關于建筑結構設計中抗震結構設計的分析

董蕻

【摘要】我國國土遼闊，多地震位于地震多發(fā)地帶，一旦發(fā)生地震，就會對百姓的生命財產(chǎn)安全造成了極大的威脅?，F(xiàn)代社會對建筑物的質(zhì)量提出了較高的要求，建筑物的抗震能力成為了考量建筑質(zhì)量的重要標準。在建筑設計和施工過程中，要注意提高建筑結構的抗震能力，讓建筑不僅能發(fā)揮其生活居住的功能性，也能夠有較好的抗震效果。本文結合了建筑抗震的相關理論和結構設計的科學性進行分析，并對相關的問題提出了建議，希望能給同行提供一些參考。

【關鍵詞】建筑；抗震結構設計；問題；措施

一、前言

高層建筑不斷出現(xiàn)的現(xiàn)代社會，建筑的建設要求不僅能夠滿足人們正常生活的需要，還要具備較好的抗震能力。在建筑設計和施工環(huán)節(jié)，對建筑結構的抗震能力進行提升，結合建筑學研究的建筑抗震理論進行思考，分析建筑結構中抗震設計應當具備的特點，以及建筑結構中抗震設計的關鍵問題，從而提出能夠有效提高建筑結構抗震能力的相關措施。

二、建筑抗震的相關規(guī)范和理論分析

1、建筑結構抗震要注意的規(guī)范

建筑結構的抗震規(guī)范是在結合國際上的綜合建筑抗震經(jīng)驗基礎上進行提煉得出的。這些規(guī)范內(nèi)容包含了建筑的結構動力計算原則，結構抗震設計、施工的相關措施以及建筑地基抗震分析等等，這些內(nèi)容是各國的具體抗震實踐經(jīng)驗的總結，也是各國建筑水平的綜合反映。 建筑結構的抗震規(guī)范要符合建筑力學的客觀性，服從于技術經(jīng)濟發(fā)展方向，才能作為工程實踐基礎加以運用。建筑結構的抗震規(guī)范正是由于其內(nèi)容的客觀性要求，在條文中普遍使用了"嚴禁，不得，不宜"等程度不同的限制性詞匯，還有一些強制性的規(guī)定條款。

2、抗震設計的理論

（1）地震動力理論

地震動力理論的發(fā)展結合了上世紀60年代以來的計算機技術和試驗技術，加上建筑學界在各類建筑結構在地震作用時的線性與非線性反應研究的進步，因此得以不斷發(fā)展?，F(xiàn)代地震觀測技術也在不斷完善，建設強震觀測臺站的在全國不斷增多，加上科學儀器對各類受損結構的地震反應的測量和記錄的精確性和科學性大大提升，這些都使得動力理論的內(nèi)容不斷完善，且應用越來越廣泛。動力理論又稱地震時程分析理論，將地震按時間角度進行研究分析，以具備代表性時間節(jié)點的地震動加速度時程進行輸入，把建筑物簡化成多自由度的體系，可以分析到時間序列上的建筑物具體的地震反應，從而為抗震設計提供理論應用的基礎。

（2）擬靜力理論

擬靜力理論從上世紀初開始被研究發(fā)展和應用，在評估地震對建筑結構設計作用時要假定建筑為剛性結構，地震力水平作用于在建筑的結構或構件的重心上，那么地震力的大小就可以用結構的重量乘一個比例常數(shù)進行表示。

（3）反應譜理論

反應譜理論是在上世紀中期發(fā)展出的理論，以建筑震動的加速度作為觀測內(nèi)容，通過對建筑結構的動力反應特性作為研究對象，再結合相應的記錄對地震的地面運動進行深入的分析。

三、建筑結構抗震性設計中的相關問題

因為地震對建筑的破壞性極大，因此國家相關部門對建筑抗震設計十分重視。在建筑設計時必須要注意到這些問題，下文對一些問題進行了論述。

1、 結構空間剛度沒有滿足要求

我國當前的建筑結構可以概括成豎向、橫向承重構件、樓蓋等主要部分，結構設計中的每個部分的剛度都應當注意滿足建筑穩(wěn)定性的要求。在建筑的整體結構當中，豎向抗側(cè)力構件受力要求剛性樓蓋體系能夠滿足工程的需求，保證剛性樓蓋的結構空間剛度的合理性，防止在地震作用下加劇建筑結構的損害。

2、建筑平面及立面布置不均勻

建筑設計時要注意建筑的平面和立面的布置應做到規(guī)則化和簡單化，建筑結構的重力分布與剛度的分布要盡量均勻化。從當前我國建筑結構發(fā)展現(xiàn)狀，部分工程的平面和立面的布置不科學會導致建筑結構的質(zhì)心和剛心無法一致，一旦遇到地震的作用，該建筑結構的穩(wěn)定性極易遭到破壞。

3、多層磚房抗震設計不科學

多層磚房抗震設計的科學性極其重要。對于綜合性的磚房的施工中，若磚房的底層或頂層為爭取建筑較大的空間需要，而應用了鋼筋砼內(nèi)框架結構。如果僅是增大了局部的構造柱和圈梁，以此作為框架的結構，或者設計時沒有對磚房的抗震承載力進行評估和計算，那么就會導致建筑采用的砌體強度等級難以實現(xiàn)建筑抗震的功能。因此，施工企業(yè)要對多層磚房抗震設計中存在的相關問題積極重視。

四、 提高建筑結構抗震性能的措施

提高建筑結構的抗震性能，需要對設計和施工中的相關問題進行科學的分析，并采取有針對性的解決措施，以降低問題出現(xiàn)的幾率。

1、結構空間剛度方面的解決措施

剛性樓蓋體系是建筑結構空間剛度的設計中的一項重要內(nèi)容，現(xiàn)澆樓屋蓋對于提高建筑結構的整體穩(wěn)定性有較好的效果。他應用的原理是科學的提高樓板的剛度，對平面上墻體對齊的施工標準進行適度的放寬，緩解地震力對建筑結構施加的破壞作用。建筑平面上的上下墻體要注意對齊，尤其是建筑的結構設計時要考慮這一點。如果建筑出現(xiàn)平面上的上下墻體不對齊的情況，可以應用現(xiàn)澆樓屋蓋的施工方法，使得建筑結構可以傳遞水平力，并增強樓板對墻體的約束，提高建筑結構的穩(wěn)定性。

2、建筑平面及立面布置的解決措施

解決建筑平面和立面布置中的相關問題，要求設計人員做到在進行建筑結構設計時注意：第一，保證借助結構的質(zhì)心和剛心能重合，避免建筑由于地震作用穩(wěn)定性被破壞。第二，保證建筑立面的質(zhì)量分布的均勻，盡量降低建筑結構的重點，減少因結構的剛度突變或結構連接處不穩(wěn)定造成建筑整體結構穩(wěn)定性被破壞的可能性。同時，在建筑設計時，還應注意屋面結構的剛度要滿足相應的標準，如果過高就會造成高出屋面結構的下部出現(xiàn)集中性破壞，地震時可能出現(xiàn)的鞭梢效應。

3、多層磚房抗震設計的解決措施

多層磚房抗震設計中對每一個環(huán)節(jié)的問題都不能忽視。比如，建筑構造柱和圈梁的設置，要結合多層磚房的結構情況，構造柱的設置主要適用于橫墻多的多層磚房，圈梁的設置主要應用于建筑橫墻承重或縱橫墻共同承重的裝配式鋼筋混凝土樓、木樓等，圈梁的截面和配筋設計要科學控制數(shù)量和大小。

五、結束語

建筑結構的抗震設計關乎對建筑整體功能性的評價。對于地震多發(fā)地帶的居民而言，具備較好抗震性的建筑才能滿足他們的需要。建筑業(yè)的發(fā)展趨勢中，設計人員進行建筑的結構設計時，應注意全面考慮建筑的抗震性能，并對一些問題進行優(yōu)化，以提高建筑的整體質(zhì)量。

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