提高建筑結構抗地震倒塌能力的設計思想與方法

陽維

（中鐵上海設計院集團有限公司南昌分院）

引言

作為對人類生產生活活動影響巨大的一項自然災害，地震不僅具有突發性強的特點，其發生后對于人類生存空間的損害也是十分嚴重的。與此同時，由于地震在發生過程中會對建筑物造成嚴重的破壞，使得建筑物出現倒塌的情況，導致地震危害被進一步加大，從而對人們生命財產安全產生極大的威脅。但是，從建筑物在地震過程中倒塌的情況來看，大部分建筑物的倒塌都是由于其自身結構以及設計的不合理性導致的，所以，為了能夠進一步的降低地震的危害性，提升建筑結構的抗震能力，做好相關的結構設計是十分必要的。

1 提高建筑抗震能力的設計思路

1.1 協調各個建筑構件

在整個的建筑結構體系之中，施工人員有時為了能夠給提高工程建筑的施工進度，為工程建設提供便利，常常會將整個工程建筑體系劃分成多個獨立的結構建筑構件。從整個工程建筑體系來看，這些被劃分出來的建筑構件仍舊依托著整個建筑結構，并對建筑結構整體的施工情況有著直接的影響，因此，要想使得真個建筑而機構的系統功能得以被有效實現，那就需要協調所有的建筑構件，使得每個構件的功能都可以被有效的發揮出來，缺少任何一個構件都無法得到這一效果。對此，相關人員在進行建筑結構的設計時，一定要全面的考慮到各個構件之間的協調關系，保證各個建筑構件之間相互依存的關系可以得到有效的保障，從而使得工程建筑整體結構的系統功能可以得到有效的發揮，進而提升該結構的抗震能力。

1.2 設計方案要因地制宜

一般情況下，地震災害的發生帶有一定的不確定性與復雜性，所以，即使相關人員在進行建筑結構抗震能力的設計時，已經以建筑場地的地質結構狀況以及相關歷史資料為基礎，進行了充分科學的設計演算，但是超出建筑結構自身抗震能力的地震災害現象依然會出現。因此，相關人員在進行建筑結構的設計時，一定要從建筑結構整體出發，綜合性的考慮該結構各方面的因素，合理的把握建筑結構的設計方向，因地制宜的設計建筑結構體系，從而保證該結構體系的科學性與合理性。從目前來看，我們主要采用的提升結構抗震能力的方式是以提高建筑伸縮性、減少建筑墻體結構受破壞程度以及弱化地震沖擊力等，雖然這種設計方式對于施工操作、施工技術以及施工人員自身職業素質的要求更加嚴格，所以，采用此種設計思路可以為建筑結構抗震能力的提升提供更好的保證，提升結構設計的延性[1]。

2 提升結構抗震能力的方法

2.1 保證建筑結構設計的科學性

在對一些高層建筑進行設計時，對建筑結構的外觀進行美觀造型是十分必要的，但是，為了保證結構的抗震性，相關人員在正是進行造型設計前一定要充分的考慮同建筑結構有關的各項因素，對施工現場進行全面的考查和科學的分析，從而找出最適合該地區的建筑結構類型。一般情況下，我們在設計高層建筑時，采用的都是框架—剪力墻、或者是剪力墻和鋼等結構類型[2]。

（1）框架—剪力墻這一結構中的框架和剪力墻可以分別的承受來自于建筑結構水平和垂直兩個方向的承載力，從而有效的提升結構的堅韌性以及抗震緩沖能力。與此同時，施工人員在進行建筑結構的施工設計時，一定要各樓層樓板間變化進行合理的控制，保證框架和剪力墻在受到地震作用時，可以有效協同。這樣，當地震來臨時，框架就能夠通過利用剪力墻的作用來緩和地震的沖擊力，從而有效的減低地震對自身的損害。

（2）鋼結構這一建筑結構體系的伸縮性相對較強，當發生地震災害時，該結構體系具有強伸縮性能夠有效的幫助建筑結構減弱地震帶來的沖擊力，從而有效的減少房屋建筑在地震發生過程中受到的破壞力[3]。此外，因為該結構體系施工的周期相對較短，并且具有較強的節能環保性，所以，它也成為了我國建筑結構設計體系未來主要的發展方向。

（3）在建筑結構中，剪力墻承擔的是來自整個結構體系水平和垂直兩個方面的荷載力，所以，其自身具有極高的剛度和強度。因此，該結構屬于整個建筑結構體系中抗震能力最強的部分，這也使得該結構體系被廣泛的應用到了高層建筑結構設計和施工中。

2.2 合理的布置設計建筑結構

在設計建筑結構時，負責設計工作的工程人員不僅要重視結構設計的科學性，還需要保證其布置設計的科學性。因此，設計人員可以從以下幾個方面來布置建筑結構的設計：①在設計建筑結構的豎向承重時，一定要保證改承重力可以被均勻的布置在整個建筑結構中，且帶有一定的規律性，盡量避免內收或者是外挑等現象的出現，從而保證其側向剛度能夠均勻變化。②在布置建筑結構設計師，需要盡量的保證建筑結構自身帶有較強的安全性，從而使得建筑結構自身的承載力與剛度不會因為受到了外部因素變化的影響而出現質量問題，有效的提升建筑結構的承載力，防止設計施工安全隱患的出現。③就建筑結構當前的設計情況來看，最常見的一種提升結構抗震能力的布置方式就是：將水平方向和豎向建筑結構有機結合，因為這兩種結構承載力與負荷力度相對較好，能夠從根本上減少建筑結構在地震發生時出現連續倒塌的現象，進而有效的減少地震災害帶來的社會經濟損失。

3 結束語

總而言之，要想使得建筑結構整體的抗震與倒塌能力得到極大的提升，相關人員在進行結構設計時，就一定要準確、全面、科學的把握住地震的破壞原理，然而，選擇合理的建筑結構體系和結構布置形式，從而有效的提升和優化建筑結構的抗震能力，減少其在地震發生時出現大規模倒塌的概率，進而間接性的保護人民群眾的生命財產安全，提升建筑結構的施工質量。

[1]左瓊.基于冗余度理論的鋼筋混凝土框架結構抗地震倒塌能力評估[D].中國建筑科學研究院，2012.

[2]路明福.建筑結構抗地震倒塌能力的設計思想與方法[J].中華民居（下旬刊），2014，10（15）：63.

[3]段安洪.提高建筑結構抗震能力的設計思想與方法[J].有色金屬設計，2015，01（12）：43～45.