建筑結構設計中抗震設計研究

禇文

摘 要：建筑行業發展中，其結構設計能夠直接影響到建筑項目后期正常使用，特別是建筑安全性，結構設計更是核心要素，而抗震設計又是結構設計的重要衡量指標與要點。基于此，本文主要探討了建筑結構設計中的抗震設計相關知識，希望對我國建筑結構設計安全性的提高有參考價值。

關鍵詞：建筑結構設計；抗震設計；原則；措施

1 引言

作為一種有很強破壞力的自然災害，地震產生的破壞一般都是毀滅性的，為居民日常生產與生活造成很大的影響，因此建筑項目結構設計工作中，抗震設計是十分必要的。自古以來，建筑結構抗震設計備受關注，通過不斷努力，我國建筑結構抗震設計水平日益提高，在建筑項目設計中得到了廣泛應用，居民生命與財產安全有了保障，但深入研究建筑項目抗震設計要點與技巧，依然是十分重要的。

2 抗震設計原則

2.1 連續性

建筑項目結構抗震設計工作中，連續性是基本原則，為“小震不壞、大震不倒”目標奠定了基礎。一般，結構設計包含水平與豎向兩種構件設計，水平與豎向構件布置與連接的連續性，是建筑抗震性能的基礎保障。如果建筑某處構件連續性差，就會導致其構件剛度發生突變，應力集中于局部，從而嚴重損壞到局部構件，出現災害的化就會遭到破壞，造成巨大的經濟損失。房屋結構設計工作中，建筑平面與豎向規則性都是十分重要的，平面不規則不利于建筑扭轉，而豎向不規則不利于荷載傳導。房屋頂部突出部分，直接影響到豎向應力傳導，必須要注意，有效控制這一高度，原因在于突出太多，該部位振動就會引起鞭梢效應，使得局部應力不斷被放大，形成嚴重的破壞力。

2.2 簡潔性

建筑結構設計中，構件與應力就如同電流與導線，力的傳導中，直接簡單的構件備受歡迎，建筑結構體系中，水平與豎向荷載傳導都以明確簡單的傳導體系為首選。構件布置越簡單，其傳導明確性越強，這種結構整體內力與變形結構分析，與實際結構一致性越高，為控制提供便利。實際設計中，有效改善并控制不可控振動，以此為建筑抗震性能的提高奠定基礎。

2.3 規則性

建筑結構設計中，結構布置規則性原則必不可少，一方面其能夠有效緩解振動破壞力，同時結構規則布置，使得建筑外觀的美觀性增強去，建筑藝術充分體現其藝術效果。發生地震時，結構布置規則且勻稱，受應力變化影響，變形與振動受力均勻，一般不會出現突變。一旦構件布置規則性差，結構整體不夠勻稱，外力作用下，應力傳導出現不對稱與不均勻問題，局部出現偏差。但因建筑設計有一定的不確定性，一些建筑方案外觀規則性差，通過抗震縫的設計，劃分成規則的小單元，確保每一單元結構規則，從整體上保障其抗震性能。

3 建筑結構抗震設計現狀

3.1 缺乏明確的抗震設計概念

眾所周知，地震是一種有很強破壞力的自然災害，為了保障人身安全，降低財產損失，建筑結構抗震設計顯得尤為重要。秉承“小震不裂、中震不修與大震不倒”的設計目標，旨在有效降低地震造成的損害。以往抗震設計中，會利用大量鋼筋混凝土抵抗地震沖擊力，實踐證明，這一設計方法缺乏合理性，大量鋼筋混凝土不但不能降低地震破壞力，反而極易破壞建筑結構。大量研究證明，單純以設計而設計比較片面，加強關鍵位置抗震設計的同時，設計薄弱位置，更好地抵消地震產生的破壞能量，盡可能減緩地震發生進度。所以，抗震概念稱之為建筑抗震設計的靈魂與指導思想。

3.2 結構抗震設計驗證不足

為了從根本上提升建筑整體質量，進一步檢驗抗震設計是十分必要的，其檢驗方式主要有三種：即抗震模型試驗、建筑地震反應監測及建筑震害研究等。抗震設計檢驗中，因建筑結構體形大，不能采用1：1結構予以檢測，唯有利用建筑模型檢測，數據分析基礎上推測建筑結構抗震性能。近年來，世界上很多國家開始進行盲測試驗，旨在對現有抗震模型具有的抗震反應進行檢驗，實驗證明，不同軟件模擬實驗結果不同。所以，現有抗震設計驗證是不夠完整的。另外，因地震力量是不可逆的，而預測技術發展還不夠成熟，對抗震設計驗證帶來了很大的影響。

3.3 設計人員缺乏抗震設計意識

建筑結構抗震設計中，因有的設計人員專業理論知識及設計能力差，進行設計時，不重視建筑建筑抗震能力設計，使得建筑結構缺乏抗震能力。另外，還有的設計人員自身缺乏安全意識，追求外觀設計美感，而忽略了建筑結構的整體抗震能力，使得建筑結構抗震風險能力下降。作為一名建筑結構設計人員，在實際設計工作中，必須要有責任與義務的考慮居民生命與財產安全。必須要不斷提升自我修養與專業能力，增強安全意識，從人民生命與財產安全角度出發，為人們提供安全且美觀的建筑結構設計。

4 建筑結構抗震設計建議

建筑結構抗震設計工作中，設計人員必須要全面考慮，如下圖其所示為現澆鋼筋混凝土房屋顯示的抗震等級，實際設計中，設及人員可參考這些數據內容，對建筑抗震能力進行針對性的設計。

4.1 嚴格選擇建筑場地

建筑結構抗震設計中，場地選擇非常關鍵，是首要設計工作。在實際設計中，設計人員可從以下幾方面考慮，選擇建筑場地增強抗震設計效果：（1）盡可能選擇平坦且視野好的地點，用于建筑場地，確保所在地土質硬度與密度符合要求，很好地承受地面荷載力。（2）不能在空山區、軟土質及河岸等開展項目建設，因這些土質條件密度與堅硬度嗎，與相關設計標準不一致，地震抵御能力差，所以，建筑結構抗震設計中，要排除這些地點。（3）在泥石流及滑坡等問題發生幾率高的地點，不能作為建筑地點，以此降低地震等自然災害對建筑造成的負面影響。

4.2 結構參數計算必須要準確

建筑結構抗震設計中，準確計算各項結構參數也是十分必要的，其直接影響到建筑結構的整體抗震性能，比如墻柱梁板承載力與變形計算，直接決定了建筑結構的整體穩定性效果，必須要重視；計算建筑結構參數的過程，是有效利用各類建筑結構設計軟件進行全面分析，以此提高計算的可靠性，為建筑結構抗震性能的提高奠定基礎。

4.3 合理設置多重抗震防線

我國屬于地震多發地帶，建筑結構設計中，為了增強建筑結構的可靠性，多重抗震設計顯得尤為重要。合理設置多重抗震防線，一般是在建筑結構設計中，設計人員依照實際情況設置多重抗震設計，尤其是建筑構件。抗震設計過程中，設計人員必須要選用延展性與剛度好的構件用于抗震“首道防線”，并同步設置第二道與第三道防線，增強其抗震性能，抽檢良好的抗震防線體系。如果發生地震后，首道防線被破壞，第二、第三道防線還會發揮抵御作用，保障人民生命與財產安全。另外，設置多重抗震防線，要求設計人員必須要具備較高的綜合能力，所以，在實際設計工作中，設計人員必須要從自我做起，加強抗震設計意識，嚴與律己，主動學習并掌握更多專業知識，更好的開展抗震設計工作。

4.4 布局要合理

建筑結構抗震設計中，通過相關基點結構設計與定量分析方法分析抗震設計。在有效定量分析基礎上，反復核算結構各種承載力，對強震感情況下，建筑下層位移延性比進行有效控制，地震損害時，降低建筑結構變形。選擇建筑場地時，盡可能選取土壤堅硬地區，預防土壤受沖刷；規避活躍度強的地帶，降低建筑結構中的地震共振現象，降低地震能量輸入建筑物中的幾率，以防建筑遭受地震嚴重破壞。

4.5 合理選用抗震構造措施

混凝土構件，要盡量避免剪切在彎曲破壞前、鋼筋屈服前發生混凝土壓潰、構件自身破壞前出現鋼筋混凝土黏結力被破壞等問題，即所謂的“強剪弱彎、避免超筋或強連接”理念。結構設計中，抗震措施必不可少，為了更好的實施抗震概念與計算模型，抗震構造措施不斷創新，主要體現為，箍筋加密區的設立，有效控制大配筋率，鋼筋最小錨固長度得到保障。砌體構件要根據規范對構造柱與圈梁進行有效設置，確保砌體結構具備一定的承載力與延性。預防鋼構件失穩遭到破壞，保障其承載力與變形能力。

5 結束語

綜上所述，作為一種破壞力強的自然災害，發生地震時，房屋倒塌引起的人員傷亡與經濟損失是非常嚴重的。因地震預測難度大，屬于突發性，因此提升建筑結構抗震性能，降低其破壞力是十分必要的，以此保障人民生命與財產安全。所，建筑結構抗震設計中，要圍繞人們生命安全，設計人員不斷完善自身知識結構，提高綜合素養，結合地質結構實際情況，合理選用抗震等級標準與材料，科學設計抗震性能，提高建筑結構安全性。

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