基于建筑抗震結構設計的探析

陳露

【摘要】建筑結構的抗震設計是一個完整、系統(tǒng)的過程，從場址的選擇到建筑物的結構設計，抗震設計貫穿了整個過程。而且建筑物的抗震設計是衡量建筑結構設計是否符合要求的重要指標。因此如何準確、合理的運用不同的抗震設計方法，是非常重要的，對于不同的建筑、不同的情況應區(qū)別對待，從而尋求最合理的結構布置。

【關鍵詞】建筑設計；抗震結構；設計分析

1抗震設防的目標

一般來說，抗震設防主要依據(jù)的是抗震設防烈度。而抗震設防烈度的依據(jù)，是以國家規(guī)定權限審批或頒發(fā)的文件執(zhí)行的，其是一個地區(qū)作為抗震設防標準。通常情況下，是采用國家地震局頒發(fā)的地震烈度區(qū)劃圖中規(guī)定的基本烈度的。從當前內外抗震設防目標的發(fā)展總趨勢來看，其基本要求建筑物在使用期間，可以應對不同頻率和強度的地震，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。建筑工程在施工中的設防的目標如下：

（1）如果所遭受的是低于本地區(qū)設防烈度多遇的常規(guī)地震，建筑物不受損壞，不需修理仍可繼續(xù)使用；

（2）如果遭受到本地區(qū)規(guī)定的設防烈度的地震，建筑物，包括結構和非結構部分，可能損壞，但不會對人民生命和生產設備的安全造成威脅，經修理仍可使用；

（3）如果遭受高于本地區(qū)設防烈度的罕遇地震，盡量保證建筑物不倒塌。

也就是說，在建筑結構的防震設計上，設計方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度這三個層次進行考慮。從概率上看，多遇地震烈度是發(fā)生機會較大的地震級別。按照現(xiàn)行規(guī)范設計的建筑，在設計上要達到這樣的防震效果：當遭遇多遇烈度作用時，建筑物處于彈性階段，通常不會損壞；當遭遇相應基本烈度的地震時，建筑物將進入彈塑性狀態(tài)，但一般不會發(fā)生嚴重破壞；當遭遇罕遇烈度作用時，建筑物可能會有嚴重破壞，但不至于倒塌。

2抗震設計的基本原則

為了使建筑物達到抗震的效果，在對建筑工程進行設計的過程中首先要考慮建筑物的整體結構，然后注意某一結構在地震情況下的整體反應，隨后對其進行分析，通過分析計算、材料的選擇和方案的規(guī)劃來進一步的提高建筑工程的抗震效果。在地震發(fā)生的過程中，盡量的避免建筑物因薄弱部分而引起的一定程度的破壞。在建筑設計的國政中要遵循以下幾點原則。

2.1對建筑結構進行整體的規(guī)劃

設計人員在進行建筑設計的過程中要綜合規(guī)劃抗側力的結構，進而保證建筑設計的均勻、對稱和規(guī)整。在進行實際設計的過程中，設計人員要將規(guī)則的圖形或者是對稱的圖形作為構造形式并在此基礎上調整調整建筑結構的整體性，進一步的實現(xiàn)慣性力的聚集和傳遞，將地震過程中的破壞力分開，以此來保證建筑物在地震過程中的安全。

2.2保證建筑物的結構剛度

在對建筑物進行設計的過程中，要考慮地震作用力的雙向性，進而保證建筑物能夠從各個方向對作用力進行抵抗。設計者還要將主軸方向上的剛度控制在合理的范圍。另外，結構剛度方面的設計還要能夠防止建筑物的過度變形，柔性結構對外力進行分擔，進而避免地震作用力下的整體結構變形，導致人員傷亡和財務損失。

2.3抗震防線的設置

建筑工程的結構體系包括很多的結構分體，這些結構分體進行協(xié)調合作，進而降低地震對建筑物的影響。有些地震在發(fā)生之后還伴隨著很多次的余震，并且余震的級別不一，所以設計人員要設計多道抗震的防線，以此來保證建筑物盡量不受余震的影響。抗震的防線要通過有效的方式安置在結構在內外部，設計人員還要盡最大努力來處理結構剛和柔的關系，進而提高建筑物抵抗地震的能力。

3建筑結構設計中的抗震設計

3.1對抗震位置進行合理的選擇

（1）應選擇對建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅硬場地土或密實均勻的中硬場地土等地段。

（2）應避開對建筑抗震不利的地段，如軟弱場地土，易液化土，條件突出的山嘴，高聳孤立的山丘，非巖質陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣，場地土在平面分布上的成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻（如故河道、斷層破碎帶、暗埋的塘濱溝谷及半填半挖地基等）等地段。當無法避開時，應采取有效的抗震措施。

（3）不應在危險地段造建甲、乙、丙類建筑，對建筑抗震危險地段，一般是指地震的可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段，發(fā)震斷裂帶上地震等可能發(fā)生地表錯位地段。建筑場地為Ⅰ類時，甲、乙類建筑可按本地區(qū)抗震設防烈度的要求采取抗震構造措施；丙類建筑允許按本地區(qū)抗震設防烈度降低一度的要求采取抗震構造措施，但抗震設防烈度為6度時，可按本地區(qū)抗震設防烈度的要求采取抗震構造措施。另外，場地土的剛度大小和場地土覆蓋層厚度是影響建筑物震害得主要因素。震害調查表明，土質越軟，覆蓋層越厚，建筑物震害越嚴重，反之越輕。

3.2對結構荷載進行恰當?shù)奶幚?/p>

為了保證建筑物有效的抵抗地震災害，設計人員在結構設計的過程中要遵循強弱協(xié)調的設計原則，對剪、節(jié)點、柱等的位置強度進行合理的提升，并對梁、彎、拉力中心等部位的強度進行削弱。為了避免節(jié)點過早的被破壞，設計人員需要使柱端的承載力大于梁端的承載力。與此同時，設計人員要根據(jù)具體的規(guī)范要求對各個構建的荷載進行合理范圍內的調整。

3.3在建筑設計的過程中，設計人員要根據(jù)不同的建筑結構類型，選擇適合建筑物的抗震構造，以此來保證整個建筑結構與抗震結構一起來抵抗地震，在最大程度上較少地震所帶來的危害。利用磚混結構進行建造的建筑，它的抗震設計應該使用水平圈梁加內外連續(xù)墻的構造，其中水平圈梁能夠施加一定的約束力來抵抗強大的外力。內外結構墻用來加強塑性變化和位移程度的，以此來保證工程具有很好的整體性與延展性，進而加強建筑的防震能力。

3.4抗震結構體系的確定

不同的結構體系，在抗震性能、使用效果和經濟指標等方面的效果是不同的。因此，確定適合的抗震結構體系至關重要。（1）必須具備明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；（2）形成多道抗震防線，避免因部分結構或構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力或對重力的承載能力；（3）必須具備必要的強度以及良好的變形能力和耗能能力；（4）應該具有合理的剛度和強度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產生過大的應力集中或塑性變形集中；對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。

3.5選擇合理平面與立面布置

在設計師對建筑物結構設計的立體和平面結構的設計過程中，主要有以下幾個方面的內容：

（1）在建筑物的結構設計的過程當中，建筑結構在實際設計過程中的結構設計剛度和建筑結構設計的抗震能力中，在建筑物遭受水平地震作用的情況之下，建筑物結構設計應該是雙向的，在設計師進行建筑結構設計抗震的結構布置上，建筑結構應該可以抵抗任何方向的地震。

（2）建筑結構在實際設計中的簡單結構性。在建筑設計領域中，設計師在建筑結構設計過程中所說的在建筑結構設計上的簡單性，它是對結構在地震時所具有明確和直接傳力方式。

4結語

總之，在建筑結構的防震設計中，設計人員必須根據(jù)建筑的實際情況，結合地質環(huán)境，在經濟與安全的綜合考量下，設計出科學合理的防震方案，保證建筑物在相應的防震標準下進行施工，保證建筑的安全。

參考文獻：

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