提升建筑結構抗震能力的設計分析

張 建 微

(山西省煤炭規劃設計院,山西 太原 030045)

提升建筑結構抗震能力的設計分析

張 建 微

(山西省煤炭規劃設計院,山西 太原 030045)

分析了建筑結構抗震設計內涵以及影響建筑結構抗震能力的因素，結合地震災害建筑結構破壞原理，闡述了提升建筑結構抗震能力設計措施，希望能夠從設計方面為提升建筑結構的抗震能力提供一定幫助。

建筑結構,抗震能力,設計

1 概況

在各種自然災害之中，地震較為常見，而且地震災害對于建筑結構的影響非常大，其可導致建筑結構出現破裂，情況嚴重時將導致建筑結構發生坍塌，將會極大影響到我國社會經濟的發展，同時也會對人們生命財產安全帶來極大的危害。所以，現階段進行建筑結構的設計過程中，人們逐漸重視對建筑結構抗震能力的設計。要想確保建筑結構抗震能力得到進一步提升，要求必須對建筑結構抗震能力設計理念加以轉變，并且進行建筑工程的施工建設時，也需要進一步的對施工材料以及質量進行嚴格控制，從而保證建筑結構抗震能力得到有效的改善，最大限度降低地震災害所帶來的破壞作用。

2 建筑結構抗震設計內涵

建筑結構抗震設計包含的內容非常多，自建筑工程建設場地選擇至建筑結構的抗震設計等建筑結構抗震設計貫穿于全過程之中。在對建筑結構設計進行評定的過程中，最為重要的一個指標便是建筑結構抗震設計。所以，確保在建筑結構抗震設計過程中采取的方法科學與合理，對于確保建筑設計抗震性能來說是尤為關鍵的，針對每一個建筑來說，應當依照實際情況區別的看待，以選擇出更加適宜與合理的方法。

建筑結構的抗震設計過程中，一共包含有三個不同層次上的內容，即概念設計、抗震計算以及構造措施。進行概念設計主要的目標是能夠確保設計人員從整體角度對建筑結構抗震性能加以把握，而通過抗震計算則可以確保抗震設計擁有定量的數據，而構造措施則能夠在確保結構整體性以及強化結構薄弱環節等方面，確保建筑結構抗震設計有效性。對于抗震設計來說，上述各個層次內容屬于完整的整體，要是對任意一個環節有所忽視，便極易導致建筑結構抗震設計發生失敗。

3 影響建筑結構抗震能力因素分析

3.1 建筑原材料的影響

對于建筑工程來說，建筑原材料對建筑工程自重的影響是最大的，同時也會在很大程度上影響到建筑結構抗震能力。依照相關研究得出，地震災害對于建筑結構產生的破壞作用和建筑工程自重大小存在正相關性，也就是說建筑工程的自重越高，則建筑結構受到的破壞便會越嚴重。所以，進行原材料選擇過程中，要求采用強度相對高，但是質量相對輕的原材料。

3.2 施工質量的影響

建筑結構的施工質量除了能夠對建筑工程質量帶來較大影響之外，同時還會極大影響到建筑結構的抗震能力。很多建筑企業為了能夠獲得更多的經濟效益，未能重視對建筑工程質量的有效控制，導致一些建筑工程質量不合格，同時也埋下了安全隱患，當遇到地震災害時，建筑結構極易發生破壞，嚴重威脅到人們的生命與財產安全。

3.3 建筑結構設計的影響

不同時代人們擁有不同的審美觀，而審美的不同也導致建筑結構設計存在差異。開展建筑結構設計工作時，除了應當關注人們審美因素之外，同時也應當保證建筑結構所擁有的剛性以及質性能夠更好重合，最大限度降低地震災害對建筑結構的扭轉作用，從而有效的改善其抗震性能。

4 地震災害建筑結構破壞原理分析

依照國內地震發生區域的建筑結構破壞情況進行分析，當地震災害出現時，由于地震波的存在及對建筑結構的影響，會使得建筑工程底部結構出現非常劇烈的晃動，而由此形成的作用力將會直接作用到建筑工程之中。在建筑工程受到地震力作用情況下，建筑上部一些結構受到的外力會尤為顯著，由于地震力的突然作用或者持續作用，導致建筑結構慢慢失去原有的穩定性，而隨后會發生破裂，嚴重時將導致建筑工程發生倒塌。通常，要是出現地震災害便會出現地震波，不同地震波形式對建筑結構的影響包含有下列三種情況，見表1。

表1 不同地震波形式對建筑結構的影響分析

5 建筑結構抗震能力設計

5.1 基于填充墻的建筑結構抗震設計

要是建筑結構采用的是框架結構，那么，在對空間分割設計時，一般會采用填充墻形式實現空間的分割。但是，當采用填充墻對空間進行分割過程中，將使得建筑結構之前的受力性能發生變化。不過，很多設計人員開展建筑結構抗震設計工作時，未能將這一影響因素考慮進來，使得其所進行的抗震計算與實際情況有些不小差異性。

5.1.1明確填充墻側向剛度值

就建筑工程整體結構來說，填充墻并非是結構構件，但是，填充墻的側抗性能將會對建筑結構受力性質產生極大影響。而且，若是建筑結構屬于框架結構，側向剛度也是非常重要的一項設計參數，建筑結構的側向剛度值將在很大程度上影響到建筑結構內力分布情況以及位移情況等。若是填充墻處在彈性狀態之下，其擁有相對大的剛度值，其所對應的剛度矩陣能夠采用以下公式表示：

[Kfw]=[Kf]+[Kw]。

其中，[Kfw]為確定數值，其代表的是建筑結構對應的剛度矩陣；[Kf]為框架結構所對應的剛度矩陣；[Kw]為填充墻結構所對應的剛度矩陣，通用情況下使用剛度集成進行表示。

5.1.2以框架填充墻結構設計傾向剛度

當建筑工程位于抗震區之中，進行建筑框架設計過程中，應當考慮填充墻對于建筑結構整體剛度的影響。依照相關數據，對各個工況之下填充墻側向剛度變化情況進行統計，得出相應的變化情況，具體數據見表2。

表2 各個工況之下填充墻側向剛度變化情況[1]

5.2 健全建筑結構抗震能力設計規范

在建筑結構進行抗震設計過程中，由于不同建筑工程所處的環境有所差異，因此，應當針對具體問題進行具體分析，依照建筑結構具體情況采取適宜的設計方法，從而有效的提升建筑結構抗震性能。在進行建筑結構設計過程中，應當事先全面掌握建筑結構內部的結構，依照建筑結構抗震級別、工程建設具體環境以及建筑物高度值等，進行科學的抗震設計，要求完全依照建筑結構抗震性能設計標準進行，如此才能保證抗震設計的有效性。

5.3 嚴格控制建筑工程高度

國內針對建筑工程高度有著極為嚴格的標準以及規定，這是因為建筑工程高度值將很大程度上影響建筑結構抗震性能。建筑結構抗震設計過程中，要合理的設計建筑物高度值，需要了解建筑工程附近建筑物分布情況，選用科學的設計方法對建筑結構進行抗震設計，從而確保建筑結構抗震性能達到標準要求，保證建筑工程的安全性，為居民提供安全、舒適的生活環境。

6 結語

每年都會因為地震災害而導致建筑工程出現破壞或者倒塌問題，對人們的生命與財產安全造成極大威脅，同時也會嚴重的影響到社會與經濟發展。這就要求我們應當采取有效的措施，確保建筑結構的抗震能力得以顯著提升，最大限度的保障人們生命與財產安全。

[1] 馮暉林.探討提高建筑結構抗地震倒塌能力的設計思想及方法[J].建筑知識，2016(5)：41.

[2] 李更生.高層建筑物結構的抗震設計分析[J].山西建筑,2017,43(6):65-67.

[3] 倪 劍.提高建筑結構抗震能力的設計思想探究[J].四川水泥,2017(9):85.

[4] 張俊杰.剪力墻結構設計在建筑設計中的應用[J].山西建筑,2017,43(26):59-60，196.

Designanalysisofimprovingseismiccapacityofbuildingstructure

ZhangJianwei

(ShanxiCoalPlanningandDesignInstitute,Taiyuan030045,China)

This paper analyzes the seismic design of building structure connotation and influence the structural seismic capacity factors, combined with the principle of earthquake disaster damage building structure, expounds the improving aseismic capability of building structures design measures, hoping to provide some help to the design of the building structure seismic capability.

building structure, seismic capacity, design

2017-10-20

張建微(1984- )，男，工程師

1009-6825(2017)35-0045-02

TU352.1

A