探究建筑结构设计中的抗震设计李延欢

探究建筑结构设计中的抗震设计李延欢

李延欢

筑博设计股份有限公司广东深圳518000

摘要：古语有云，“天有不测风云”，近年来，我国发生了多次地震灾害，给国家、社会、人民均造成了严重的伤害。其中，房屋的倒塌造成了巨大的经济损失，同时，这也引起了我国建筑领域的重视，在建筑工程中，建筑结构至关重要，良好的建筑结构对工程项目的抗震性、安全稳定性有着重要的帮。随着当前时代的发展，建筑物的抗震性已经成为了衡量一个建筑企业综合实力的重要标准。本文就建筑结构设计中的抗震设计进行了详细分析，希望能够对我国建筑企业结构设计的进一步发展出一份力。

关键词：建筑结构设计；抗震设计

建筑结构在建筑物中起到“筋骨”的作用，能够承受整体建筑物的大部分应力，通过维持应力的均衡性，对抗震性能的提高作出了较大的贡献。近年来，我国的汶川、玉树、雅安等地区经历了级别较高的地震，震后，房屋倒塌现象非常严重，对广大群众的生命安全与财产安全造成了极大的危害。在建筑工程中，建筑结构的设计与抗震性息息相关，设计人员在设计时，要严格把握施工地区的具体情况，有针对性的进行结构设计，从而提高工程的抗震性能。

一、地震破坏建筑结构的主要特征

（一）建筑地基

地震是由于地壳运动造成的一种自然灾害，一般分布在板块交接的地区，该区域地壳运动活跃，使得地震的不规则性非常大。地震会对建筑物的地基造成较为严重的伤害，在发生地震时，由于地震的摆动，会造成地基中坚硬的土壤变得松软，从而降低了建筑物的安全性。此外，在松软的土地下，使得建筑物容易出现沉降现象，以至于建筑物的危险性进一步增加[1]。

（二）建筑结构体系

在建筑结构的串联下，整体建筑物形成了一个连贯的建筑结构体系，提高了建筑物的整体安全稳定性，但是在发生地震的情况下，如果抗震性能不足，那么建筑结构体系会在强烈的地震影响下，受到严重的破坏。如果建筑物的建筑结构为专门的抗震结构，那么受到的危害就会相对较小，如果是普通的填墙框架，那么其安全稳定性必然较弱，在地震中被破坏的几率非常大。

（三）构件形式

在地震灾害中，除上述被破坏情况外，构件形式被破坏也是较为常见的一种情况。建筑结构在施工完成后，一般以梁、柱、板等形式出现，发生地震后，由于地震晃动幅度大，且构件承受着大部分的载荷，会出现较为严重的变形。

二、抗震设计的具体要求

建筑结构设计是工程项目中尤为重要的环节，尤其是在地震灾害多发地区，在进行建筑结构设计时，设计人员应当遵循一定的原则来进行设计。首先，在设计之前，相关工作人员需要全面调查施工区域，观察地面环境，如出土壤脚软、且地形较为复杂则不适宜建造抗震性较强的建筑物，需要采用土质较硬，地形平坦的堤防；其次，在设计过程中，设计人员应尽量以安全第一为原则，通过增设多种抗震结构来形成完善的抗震“防线”，在多种抗震结构的加持下提升工程的整体抗震性；再次，建筑结构设计人员除重点关注建筑物的抗震性之外，还应注重外界因素，必要情况下，可以在一定程度上依靠外界环境来进行抗震性能的提高[2]。

三、建筑结构设计中提高抗震能力的措施

（一）合理选择建筑场地与环境

抗震性是建筑工程质量的重要指标，通过建筑结构设计来提高建筑物的抗震性，具有事半功倍的效果。目前，想要利用建筑结构设计来提高建筑物的抗震能力，首先要合理的选择建筑场地与环境。场地是建筑的前提，合理的选择场地，可以为建筑物的抗震性打下坚实的基础，尤其是在我国自然灾害多发地区，在选择建筑场地时，需要一支综合素质够硬的地形勘探队伍，调查建筑场地是否存在断层错动、地层陷落或者其它较为严重的破坏现象。这就要求设计之间，相关调查人员应对建筑场地进行全面的调查，避免出现部分不必要的损失。此外，地质条件较差的地形对建筑结构的抗震性能有较强的削弱作用。所以，在建筑结构设计之前，工作人员应对地质条件进行全面调查，避免因场地问题而影响建筑物的抗震性。

（二）因地制宜选择合适的建筑结构形式

建筑工程的抗震性能非常重要，可以较好的保障建筑物的安全稳定性，确保住户的生命与财产安全，建筑企业在进行建筑结构设计时，应具有因地制宜的理念，在改理念的帮助下，能够利用建筑场地一切可利用的条件来帮助建筑物提高抗震能力，如今，建筑结构设计中，有多种结构形式，如整体承载式钢结构、框架剪刀墙结构、钢结构等，可以对建筑物的抗震起到重要帮助，但是在设计过程中，只有达到因地制宜才能使抗震性能达到最佳，提高工程的质量，并节约成本。

多种抗震建筑结构中，钢结构的抗震性能最为优越。钢是重要的工业产品，质量优秀，能够达到抗拉、抗剪、抗压等要求，尤其是使用寿命极长，据悉，在其它发达国家的抗震建筑中，钢结构是使用率最高的一种，在钢结构的帮助下，建筑物的抗震性能得到了很大的提升，为人民、为企业提供了较强的人身安全与财产保障[3]。

目前，我国首都北京，大部分建筑物均采用了抗震性强大的钢结构，如图1所示钢结构。

（一）合理设置抗震等级

随着时代的发展，经历地震的次数在增加，且对地震有了部分了解，并在优秀科学家的研究下，对地震划分了等级，如里式震级等，在建筑物的抗震性能逐渐增强的今天，也有着较为完善的抗震等级，当前，我国对建筑物的抗震等级主要分为很严重、严重、较严重以及一般，对抗震等级的划分，为建筑企业的抗震性能结构设计提供了比较客观的参照，我国建筑物的抗震等级划分主要是根据设防类别、结构类型、地震烈度与建筑物高度四个因素进行综合分析得出。建筑工程中，设计人员要根据施工地区的地理环境、工程造价控制、资金等情况合理设置抗震等级，使抗震等级的设定能够符合设计情况，以便于方便相关部门对工程项目的审核。

图1钢结构图

（二）确定抗震结构体系

建筑物的抗震性能可以采取叠加的方式进一步提高，在进行建筑结构设计时，可以通过钢结构、钢筋混凝土结构等来进行设计，除此类方法外，还可采用其它方法来提高建筑物的抗震性能，并将其充当除第一道防御之外的第二道防御。合理的增加多道抗震结构手段，能够切实提高建筑物的抗震性能，并且，使抗震结构具有一定的合理性、科学性，可以使其在建筑物中形成一个整体的抗争结构体系。在地震发生时，多道防线会不断的吸收地震的冲击力，使冲击力逐渐降低，直至消失[4]。目前，多道防御措施的抗震体系对抗震性能的提高有着重要作用，但是由于成本较高，所以使用并不广泛。

（三）设置隔离措施

如果一栋建筑物的抗震性能较低，那么在发生地震时，必定会受到巨大的破坏，因此，提高抗震性能可以大幅度的减少损失，除以上几种在建筑结构设计中提高抗震性能的措施外，还可以设置隔离措施来增强抗震性能。建筑结构设计时，设计人员要全面调查该地区的地震发生情况，根据地震的发生情况来设定隔离措施。如今较为常用的隔离措施有三种，分别是地基隔离、基础隔震、间层隔离等，首先，地基隔离需要在地基的施工中，将靠近地基的土层进行特殊加工，让其能够在保证地基稳定的情况下形成一个完善的缓冲隔离带；其次，地震是由地下发生并传导质地面的，在地基与建筑物上部的接触部分加装隔离设施，能够在一定程度增强抗震性能；最后，间层隔离是在施工过程中，对建筑结构进行隔层处理，从而起到吸收能量的作用。

（六）抗震结构分析

建筑结构的抗震设计非常重要，如今，抗震结构较多，有框架结构、砖混结构、钢筋混凝土结构。首先，框架结构是应用范围较为广泛的抗震结构，主要通过梁和柱来进行承重，建筑物中的梁和柱形成了一个完善的承重体系，具备良好的抗震能力。其次是砖混结构，主要是将混凝土与粘土砖、空心砖等混合使用，使其抗震性能得到得到进一步提高，但并不适用与过高的建筑物，一般使用在五层或者流程以下。最后是钢筋混凝土结构，该结构主要是由钢筋与混凝土混合而成，通过钢筋与混凝土的协同作用，可与极大的提高抗震性能，可以说该结构的应用范围极广，除一般的建筑工程外，还被应用到反应堆压力容器、海洋平台等多个领域。

结语：地震是威胁人类生命与财产安全的危险“敌人”，提升建筑结构的抗震设计能够较好的提高建筑物的抗震性能，维护生命与财产安全。本文就建筑结构的抗震结构设计进行了分析，并提出了相关措施，希望能够对我国建筑领域以及社会的发展提供助力。

参考文献

[1]陶清林.型钢高强混凝土框架结构多尺度力学性能研究[D].西安建筑科技大学，2013.

[2]付国.钢筋混凝土框架结构地震倒塌破坏研究[D].长安大学，2014.

[3]李成.多层抗弯钢框架的结构影响系数和位移放大系数[D].西安建筑科技大学，2008.

[4]管民生.基于性能的钢筋混凝土框架结构抗震性能评价方法与应用研究[D].华南理工大学，2011.