建筑工程結構設計中抗震問題分析

李海

摘要：建筑工程結構的抗震設計缺陷，在安全時期不會暴露任何問題，當地震來臨時會十分致命。頻發的地震災害促使我國建筑行業不斷完善結構設計，增強建筑性能，提高安全性，建筑結構的質量和剛度在一定程度上代表了工程的質量和強度，在設計階段應當從二維和三維的角度分別體現規則。本文主要針對建筑工程結構設計中抗震問題進行簡要分析。

關鍵詞：建筑工程;結構設計;抗震問題

一、建筑工程抗震設計主要原則

1.1建筑結構的合理

為了確保建筑結構的功能滿足使用需求，在設計階段就需要敲定部分基礎內容的設計，這樣做也是為了保證建筑工程的承載力強度與結構剛硬度結合的合理性。從整體布局角度出發開展的建筑結構設計，能夠將建筑的所有部分有機的串聯到一起，進而實現整體建筑物抗震新能的有效提升。

1.2抗震理念與結構設計結合

對整體建筑工程而言，建筑設計為項目的施工提供了主要指導，通常建筑設計都要在項目施工之前盡可能完善。實際施工過程中建筑設計方案還會受到自然環境、地質條件等多方面因素的影響，不得不進行適應性調整。為了確保建筑工程的施工能夠按照預期開展，不僅僅要保證建筑設計的科學性與實用性，還需要對可能出現的變化進行預測，并留出應對和調整的空間。也就是說想要將抗震理念在建筑設計中表達出來，就要將抗震設計與建筑本身的設計進行融合。

二、地震對于建筑的危害

2.1建筑結構體系

我國最常用的建筑結構是填墻框架結構或鋼筋混凝土結構，在地震發生時，平面內柱上端會受到強大的剪切力，從而導致破壞，而外墻框架柱也會承受較大的剪切力，但同時受到窗下方墻的約束，容易發生剪切破壞。采用抗震結構的房屋，在面對剪切力時，發生的形變較小，破壞程度也較小，面對一般的地震時破壞程度較輕，且不會直接發生倒塌，安全系數更高。底框結構的建筑在面對地震時會遭受嚴重破壞，很容易發生倒塌。

2.2建筑的剛度分布

在矩形平面內進行設計和布置的結構，如電梯井等，在地震發生時，其抗側力構件一般會發生扭轉振動，造成扭曲變形，引發嚴重后果，因此，在地震發生時不能使用電梯。此外，采用不對稱平面的建筑，如三角形結構和L形結構、之字形結構，都會在地震面前發生扭轉振動，擴大地震的傷害。

2.3建筑地基

在建筑使用過程中，可能會由于人們對地下水的過度使用和不透水路面等的作用而導致地下水水位下降，從而引發不同程度的沉降問題，或導致地基土結構松散，在地震來臨時，很可能發生地下水流向改變及地基土液化、松動等，從而導致局部不均勻沉降，使地基對地上建筑的應力發生改變，建筑受力不均，可能會傾斜或倒塌，甚至導致裂縫等，結構遭受嚴重破壞;另外，若軟弱沖積土層場地較厚，地震時就可導致上層建筑的破壞，加深建筑結構受損程度;在地形因素不利或較危險地段建造的房屋，會直接因地基破壞而發生倒塌。

2.4構件

根據我國對多次地震相關數據的統計，總結出以下規律：一般來說，采用框架結構的建筑中，在地震發生時相對于房梁和材料板而言，承重柱的破壞程度更加嚴重;在鋼筋混凝土結構中，一般窗戶下方的墻體會在地震時遭受斜向應力，從而產生裂縫;但采用螺旋箍筋的混凝土結構，在地震過后仍然能保存得較為完整，核心混凝土結構一般不會遭到太大的破壞，柱體仍然保留較強的抵抗能力。

三、提高建筑工程抗震能力具體策略研究

3.1嚴謹選擇建筑場地和地基類型

建筑物所處的地質條件以及地基的質量對建筑物本身的穩定性和抗震能力的影響是直接且關鍵的，建筑場地和地基類型的選擇是提高建筑物抗震能力的基礎要素。在敲定選擇之前，首先要對所處區域的震動情況和強度進行全面的了解，借助科學技術手段掌握區域內的地質情況。確保信息的真實、有效且全面的基礎上分析目標場地開展建筑工程的可行性。除此之外，還需要對建筑物的抗震水平有清晰明確的評估和認知，在設計階段對結構進行合理的設計和安排，便于建筑物抗震理念的表達。如果評估結果顯示目標場地不適合開展建筑工程，開發單位應當盡可能的轉變建設地點，如果建設地點已經無法改變，就要通過技術手段或設計方法提高建筑物的應對能力。需要特別注意的是，高層建筑必須要建立在相對密度較高的土地上，保證建筑物的抗震能力和穩定性，充分保障使用者的安全和權益。

3.2強調建筑結構的規則

建筑結構是建筑物的主要受力對象，科學合理的建筑結構是確保建筑均衡承載的關鍵。因此在設計階段和建筑物施工的過程中，都必須要強調建筑結構的規則性，尤其是抗側力結構布局的合理性。對建筑結構的平面進行設計師，最好采用規則的形狀，為建筑物承載的均衡性提供一定的保障。盡量不要選擇不規則的建筑平面，這類建筑結構的承載力難以控制在均衡狀態，在面對強震動環境時出現的損壞也更為嚴重。

3.3結構材料的選擇和質量控制

材料始終是建筑工程質量的關鍵，材料的選擇對于建筑結構的穩定性和抗震能力有著決定性的作用。尤其是高層建筑工程的抗震設計，要整合不同建筑構件的延性，通過協調不同構件的延性實現建筑結構穩定性和抗震水平的有效提升。應當特別注意鋼筋的選擇，鋼筋的韌性越強，建筑結構能夠抵抗的震動也就越強。建筑材料的質量需要嚴格把控的，包括材料選擇、采購、管理等全部環節都要有專業且嚴格的監管。出于經濟效益的角度考慮，建筑單位必然要控制工程的造價。

3.4增加消能減震

隨著人均土地資源的緊張，高層建筑的數量不斷增加，對建筑物抗震能力的需求也在不斷上升。相比于其他類型建筑物，高層建筑物還需要附加隔振和消能的能力。想要實現這一方面的目標，就要從地基方面入手，通過地基目的和質量的提升緩沖震動給建筑本體帶來的影響。建筑結構、高度的不同都會給建筑的隔振系數帶來影響，這些內容應當在設計階段就充分的考慮并表現在設計方案當中。

結束語

綜上所述，相關工作者在進行大規模工程建造的同時，必須注重建筑的抗震結構設計，嚴格遵循國家的相關規定，采取科學的方法做好抗震設計，并使用性能較好的原材料，提高建筑安全性能和抗震性能，保障我國居民的安全。

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安徽省建設監理有限公司李 海