略论建筑结构抗地震倒塌效能提升与设计

略论建筑结构抗地震倒塌效能提升与设计

许慰

江苏华电项目管理有限公司东台分公司224200

摘要：本文分析了建筑结构抗地震倒塌技术在运用过程中存在的不足，结合影响建筑结构抗地震倒塌功能的主要因素的分析，我们提出了要完善第二阶段抗震设计方法，抗震倒塌设计要依据抗震等级要求，严格控制建筑的高度，设置多条抗震倒塌防线等提高建筑结构抗地震倒塌能力设计的对策。

关键词：建筑结构；抗地震；倒塌；效能提升

0前言

建筑结构概念设计再次获得建筑结构工程师的重视，是从20世纪70年代开始的。再经历过数次地震灾害后，建筑师对建筑抗震结构的重要性有了一定的认知，开始对建筑结构概念概念设计加大了投入力度。最开始进行建筑抗震结构设计时，建筑师对建筑结构地震刀塔的情况进行了细致的了解，并对结构设计中遇到的问题，通过一定的手段和方式进行处理。例如，延展建筑物体系和构件问题，构件刚度问题等，对建筑结构的薄弱环节，通过相应的构造措施和信息技术进行维护和降低，以便实现建筑物抗震防塌的目标。

1建筑结构抗地震倒塌技术在运用过程中存在的不足

1.1没有把抗地震倒塌技术放在第一要位

目前，有的单位和企业对建筑物抗地震倒塌性能还没有足够的认知，也没有将抗地震倒塌技术的研究发展放在首位。这一现象导致工作人员对抗地震倒塌技术的应用产生疏忽，在计算过程中出现各种差错，使建筑结构的抗地震倒塌能力无法进一步提高。

1.2对建筑结构的抗震能力估算失误

有的工作人员在设计建筑物的具体构造时，并未深刻认识到提高建筑结构抗震倒塌能力的重要意义，因此没有对建筑结构的抗震能力进行精确估算。一旦发生地震灾害，建筑物受到的损坏程度就很难被计算出来，并且也无法根据所得数据，采取针对性的措施进行防御，导致抗震倒塌技术得不到全面发挥。

1.3建筑结构高度过高，增加技术应用难度

现阶段有许多建设单位或企业为了要提高土地利用效率，盲目建造一些楼层过高的建筑物。这种高层乃至超高层建筑的泛滥，大幅度降低了建筑结构的抗震水平，同时也给抗地震倒塌技术的应用带来了不少困难，给建筑结构的正常使用埋下了安全隐患。

2影响建筑结构抗地震倒塌功能的主要因素

2.2建筑地址

地址的选择对建筑十分重要，在设计前要对现场进行实地考察。如果建设单位是施工前没有考量好场地的实际情况，则很可能由于建筑结构不稳定而引发事故和危险。因此，必须选择好合适的场所，确保建筑施工能够顺利进行，给单位或企业带来更多效益。建设单位在进行方案设计前，必须落实现场的考察工作，积极提高建筑质量。

2.1使用材料

要确保建筑结构拥有一定的抗地震倒塌能力，就要选出高质量的建设材料，将地震对建筑的损坏风险降到最小。高品质的原材料能够提高建筑结构的抗震水平，所以，对建筑施工而言，材料的选用是一项极为重要的工作，特别是对，墙体构造部分，必须使用抗震能力较强的原材料，从而延长建筑物的使用期限，确保建筑不会在地震中轻易倒塌。

2.3施工质量

建筑物的施工质量是否达标会直接影响到建筑物抗震能力的大小，只有保障了施工质量才能最大化地提升建筑结构的抗地震倒塌水平。当前，部分建设单位和企业为了获取更多利益，盲目减少工时，忽视了施工质量。不仅给建筑结构带来了巨大的隐藏风险，还威胁到居民们的人身财产安全，所以，必须要严把质量关口，提高建筑结构的施工质量。

3提高建筑结构抗地震倒塌能力设计的对策

地震是一种危害性较强的自然灾害，若不在建筑结构中采取抗地震倒塌能力设计，一旦发生地震自然灾害，会给建筑带来极大的破坏，威胁人们的生命安全，因此，建筑结构抗地震倒塌能力设计十分必要，以下就是笔者针对建筑结构抗地震倒塌能力设计所提出的有效对策。

3.1完善第二阶段抗震设计方法

目前，我国房屋建筑采用三水准抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。并采用二阶段设计方法予以实现。第一阶段为按小震进行抗震计算设计，主要解决结构系统的基本安全储备，这部分已经比较成熟。但对第二阶段抗倒塌设计，由于其计算分析难度很大，目前我国抗震规范只对重要建筑有比较具体的计算规定，对一般建筑主要是通过采用合理的抗震措施和抗震构造措施实现“大震不倒”。尽管这些措施对设计人员实现“大震不倒”有重要的提示作用，但因许多措施可操作性差，不如直接进行第二阶段抗倒塌设计能更有效地保证实现“大震不倒”的目标。为此，需要完善一般建筑的抗地震倒塌设计的简化实用计算方法。

日本1981年后执行的建筑基准法，规定31m以上的建筑均需按第二阶段进行抗震设计，所采用的方法包括：结构抗震承载力计算方法；结构极限抗震承载力计算方法；基于能量的计算方法，对于60m以上的建筑，则要求采用时程分析方法。可见，日本要求进行第二阶段抗震计算的范围比我国大，而且有相应配套的几种实用计算方法及具体规定，便于设计人员应用。比如，1990年日本建筑学会颁布的设计指南中，为保证实现大震不倒目标，要求进行保证具有延性的整体结构屈服机制的计算和分析，并对框架结构和框架-剪力墙结构具有延性的整体结构屈服机制的模式进行了规定。同时，在保证实现整体结构屈服机制计算中，要求进行静力弹塑性分析，并考虑动力和双向地震作用的影响。随着现代结构分析计算手段的发展，这些具有可操作性的第二阶段抗倒塌计算方法已不难实现。因此，建议我国抗震规范也尽快出台相应的技术规定。针对不同的建筑结构其应采用的抗震倒塌措施也是不一样的，所以在抗地震倒塌设计前要全面了解建筑的结构特点，清楚建筑所属等级，根据建筑工程所在的位置、高度等因素进行合理的抗震倒塌施工设计，一切行为按照抗震倒塌能力设计的规范以及建筑物的实际情况进行设计，只有这样才能确保建筑结构抗震倒塌能力设计的规范性及有效性。

3.2抗震倒塌设计要依据抗震等级要求严格控制建筑的高度

在建筑结构抗震倒塌设计中，对其抗震等级有一定的要求，要使其符合建筑地理位置其特点，在设计中应对建筑中的墙体、梁柱进行强有力的抗震构造设计，因为它们支撑建筑的支点，是建筑结构的重要组成部分，另外根据抗震等级要求，选择适合建筑抗震倒塌设计的配筋，它具有较强的承载力，对抵御地震有一定的作用力。另外，我国制定的规范中对建筑的高度有一定的约束，原因在于过高的建筑会影响整个建筑的抗震倒塌性能，无法确保建筑及人们的安全。在抗震倒塌设计中要严格把控建筑的高度，设计前应对建筑的周边环境等因素进行分析，从而确定建筑的高度。科学合理的建筑结构抗震倒塌设计，能够提高建筑的抗震性能，确保建筑的稳定性，给人们一个安全的居住环境。

3.3设置多条抗震倒塌防线。布局地震外力能力吸收途径

建筑结构抗震倒塌设计中单一的抗震防线是不可行的，因为地震自然灾害发生时其威力较为强大，单一的抗震防线很容易被击破，从而对建筑物实施进一步的破坏，针对这一状况，设计人员应设置多条抗震倒塌防线，对地震进行层层设防，这样在一定程度上能够减小地震对建筑物的破坏，从而为建筑的安全起到保驾护航的作用。地震自然灾害侵袭后会释放很多的能量从而进一步地破坏建筑物，若要使建筑物的破坏降到最低点，就要极力分散地震后所散发的强大能量，也就是要对地震外力能力吸收进行合理布局，形成坚固的建筑构件双向抗侧力结构体系，如此一来就能够大大降低地震灾害的破坏性，使建筑物拥有一定的自卫功能，提高其结构抗震倒塌能力。

4结语

今后若干年，中国仍将是世界上修建高层建筑最多的国家，这将会给高层建筑抗震设防带来新的难题。21世纪，高层建筑的抗震结构体系将从硬性为主向柔性为主的结构转变，通过“以柔克刚”的方式调整建筑结构构件的隔震、减震和消震，从而实现抗震目的。

参考文献：

[1]邴晨.提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想及应用[J].建筑工程技术与设计，2016，（19）：1012.

[2]陈雪桐.提升建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法[J].江西建材，2017，（3）：36，44.