抗震結構設計相關問題及措施之我見

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2浙江省建筑科學設計研究院建筑設計院 浙江杭州 310000

摘要：在我國，每年都有地震，嚴重的影響著人們的生命安全。為了保護好人們的生命安全，做好建筑工程質量非常重要。抗震結構設計是其中的重要影響因素之一。本文主要是對抗震結構設計相關問題進行了分析，并提出了相關見解，以供參考。

關鍵詞：抗震結構設計；問題；措施

一、建筑結構抗震性設計中存在的問題

近些年來，隨著地震造成的影響不斷加大，國家相關部門對房屋的抗震設計有了更多的關注。但在實際工作中，卻仍然存在一些有待改進的問題，比如高層抗震設計中的短柱問題、多層磚房抗震設計中的問題、建筑平面及立面布置方面的問題以及結構空間的剛度問題等等。設計人員如果想要從根本上提高工程的抗震性能，就必須要對以上問題進行系統的了解與掌握。

1.1高層建筑抗震設計中的短柱問題

在我國目前建筑結構的抗震設計中，根據建筑層數的不同，對結構構件的延性要求也存在明顯的不同。高層建筑相對于低層建筑來說，對結構構件的延性要求就要高一些。在抗震設計中，能夠對其構件延性造成影響的因素主要包括軸壓比和剪跨比，同時，二者之間也存在一定的矛盾性。一般來說，在層數一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比則會導致柱截面增大，而且軸壓比越小截面就越大；而截面增大導致剪跨比減小，從而又會在一定程度上降低構件的延性。因此，在對高層建筑進行抗震設計的時候，為了能夠充分滿足工程對軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結構底部常常形成短柱甚至超短柱，這些短柱幾乎沒有延性，很容易在地震中受到破壞。

1.2多層磚房抗震設計中存在的問題

多層磚房抗震設計中存在的問題主要體現在很多方面，一方面，在“綜合樓”磚房的建設中，底層或頂層有采用“混雜”結構體系的，即為滿足部分大空間需要，在底層或頂層局部采用鋼筋砼內框架結構。有的僅將構造柱和圈梁局部加大，當作框架結構。另一方面，在大部分多層磚房的抗震設計中，設計人員都未能對其抗震承載力進行細致的計算，從而導致建筑采用的砌體強度等級較差，無法滿足抗震的需求。此外，在多層磚房抗震設計中，對于構造柱和圈梁的設計，多數設計富余較大，部分設計設置不足。這些都是多層磚房抗震設計中存在的問題。

1.3建筑平面及立面布置方面存在的問題

根據相關的建筑規范規定內容來看，建筑平面和立面的布置應該盡量做到簡潔、規則，結構的質量與剛度的布置也應該盡可能均勻。但就我國目前建筑結構設計的現狀來看，有部分工程對平面和立面的布置都較為復雜，從而導致質心和剛心無法重合，這樣的建筑結構在地震的作用下，必然會出現不同程度的扭轉效應，加劇了地震對建筑的破壞性。在唐山地震和汶川地震中就有很多由于建筑平面和立面布置不合理而造成的災害。

1.4結構空間剛度方面存在的問題

從我國目前建筑結構的形式來看，其主要包括橫向承重構件、豎向承重構件以及樓蓋等幾個部分，每一部分的剛度和穩定性對建筑的整體質量均有直接的影響。在建筑結構整體中，剛性樓蓋體系是保證所有豎向抗側力構件共同受力的先決條件。如果剛性樓蓋的結構空間剛度達不到工程的需求，那么勢必會加劇地震作用下對建筑整體的破壞。

二、建筑結構抗震性設計的改進措施

為了建筑結構的設計質量能夠達到相關工程的具體需求，針對其設計中容易出現的問題，必須要在充分了解其產生原因的基礎上，采取科學合理的解決措施，從而降低問題出現的幾率，確保施工的整體質量。

2.1高層建筑抗震設計中短柱問題的改進措施

在高層建筑抗震設計中，短柱只要能夠滿足“強剪弱彎”和“強柱弱梁”的要求，便可以有效避免由于地震發生而對其造成的破壞。因此，設計人員在對解決短柱問題的措施方面，就可以采用復合螺旋箍筋的方法進行設計。在工程中加入復合螺旋箍筋，不僅能夠有效提高柱子的抗剪承載力，而且還能在此基礎上加強對混凝土的約束作用，從而在很大程度上改善短柱抗震性能。除此之外，采用分柱體、鋼管砼柱以及鋼骨砼柱的方法進行設計，也可以有效解決短柱問題，設計人員可以根據工程的實際情況來對改進措施合理選擇。

2.2多層磚房抗震設計中存在問題的改進措施

由于多層磚房抗震設計中存在的問題較多，因此，其抗震措施的內容也比較復雜。首先，是對構造柱和圈梁的設置。這些主要是都是多層磚房的實際結構情況來具體設置的，構造柱的設置一般都是對于橫墻較多的多層磚房而言的，圈梁的設置是對建筑橫墻承重或縱橫墻共同承重的裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋或木樓而言的。在具體設計的時候應該注意，圈梁的截面和配筋不宜過多，也不宜無限提高。其次，是懸臂構件的連接。此項工作主要包括女人墻的穩定措施和懸挑構件的設計兩個方面。

2.3建筑平面及立面布置問題的改進措施

為了能夠將建筑平面和立面布置中存在的問題有效解決，設計人員在對建筑結構進行具體設計的時候，首先，應該盡可能確保結構的質心和剛心達到一致，以此來最大限度降低建筑在地震作用下所產生的扭轉效應。其次，應該確保建筑立面出現頭重腳輕的現象，盡可能將建筑的結構重點降低，以此來避免由于剛度突變以及結構連接處薄弱而給建筑整體質量帶來的影響。此外，在設計的時候還應該注意，當屋面結構剛度不夠的時候，突出屋面結構的下部一定范圍內破壞會相對集中。這種情況下，要求出屋面建筑部分的高度不應過高，以減小地震時產生的鞭梢效應影響。

2.4結構空間剛度方面問題的改進措施

在建筑結構空間剛度的設計上，由于剛性樓蓋體系占據著重要的作用，因此對其可以采用現澆樓屋蓋，這樣不僅能夠有效提高房屋的整體性，在一定程度上增加樓板的剛度，而且還會對平面上墻體對齊的要求給予適當的放寬，從而減低地震作用下，對建筑所造成的損壞。同時，在對建筑結構進行設計的時候，還應該注意平面上上下墻體不對齊的現象，如果建筑結構出現了這種情況，仍需要利用現澆樓屋蓋來對其進行處理，這種方法不僅能夠起到一定的傳遞水平力的作用，而且能夠增加樓板對墻體的約束，提高建筑結構的整體質量。

結語

綜上所述，建筑結構的抗震設計如何直接關系到其整體的使用質量，雖然地震的發生我們無法對進行控制，但是卻可以采用相應的措施提高建筑結構的抗震性能，確保其不會因地震的發生而受到影響。因此，在未來的時間里，建筑工程的設計人員在對建筑進行設計的時候，應該盡可能全面考慮其抗震性，達到對其優化，確保其抗震性能，從而提高建筑的整體質量。

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