建筑結構設計中抗震結構設計問題及策略

吳傳偉 安徽南巽建筑規劃設計院有限公司

當代社會，人們不論在工作、學習和生活中的所獲得的舒適體驗都得到了大幅度的提高。同時對居住的環境的各項要求也越來越高。在建筑結構設計過程中，需要充分考慮人們對生活品質的追求。其中最重要的是安全問題，由于世界各地地震頻發，所以在設計中，建筑物的抗震性能是十分關鍵的一部分，它的設計可靠與否將直接反映到整體建筑物的使用安全。由于我國幅員遼闊，許多地區屬于高震區，研究建筑物抗震設計對于我國建筑行業安全性的提升有著舉足輕重的意義。

一、抗震建筑必要性概述

隨著地震現象頻繁發生，建筑物的使用安全性越來越受到人們的重視，特別是在受地震災害影響較深的地區，建筑物采用抗震設計，可以在一定程度上對人們的生命財產起到保護作用。建筑物的抗震結構體系可以有效地削弱地震發生時對建筑物主體的應力破壞，它的設計在采用合理的結構布局的同時，在選材上與普通建筑有很大區別。這類建筑在抵御地震等自然災害方面起到至關重要的作用。

二、抗震結構設計的基本原則

（一）多元化抗震設計

建筑抗震設計需要綜合多種因素。在設計時，不但要以基本的抗震原理為依據，還要考慮很多因素。在進行抗震設計時需分析地震的特點，運用先進的理念進行了多樣化的設計，以保證建筑具有多功能抗震性能。在部分地震多發地區，簡單的抗震設計不能提供全面的防護，抗震效果不好。因此，在設計過程中，應全面分析建筑物受力特點的多樣性。以提高建筑物的安全性能，從而確保抗震體系能夠在地震時能夠發揮出重要作用。

（二）確保地震時各抗震體系結構能充分發揮作用

在設計時，要充分考慮各個抗震構件是否能有效的充分的發揮作用，否則建筑的抗震性能將大大降低。例如建筑物主要承載構件能否有效的實現承受設計荷載，結構物局部加固能否實現對整體建筑物承載力穩定性的提高等。

（三）結構設計科學，強弱分布合理

在對建筑物主體承重結構設計時必須要嚴格按照現行規范要求，其強度布局應嚴格遵守現行結構體系規范要求。巧妙的結構和強度分布，能最大限度地保證建筑物在發生地震時的穩定性，使其不變形、不傾斜，各個結構受力體系能夠共同作用保證建筑物的穩定性。同時各部位的承載能力和變形能力均滿足該類建筑的設計標準，以確保建筑的穩定性和可靠性。

三、建筑結構設計中的抗震結構設計問題

（一）抗震設計概念混淆

在抗震結構設計中，必須以“大震不倒塌，中震可修復，小震不開裂”為標準，最大限度的減少地震造成的傷害。結構體系要達到較好的抗震性能，僅靠采取設計是遠不能滿足需要的。要最大限度的保證結構的抗震能力，就必須加強受力重點部位的抗震要求。此外，還應設計能降低地震力的環節，盡量延緩地震的進程。

（二）抗震設計驗證不完善

抗震設計檢查同樣是提高建筑抗震能力的必要手段。主要有三種檢驗方法：（1）震后對建筑物的完整性進行檢驗；（2）利用地震模型進行模擬檢驗；（3）研究分析地震對建筑物的破壞。在實際施工中，由于建筑體系大、結構復雜，很難對其抗震性能進行直接檢驗。因此，我們可以先建立建筑結構模型，然后對模型進行測試，從而得到建筑物震后的具體情況。介于各種仿真軟件之間存在的計算差別，仿真結果也會有所不同。此外，由于目前采用模擬地震手段還不成熟，所以對其性能的檢測精度還不能完全保證。

（三）適用性問題

在建筑結構中，抗震結構設計的適用性是關鍵。在抗震結構設計過程中，設計人員對施工現場的調查和背景調查不夠，會導致抗震結構設計方案與實際工程要求不符。最后，建筑工程抗震結構設計失效，出現了重復設計和設計周期延長的現象。不利于工程的整體進度控制，設計方案的適用性對工程實際應用中的安全性有很大影響。

四、建筑結構抗震設計問題的改進策略

（一）設置多道抗震防線，明確設計考慮

通過對建筑結構體系主要組成部分的分析可以看出，一個完善的建筑結構體系通常由多種延性子體系組成，不同的子體系通過延性結構的合理連接具有較強的抗震效果。例如，建筑工程中經常使用的框架-剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個子系統組成。如果發生強震，一些子系統會受到破壞，剩下的子系統仍然可以結合起來形成抗震防線。從內力分布來看，整個結構可以通過多條抗震線抵抗地震的破壞力，防止建筑物直接倒塌。另外，各子系統之間的連接構件，如剪力墻的連梁，可以采取合理的設計，使其在地震破壞力作用下發生塑性變形，削弱地震破壞效應，從而使主體結構得到有效的保護。

（二）結構性能參數計算

在抗震結構設計中，應注意結構性能參數的設置。一方面，建筑結構的性能參數直接關系到抗震結構設計是否合理；另一方面，結構性能參數對建筑結構的抗震性能也有很大的影響。因此，在進行設計工作時，工作人員必須正確地計算建筑物需要承受的力。此外，還需要計算建筑物在發生地震災害時應具有的荷載作用力（用于抗震的沖擊作用力）。而且，為了更有效地保護建筑物的抗震性能，必須進一步提高相關數據的準確性。因此，建筑地震模型可以用來模擬不同地震烈度下建筑的反應。總之，有關設計人員應充分利用計算機對建筑物的結構穩定參數進行計算，以更好地保證建筑物抗震結構設計的科學性和合理性。

五、結束語

地震對建筑物產生的破壞力是巨大發的，發生時不但會對建筑物的整體結構帶來不可逆轉的傷害，嚴重時甚至會使會傷害到人們的生命財產安全。地震往往是突然發生的，很難提前預報和預防。隨著當今社會對建筑物的安全性要求越來越嚴格，我們必須提高建筑結構抵抗自然災害的能力，降低災害發生時對建筑本身及人員生命安全的損壞。所以在進行設計時應把建筑物的安全穩固性能放在首位，要對工程所在地的地質構造勘探詳細，并根據其特點進行合理的抗震設計，使建筑物的抗震性能得到更好的提升。