张俪耀

摘    要：建筑结构的设计要充分考虑建筑的抗震能力，这关乎人民的生命财产安全。建筑结构的抗震设计已经成为当前建筑发展的方向和风向标。目前抗震结构的建筑在自然灾害中展现出越来越重要的作用，建筑物的抗震设计已经成为当前建设设计的主流。

关键词：建筑结构;抗震设计

1  引言

随着自然灾害的频繁发生，在建筑结构设计中对抗震钢筋的使用量在逐渐的增加，我国位于地中海—喜马拉雅地震带上，因此我国是一个地震多发的国家之一。但是，从目前我国建筑的抗震能力来看，还存在着许多的问题。为了保证拟建建筑物的安全可靠，需要对建筑物的结构设计进行优化，以完善建筑物的结构体系，提高建筑物的抗震性能，降低建筑物在地震灾害中的损坏程度，促进其综合经济效益和社会效益的全面提高。本文对建筑结构设计中概念设计方法进行了探讨。

2  选择合理的结构形式

抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类，目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等;按结构形式分类，目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响，是一个综合的技术经济问题，需进行周密考虑确定。在影响建筑物抗震效果的因素中，建筑物自身的结构设计是其中一个非常重要的影响因素。建筑要满足设计时的抗震预想，无论是点式住宅或者、板式住宅，都必须开展科学合理的结构设计，确保抗震策略科学化，可以做到不受小地震损坏，遭遇大地震不倒塌，以此很好提升高层建筑的抗震性。如果建筑物对平面的设计过于繁琐，质心与刚心不统一，就会增加地震的影响力，造成更为严重的后果。因此，建筑物的结构平面设计应当最大程度上确保质心与刚心可以重合，来确保建筑物的抗震能力不受影响。

抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定：结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;结构体系宜具有多道抗震防线，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力;结构体系应具有必要的抗震承载力，良好的变形能力和耗能能力;结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中，对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力;结构在两个主轴方向的动力特性宜相近，在结构布置时，应遵循平面布置对称、立面布置均匀的原则，以避免质心和刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。

3  提高结构的延性

结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力，是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。

结构良好的延性有助于减小地震作用，吸收与耗散地震能量，避免结构倒塌。而结构延性和耗能的大小，取决于构件的破坏形态及其塑化过程，弯曲构件的延性远远大于剪切构件，构件弯曲屈服直至破坏所消耗的地震输入能量，也远远高于构件剪切破坏所消耗的能量。因此，结构设计应力求避免构件的剪切破坏，争取更多的构件实现弯曲破坏。始终遵循“强柱弱梁，强煎弱弯、强节点、弱锚固”原则。构件的破坏和退出工作，使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系，致使结构的周期发生变化，以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。

4  确保结构的整体性

结构是由许多构件连接组合而成的一个整体，并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。若结构在地震作用下丧失了整体性，则结构各构件的抗震能力不能充分发挥，这样容易使结构成为机动体而倒塌。因此，结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件，确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。

5  做好结构材料的选择

建筑结构的使用材料对抗震效果有着非常大的影响，但这一方面在过去通常被人们忽略了，工作人员必须清楚认识到：在绝大多数情况下，建筑物在遭受地震情况下的损毁程度与建筑的质量好坏是成正比的。如果在同样的时间、同样的地点遭受同样等级地震，建筑物使用的建筑材料质量越好，该建筑物遭受地震的作用力也随之较小;相反的，如果建筑物使用的材料质量一般，甚至不合格，建筑物遭受地震的作用力必然是很大的。在建筑物的实际施工建造中，往往建议多采用隔断、维护墙等构件，将质轻的如空心砖、加气混凝土板等建筑材料普及应用，这对做好高层建筑的抗震能力起着极其重要的帮助作用建筑结构施工程序与施工所使用的原材料质量优劣都对建筑工程的质量起着决定性的作用，在施工阶段中，每一道工序都可能对抗震效果造成影响。因此，在建筑的施工环节，要严于监督和管理，规范操作，在建筑结构的质量方面来确保建筑物良好的抗震能力。

单从抗震角度考虑，作为一种结构材料应轻质、高强、材质均匀;构件间的连接应有良好的整体性、连续性及延性，且能发挥材料的全强度。按照这一原则，不同材料结构的抗震性能优劣排序是：钢结构;型钢混凝土结构;混凝土——钢混合结构;现浇钢筋混凝土结构;预应力混凝土结构;装配式钢筋混凝土结构;配筋砌体结构。工程中常用结构抗震表现分述如下。

（1）钢结构最符合抗震材料的要求，从已有的地震震害实例来看，钢结构的表现均很好;但它当前的造价及维护费用较高。

（2）现浇钢筋混凝土结构该结构整体性好，造价低廉，有较大的抗侧移刚度，并且经良好的设计可保证结构具有良好的延性。但该材料也存在难以克服的弱点：当地震持时较长时，在周期性往复水平荷载作用下，构件刚度因裂缝的开展而递减，且塑性铰区会产生反向斜裂缝，将混凝土挤碎，产生永久性的“剪切滑移”。

（3）预应力混凝土结构预应力混凝土结构在非开裂状态下能承受较大的变形，因而在烈度不高时结构破坏较轻，相应地其所贮藏的弹性变形能要比钢筋混凝土高，但预应力混凝土结构的滞回曲线比钢筋混凝土狭窄，所能耗散的滞后能量要少一些，且由于预应力构件受压区配筋一般相对较少，一旦混凝土开始压碎，承载能力就会急剧下降，因此在高烈度地区，必须采取措施提高延性，方能使用预应力混凝土结构。实践证明，通过合理控制预应力筋的含量（Q≤0.5%）可以实现这个目的。

（4）装配式钢筋混凝土结构此类结构致命的抗震弱点在于整个结构缺乏连续性和整体性;框架节点等预制构件的连接和接头强度及变形能力均低于构件本身而形成薄弱环节;同时预制构件装配时会产生次应力，故这类结构不宜在高烈度地区采用;但若采用整体装配式结构则可以改善这种情况。

6  结束语

随着建筑质量的不断提高，根据地质需求，抗震设计已经成为当前建筑的主要思路，建筑结构的抗震设计能在一定程度上避免自然灾害对建筑的影响，降低了自然灾害对人们群众生命和财产的损失。

参考文献：

[1] 毛國栋.论高层建筑结构设计中的抗震概念设计[J].城市建设理论研究，2017.

[2] 毛启阳.浅谈建筑抗震设计中概念设计的应用[J].建筑结构学报，2017.