刍议建筑结构设计中的抗震设计

2016-07-12于永刚

大科技 2016年14期

关键词：防震抗震结构设计

于永刚

（山东三元建筑设计有限公司山东烟台 264000）

刍议建筑结构设计中的抗震设计

于永刚

（山东三元建筑设计有限公司山东烟台 264000）

近年来，我国频繁发生的地震灾害给我们的生命安全带来了严重的威胁，造成了重大的经济损失，严重破坏人们的居住环境。因此，提高房屋的抗震性能，加强建筑结构的抗震设计越来越受到广泛的重视。本文分析了建筑结构抗震设计的原则，并有针对的提出了改善建筑结构设计中抗震设计的措施，希望为我国建筑业的繁荣贡献力量。

建筑结构；抗震设计

1 建筑结构设计中抗震设计的原则

1.1 建筑结构构件的性能

在进行建筑设计时，承载力、稳定性等建筑结构构件是抗震设计考虑范围内的重点内容。其中应遵循强柱弱梁、强节点弱等结构构件的基本原则。对于构件的薄弱部位进行重点的抗震能力设计。在进行建筑结构设计时应注意构件间的强弱关系。在抗震设计的过程中若出现一部分较强情况，则必定存在其薄弱的地方，强弱两者间必须正确处理。

1.2 抗震防线的布设点设计

延性设计是抗震设计中的重要组成部分。延性良好的体系进行组合形成抗震的整体结构，为更好的实现抗震设计需要延性良好构件之间的协作。在建筑结构设计时应尽量多布设抗震防线，预防余震的发生。

1.3 建筑结构体系

建筑结构体系是与建筑物整体安全相联系关的，一方面，抗震设计要慎重处理整体和局部的关系，建筑结构要有一定的余度，不能因为个体建筑而影响整体的效果，当建筑物的局部被破坏时，需要保证建筑结构的整体抗震性能不受影响。另一方面，建筑结构体系设计的过程中，要保证建筑结构部件的强度和刚度的均衡，如果刚度和强度分配不合理，个别的建筑结构部件刚度达不到要求，对于建筑物区域有影响时，就会严重影响建筑结构的抗震能力。

2 建筑结构设计中抗震设计的措施

2.1建筑抗震场地的选择

（1）应选择对抗震比较有利的地理条件，比如地势开阔、地质坚硬的土地，这样在地震的过程中，地基土的沉陷程度就会小一些，就会有效的阻止建筑物的坍塌现象。

（2）避开对抗震不利的地段，比如地质较软、容易液化、河岸和山坡边缘以及状态明显不均匀等地段，如果建筑物建设在上述地段，一旦发生地震，建筑物就会遭到严重的破坏，甚至是倒塌。当然在无法避开的情况下，也要采取有效的抗震措施。

（3）建筑场地土的刚度大小和土的覆盖层的厚度也是影响建筑物受震害的主要原因。大量的研究调查表明，土质越坚硬，被盖层越薄，建筑物受震害的程度就会越小，反之则会越重。

2.2 正确选择抗震建筑平面及立面

2.2.1 建筑形态应简洁且平立面布置适宜

对于体型简洁规则的建筑，其受力性能的确定较为简单，同时对其在地震过程中的内力及反应也能够进行准确的分析。对体型与平面都不规则的建筑来说，其立面高低不同，所以建筑物的刚度与强度在地震发生时极容易产生突变，出现薄弱位置，而薄弱位置的产生在地震发生时易产生极大的危害。

2.2.2 保证建筑平、立面的刚度与质量对称

若建筑平、立面的刚度与质量分布不均匀，无论建筑情况如何都会发生一定的扭转及形变，造成严重的危害。所以，必须保证平、立面刚度与质量的平衡与对称，使建筑的质心与刚心处于重合状态，保证建筑的稳定性。

2.2.3 建筑质量与刚度变化均匀

在建筑质量与刚度方面，其竖向的分布一般是不均匀的。地震发生时的竖向收进上下部分的振动性能不同，容易使楼板出现应力变化，凹角处应力集中，最终导致地震带来的巨大损失。所以，在进行建筑结构抗震设计时应对竖向分布进行严格的监督，并采取相应的构造方式。

2.3 防震缝的合理处理

根据建筑的不同类型、体型及不同的结构体系应采取适当的防震缝设置。对于结构不规则的房屋建筑，要在适当的位置设置防震缝。在布置防震缝时，要把房屋建筑分隔成规则并且相互独立的单元结构，而且防震缝两边要有足够的宽度，防震缝两侧的上部结构应该完全的分开，防震缝要沿着房屋的高度设置并且两侧都应该布置墙体。进行抗震设计时设置多重抗震防线，可以最大限度的降低地震侵害带来的危害。

2.4 墙体和屋顶的抗震设计要求

（1）要使房屋建筑结构的围护结构变轻，就要使房屋的墙体变轻，如果墙体的重量过大，其抗震性能就会变得很弱，发生地震时，就会很容易遭到破坏，所以，应该控制墙体重量材料的特性。

（2）在屋盖的设计中，屋盖要尽可能用材质比较轻的材料，并且尽量不要在屋顶增加沉重的附属物，那样不仅增加了屋盖的重量，还增加了房屋的高度，加大了房屋建筑的高宽比，影响房屋的抗震性能，如果是必须建造的，也要尽量做得矮些、牢固些，或者是用重量较轻的材料。

2.5 谨慎选择抗震结构，减少地震能量

建筑结构的抗震设计同建筑物业主及周边环境有非常直接的联系，不好的抗震设计会直接威胁到建筑物周边行人的人身安全，周边建筑和设施或多或少也会受到影响，切实提高建筑结构的抗震设计显得十分重要。

选择强度较优、刚度较高的建筑主体结构设计方案，能最大限度的降低建筑结构的变形概率，保障建筑物的安全性能，另外，设计员要认真仔细的分析抗震结构，要进行抗震结构分析时要保证其全面性，部分非结构构件也要在分析中得到体现，尤其是注意对非结构构件的刚度和强度等方面的分析。对非结构构件的主题部分也要进行必要的考究，针对易出现安全隐患的短柱部位要进行相应的措施，加强短柱部位的抗震能力，防止安全问题的出现，在整体性原则的指导下统筹结构构件和非结构构件。

减少地震能量，可以在防震设计中采用以位移为基点的结构设计和定量分析能有效的减少地震灾害的能量输入，增强建筑物的抗震效果!通过对设计的定量分析，反复核算构件的总承载力，控制强震感下建筑下层的位移延性比，满足建筑物在受地震侵害时的结构变形要求!在建筑施工中地基要尽量选在坚硬的场地，要尽量避开地震的活跃周期范围，减少余震同建筑结构的共振，降低建筑物对地震能量的输入，降低地震带来的破坏。