抗震在建筑結構設計中的分析

范思春

[摘要]隨著我國經濟的飛速發展，人們對建筑物的要求不僅僅局限于實用，還要做到外觀精美。這就對設計人員提出了較高要求，既要滿足外觀要求，又要確保建筑的安全性能。建筑的抗震設計非常重要，抗震工作不可懈怠。

[關鍵詞]建筑結構；抗震設計；結構優化；優化策略

文章編號：2095 - 4085（2018）09 - 0049 - 02

汶川地震以后，我國的建筑設計行業越來越重視抗震設計。但是，實際地震的大小，是現有科學水平難以準確預估的。在一個地區發生超過設防烈度的地震是完全可能的，同一個場地的地面運動也是不確定的，不同性質的地面運動對建筑的破壞作用也不同，影響因素甚為復雜。所以，在建筑的設計過程中，建筑的抗震設計不可輕視。

1 我國建筑工程的地震預防設計優化

1.1 建筑物建設地點的科學化

地球表面由厚度大約為100—150km的巨大板塊構成，即太平洋板塊、印度洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊。當兩個板塊相對運動，發生碰撞、摩擦，將會產生地震帶。地震以地震波的形式經過土層的放大傳至地球表面。當設計人員在選擇工程結構場址的時候，應根據工程需求，對抗震有利，不利以及危險地段給出綜合性評價。

1.2 建筑物地基和基礎的合理化

地震波分為體波和面波兩類，體波又分為橫波和縱波。縱波的周期短，振幅小，波速快，能引起地面上下顛簸；橫波通過土體在垂直于傳播方向以蛇形振動的形式傳播。與縱波相比，橫波的周期長，振幅大，波速慢，能引起地面搖晃。可見，縱波比橫波傳播速度要快。地震時，地震波使地面發生強烈的震動，導致地面上原來靜止的建筑物發生強迫震動。然而，基礎既起著把地面震動傳遞給建筑物的作用，又起著把建筑物受到的地震力作用傳遞到地基上的作用。因此，建筑物應采用良好、穩固的地基土，譬如：穩定基巖，堅硬土、開闊、平坦、密實、均勻的中硬土等，又要采用合理的基礎，保證建筑物在地基土的沉降均勻以及傾斜角度在合理范圍內。

1.3 建筑工程的抗震構造的合理化

建筑工程為了提升企業的經濟效益，往往都會用其獨特的外形吸引消費者，的確，這種提升經濟效益的方法能夠在短期內見到成效，所以這種風氣在建筑行業盛行，有一些建筑工程設計單位將建筑核心放在了建筑物的外形上，而忽略了建筑物的安全性能，也就是忽略了建筑物的抗震設計工作。所以，一旦發生地震災害，這樣的建筑物不能夠在最大程度上確保居民的安全。綜合種種原因，建筑工程的設計師在最初結構設計的時候，就應該將建筑工程的抗震設計工作落實到每一道施工程序中，使建筑物的抗震功能在建筑構造中得以體現。

1.4 建筑物形體的規則化

隨著經濟的騰飛，人們對于建筑物外觀要求越來越復雜。不僅在平面上要求格局多變，在立面上，仍然要求結構的不規則化。但合理的建筑物形體和布局在結構抗震驗算中是相當重要的。震害表明，簡單、對稱的建筑物在地震力作用下較不容易被破壞，其可以預估出地震來臨時的反應，較容易采取抗震構造措施和進行細部處理。相反，建筑物外觀的多樣化，致使地震來臨時，復雜的結構勢必會產生復雜的傳力途徑，在地震力作用下，產生明顯的抗震薄弱部位，最后導致破壞。

1.5 建筑工程中材料以及施工的合理化

隨著近幾年建筑物的高度不斷被刷新，建筑業出現了許多建筑材料，建筑商打著質量輕、強度高的幌子，將建筑材料價格抬得一高再高，然而，大多數的建筑均為鋼筋混凝土結構，在結構設計中，首先要求有足夠的承載力，為了滿足抗震設計要求，還需要有一定的延性。也就是說，并非鋼筋越多越好，否則可能造成混凝土先于鋼筋破壞，結構構件的變形能力下降。所以，強度越高越好只是片面之詞，要合理的使用建筑材料、規范的施工工藝進行施工，才是保證建筑物結構穩定的條件。

2 建筑工程項目中抗震設計的優化

2.1 合理設置防震縫

建筑物的體型越來越復雜，平立面越來越不規則。在不規則的建筑簡圖里看，傳力途徑混亂。我們要根據不規則程度、地基和基礎條件等因素進行比較，合理的設置防震縫，將不規則的建筑物分割成規則的結構單元。抗震計算時，降低結構的抗震設計難度，使結構構件傳力清晰，受力一目了然，又使得各個結構單元間互不影響。

2.2 合理布置結構的剛度及承載力

地震發生時地表會劇烈的搖晃，搖晃程度越強，建筑物受到的損害就越大。隨著地震的影響，建筑會不同程度的出現平移、扭轉，當平移或扭轉過大時，結構構件發生破壞。雖然建筑物要求有一定的延性，但建筑物也要有一定的抗力作用以控制變形，避免結構的剛度突變形成薄弱部位，并且在可能是薄弱部位的構件進行加強。

2.3 結構體系設置多道抗震防線

建筑的每一個結構構件都有其用途，當其中一個或幾個構件發生破壞時，建筑物可能會喪失抗震能力。當建筑物在結構構件設置時，由若干個延性較好的子構件組成，共同抵抗地震力；增加結構構件的冗余約束，使結構構件成為超靜定結構，即使構件發生破壞，也不至于發生嚴重后果，方便修復破壞構件。

3 結語

建筑物與人們的日常生活息息相關。抗震性能較強的建筑物能夠在很大程度上確保人們的安全，也正是因為如此，我國建筑行業的技術研發人員在此方面的研究從未停止過腳步，始終致力于將我國建筑行業的抗震技術推向巔峰。

參考文獻：

[1]方小丹，魏璉.關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J].建筑結構學報，2011，（12）：46 - 51.

[2]康冬虎.帶托柱轉換層鋼筋混凝土高層建筑結構基于性能的抗震設計[D].重慶：重慶大學，2014.