主力军。因此，提高建筑质量，以及人们的居住安全水平，至关重要。这种社会背景下，混凝土结构中的抗震设计，逐渐得到更多人的关注，及时发现问题并妥善解决，亟待研究落实。

关键词：混凝土；结构建筑；抗震结构设计

引言

伴随着我国经济的迅猛发展，人们对住房的需求量也不断的增大。高层建筑的出现一定程度上减轻了城市的土地资源压力，充分的发挥了土地资源的作用。作为高层建筑的主要施工材料，混凝土结构在设计过程中关系着整个建筑的安全和稳定，一旦混凝土结构出现问题，将给相关企业和人员带来巨大的安全威胁和经济损失。因此，研究分析混凝土结构设计要点具有重要的现实意义。

1混凝土结构建筑抗震设计的必要性

混凝土结构建筑中的抗震设计，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。良好的抗震混凝土结构建筑设计，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，全面考虑混凝土结构建筑的抗震参数，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。1)可靠度:所谓可靠度，就是建筑物在规定使用时间内所发挥的预定的功能，包括其结构的强度、承载力以及建筑物本身的稳定性和耐久性等。当建筑物超过了一定的使用时间后，其上述性能将出现不同程度的下降，甚至无法继续使用，否则将可能引发严重的安全事故。2)功能性:在建筑进行结构设计过程中，首先应考虑建筑物的安全性要求，充分考虑建筑物结构的承载力和稳定性，确保建筑物在投入使用过程中，其结构可以始终保持较高的稳定性;其次应考虑建筑物的耐久性要求，尽可能延长建筑物结构的使用时间;最后应考虑建筑物的适用性要求，使其具有较高的工作性能，可以满足使用者不同的功能需求。

2地震中容易受到破坏的建筑结构

2.1强度不足的结构层

结合建筑混凝土的整体结构看来，如果钢筋混凝土有失稳定，就会导致建筑结构层强度变弱。一旦本地区发生地震，最先受到破坏的结构就是此处，结构层之间的弹塑性会发生剧烈变化，承受力逐渐集中，超越临界点后就会造成建筑的坍塌。

2.2建筑节点及连接处

建筑结构中一般都含有很多节点和梁柱，但是如果这些连接点不牢固，整体梁柱结构上重下轻，就会导致整体建筑框架松散。地震会对建筑梁柱顶端形成损害，柱子发生弯曲后，轻则会使建筑倾斜，重则会压坏混凝土结构，降低钢筋稳固性，节点连接处脱节。

2.3破坏建筑的填充墙

建筑混凝土结构中的填充墙，抗变形能力很强，刚硬度足够坚韧，抗震能力良好，一般的地震无法撼动这一层结构。但如果是超过八级的地震，会对建筑填充墙形形成不同程度的冲击，墙缝断裂越严重，建筑结构坍塌的几率也就越高。再加上混凝土结构填充墙，上部分轻下部分重，经过实践研究表明，实心砌体墙受地震破坏的程度相对较高。

3混凝土结构建筑的抗震设计

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，要想进一步提高混凝土结构建筑的抗震设计价值，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。混凝土结构建筑的抗震层，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，更好满足混凝土结构建筑的抗震需求。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，进而提高混凝土结构建筑的抗震性能。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，为了阻止混凝土结构建筑发生位移，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，是混凝土结构建筑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