现代建筑结构抗震设计及加固处理研究

现代建筑结构抗震设计及加固处理研究

吴昊

悉地国际设计顾问（深圳）有限公司华中分公司 湖北 武汉 430000

摘要：近年来，地震灾害屡屡发生，对社会及人类造成了不可磨灭的伤害，严重地限制了城市的建设与发展。人们对于建筑结构的抗震安全要求变得越来越高，但是由于设计人员对于抗震设计方面的知识了解甚少，导致在设计过程中存在很多亟待解决的问题。因此，在建筑结构设计中要充分考虑到建筑的抗震性能，严格控制抗震设计要点，提高建筑结构的抗震性能。本文结合实践工作经验，分析建筑结构抗震设计的重要性，阐述建筑结构抗震设计现状，探讨加强建筑结构抗震设计的措施。

关键词：建筑；建筑结构；抗震设计

中图分类号：TU352 文献标识码：A

引言

随着建筑楼层的增加，设计人员在设计的过程中，需要调整思路，有效提高混凝土建筑的质量。在混凝土建筑建设的过程中，抗震结构是极为关键的质量管理点，对建筑使用的安全性以及使用寿命有着极为重要的影响。如果建筑抗震结构的合理性较低，那么在建筑投入使用的过程中会出现许多质量问题，甚至引发极为严重的安全事故，会对用户的生命财产安全产生严重的威胁。因此，施工单位在施工过程中，需要重视混凝土抗震结构设计工作，不断优化施工技术和施工流程，促进建筑行业健康发展。

1 建筑结构抗震设计的重要性

《建筑抗震设计规范GB2011-2010（2016年版）》已于2016年8月1日正式实施，本次修订进一步提高了部分行政区域的抗震设防烈度。在国民经济水平不断提高的大背景下，本次规范的修订及实施，凸显相关职能部门对建筑结构抗震设计的关心与关注。我国处在世界两个最活跃的地震带上，东濒临环太平洋地震带，西部和西南部为阿尔卑斯—喜马拉雅地震带，是世界上多地震的国家之一。根据地震史料记载，我国所有省份均曾发生过5级与5级以上地震。其中除了浙江、贵州两省外，全国各省都有6级以上地震发生。建筑结构在设计时如未考虑抗震或不重视抗震设计，将给人民群众的生命健康和财产损失带来灾难性的后果。

2 建筑结构抗震设计现状

2.1 建筑选址问题

建筑结构抗震设计问题还表现为建筑地址选择的问题，城市人口的增加，对建筑的需求量也随之增加，开发商在利益的驱使下，会尽可能地开发利用土地资源，为了加速开发，在地址的选择上忽视了地质问题，在没有严格勘测建筑地质结构的基础上开发，会对建筑结构的抗震性能产生很大影响。

2.2 用户抗震意识不足

为了强化建筑结构抗震设计的效果，提高防震能力，要结合用户抗震意识不足的问题进行综合考虑，因为地震灾害的发生并不频繁，大多数用户感受不到地震灾害的影响，严重缺乏抗震意识和观念。在建筑施工中，抗震常识是必不可少的，这要求施工人员、管理人员、技术人员等具备一定的抗震意识，由具备丰富施工经验、抗震理论知识的人员进行设计，才能够保证施工效果。但是由于技术资源匮乏，现场施工中施工人员、管理人员、技术人员难以将抗震性能的相关要求落实到位，经验不足。

2.3 结构框架不合理

一般来说在建筑结构设计当中框架设计方面所存在的问题是多种多样的，主要有以下几个方面:一是建筑物底部的结构框架梁跨度较大，久而久之就会引发“强梁弱柱”情况的产生;二是框架中柱网的设计呈现明显的不规则现象，致使开间不均匀;三是梁和柱内部纵向的配筋率没有达到抗震设计的基本要求;四是框架中梁架的截面面积较低，从而造成“轴压比”、“剪压比”出现超标现象;五是承担着转换作用的楼面次梁存在设计不合理的现象，有些过于偏少，导致后续的施工难度极大。

3 现代建筑结构抗震设计及加固处理措施

3.1 优化抗震结构的设计方案

在开展具体的施工工作之前，设计人员需要优化建筑的结构设计工作和设计方案，以实现提高抗震性能的目标。在合理优化抗震结构的设计方案的背景下，建筑即使遭受地震外力的影响，也能正常发挥抗震性能，将损害程度降到最低。当前，设计人员经常应用的方式为分层设计方式。设计人员需要针对建筑的不足之处进行合理设计，调整建筑结构的承重力，优化荷载效应，进一步提高设计效果。此外，设计人员在具体的工作中，需要掌握现场的具体情况，结合各类实际勘测的数据，通过强大的数据支持来明确抗震点，提高抗震结构的承载能力，从而大幅度提高混凝土建筑的抗震能力。

3.2 地基选择与抗震验算

在建筑施工中，选择施工场地时，要先对施工场地的地质条件做出综合评定，选择在坚硬土质地区建设建筑，这样建筑结构的抗震性会更高，为了确保建筑的抗震性，要避开土质软化的场地，如果无法避免，则一定要做好抗震设计，采取科学抗震措施。易产生地震的地区，不可建造甲、乙、丙三类建筑；覆盖层厚、土质松软的地区，地震会对建筑物产生严重的损坏，从而引发严重后果。从当前建筑结构抗震设计来看，采用承载能力设计方法是较为常见的，对经常发生地震的地区，通过反应谱计算建筑底部剪力，并按照相应规则进行分配，与其他荷载组合，然后进行建筑结构强度设计，这样各部分构件才能具备承载能力，最后通过变形验算得出结论。通常来讲，在建筑结构抗震设计中，采用承载能力设计方法进行抗震设计，具有使用方便、设计可靠等优势，能够有效实现预期目标。采用此种方法也存在不足，如，以弹性反应为基础，针对非弹性反应的建筑则无法对其进行全面计算。

3.3 合理设置多道抗震防线

在混凝土建筑建设的过程中，为了提高抗震效果，设计人员需要合理设置抗震防线。发生地震时，通常会出现多次余震。余震对建筑的影响也极为严重，如果仅设计单一的防线，那么将有可能增加坍塌事故发生的概率。因此，设计人员需要详细分析建筑施工过程中的薄弱环节，并且有效解决薄弱环节中的问题。设计人员必须设置多道抗震防线，并确保结构体系的承载能力以及刚度与混凝土建筑的抗震需求相符合，从而有效减少地震效应。

3.4 粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法在实际应用的过程中，主要的作用就是在一定程度上增加钢筋混凝土构件的弯曲性能和抗拉性能。从钢结构的特点这一角度入手进行分析，粘贴钢板加固法的应用，能够在一定程度上增加混凝土结构的强度，防止建筑工程在施工过程中因过失造成混凝土载荷不足导致开裂等问题。通过粘贴钢板加固法的应用，能够在很大程度上提升混凝土建筑物的承载力，并且在加固作业完成之后，也能够在很大程度上避免新裂缝的出现，结合钢板自身良好的抗拉强度这一特征，又可以增加建筑结构本身的承载力和抗破坏能力，继而实现很好的混凝土建筑结构加固效果。

4 结束语

综上所述，地震作为一种常见的自然灾害，会对人们的生命财产安全造成严重的威胁和损害，建筑结构抗震设计作为建筑建设中的关键环节，应得到设计人员的高度重视。应当结合建筑结构抗震设计存在的问题，采取有效的解决对策，强调结构形式的合理性，致力于强化建筑结构抗震设计的综合水平和质量，强化建筑的整体建设安全，提高建筑物的抗震性能和安全保障效果，推动建筑行业未来的可持续、稳健发展。

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