建筑結構抗震設計的主要問題及措施

張力

（南充高坪同輝建筑規劃設計有限公司，四川南充 637100）

0 引言

對于地震自然災害而言，其主要會對人民群眾的生命和財產造成危害，同時，地震會給建筑物和工程設施造成破壞，并引發二次危害。對于房屋建筑而言，其與人們的日常生產生活存在直接聯系，無論在城市還是農村，都占有較大的面積。因此，建筑企業必須結合工程實際的建設規模以及建設區域的地質情況，制定完善的房屋抗震方案，以此提高建筑結構自身的穩定性以及抗震能力，這才不會在發生地震災害時產生巨大的經濟損失，并為人民群眾的人身安全提供保障。

1 建筑工程抗震結構設計在結構設計中的意義

對于建筑結構抗震設計工作而言，其在建筑結構設計過程中占據重要地位。在進行建筑結構設計時，工作人員必須將理論與實際充分結合，對建筑結構的相關資料進行綜合分析。對在施工過程中無法準確計算的建筑結構構件，首先要了解建筑抗震設計工作的標準要求，在此基礎上，對建筑物的相關結構資料數據進行整理與分析。然后結合建筑結構的演變過程，制定完善合理的抗震設計方案。此外，在對建筑結構進行抗震設計過程中，設計人員要充分借鑒以往的先進經驗和理論知識，結合待設計建筑的結構和性能要求對設計方案進行改進，同時，適當利用計算機，但不可過分依賴。由于地震災害存在一定的不確定性，那么，要結合當地區域的地震發生頻率和相關參數，對建筑結構的空間參數進行合理設置，在充分了解建筑工程結構、變化、材料特性的基礎上設置合理的阻尼變化。除此以外，在對抗震參數進行精準計算的同時，也要充分了解建筑結構整體對地震產生能量的分散作用，并做好抗震試驗和檢測，這才能提高監護結構整體的抗震能力[1]。

2 抗震設計存在的主要問題

2.1 未能合理選擇結構體系

在對建筑結構進行抗震設計時，內部體系選擇工作在設計過程中占據重要地位，只有選擇合理的內部體系，才能提高建筑物整體的結構穩定性和抗震能力。在選擇合理內部體系時，其主要涉及以下兩個方面：①在建筑施工工作開展之前，首先要調查并綜合分析施工過程中涉及的數據資料并進行相關的計算，在此基礎上繪制完善的施工圖紙。在建筑結構體系施工過程中，將房屋內部的主梁作為整體受力點，然后在垂直方向對房屋整體的重力進行分解，使其能夠迅速傳遞到其他的受力位置。因此，要合理布置建筑物房屋結構，一般選用豎向構件內部結構布置方案，這才能提高施工過程的合理性與科學性。然而，在實際施工過程中，要結合工程建設規模和性能要求，考慮豎向構件自身所要承受的壓力；②確保整個建筑結構體系存在較大的硬度。一般而言，建筑物自身體系結構是否穩定主要與體系的強度存在直接聯系，因此，要重點關注較為薄弱體系的抗震能力，這才能整體增強建筑物的抗震效果。

2.2 抗震場地選擇存在問題

在建筑結構抗震設計工作中，工作人員要選擇合適的抗震場地。首先，在施工工作開展之前，對施工場地的地質情況進行綜合勘察，盡量在對抗震動工作存在益處的場地進行施工，避開不利于建筑的抗震地段。這個操作的主要原因是：當發生地震時，其會在短時間內產生較大的沖擊波，從而給整個地面造成嚴重的破壞。如果建筑工程在施工過程中是建設在表面起伏不平的場地上，則自身的土質較差且存在易液化的特點，一旦發生地震、地面以及表面的房屋都會被嚴重破壞。此外，在實際施工過程中，如果無法完全規避場地不平整的問題，就需要采取針對性的抗震措施來提高房屋抗震結構的穩定性以及抗震強度，這才能在地震災害發生時降低損失。除此以外，如果在鋪設建筑地基時需要填土，則要在地基周圍采用樁加固的方式提高地基結構穩定性，這才能提高建筑物局部結構的抗震強度[2]。

3 加強抗震設計的關鍵要點

3.1 建筑的平立面布置

一般而言，對于建筑結構形式的布置過程而言，工作人員必須采取適當的措施，提高建筑結構質量和剛度變化的均勻性，這才能提高建筑結構形式設計的合理性，確保建筑結構的穩定性不會受到外界環境因素的干擾，提高結構的質量。當下，技術人員都會采用平立面布置形式以此來提高建筑結構的穩定性，而且，在不斷實踐中對建筑結構立面形式設計進行逐步完善，這樣才能提高建筑結構的抗震能力，提高結構穩定性，保證建筑物的安全[3]。

3.2 采用特殊材料進行隔震

對于建筑物基礎隔震技術而言，其主要是利用一些特殊的處理方式，對建筑物基礎進行處理，提高基礎結構的穩定性和抗震能力。當地震災害來臨時，建筑物基礎主要對地震產生的作用力起一定的緩解作用，降低地震災害產生的損害程度。對于傳統的建筑地基抗震設防技術而言，其較為方便，主要是在建筑基礎位置處交替鋪設沙子和黏土，或者直接在建筑基礎鋪上一層黏土墊層。

對于建筑結構設計過程而言，其必須先增強建筑基礎的抗震效果，然后對建筑基礎進行初步處理，這才能減輕地震危害對建筑結構造成的損害，增強建筑結構自身的抗震效果。一般而言，對傳統的抗震結構設計，其都是利用黏土和沙子交替鋪設的方法來提高結構的抗震效果，隨著城市現代化進程的不斷推進，對建筑的抗震效果提出更高的要求，目前，主要是在建筑結構內安裝墊層的方法，將特殊材料鋪設在建筑結構的基礎部位，同時，在建筑結構的隔震層中鋪設瀝青，這不僅能夠增強結構的隔振效果和房屋建筑結構的穩定性，還能降低地震災害來臨時建筑結構受到震動的可能性。

3.3 采取基礎隔震措施

對裝置減震法，其主要是在建筑物內部結構設計過程中，將特殊裝置安裝在基礎部位和上部建筑之間，這就能在地震災害來臨時，對地震產生的沖擊力起一個緩沖作用。經行業內專業人員研究發現，在建筑結構中安裝基礎隔震裝置能夠降低2/3地震能量。然而，對在建筑結構基礎中加入裝置這種措施，其很難應用于高層建筑。主要原因是：一般高層建筑的高度較高，如果在其基礎中安裝減震裝置，會增加高層建筑自身原有的震動周期，無法完全發揮減震裝置的應用優勢。此外，當下應用最為廣泛、效率最高的隔振方式為粘彈性隔振和摩擦滑移隔震，而減震裝置主要為隔震裝置以及橡膠墊。

3.4 采取層間隔震措施

一般而言，在對建筑物進行抗震施工過程中，工作人員都會選用層間隔震法，該方法存在操作簡潔、流工序流程少的優點。然而，該方法相比于其他類型的減震裝置，其自身的減震效果不明顯，最多可緩沖3/10地震災害發生時產生的能量，最少為1/10。對于層間隔震法而言，其主要是將減震裝置安裝在建筑物內部和各個樓層之間，以此降低地震帶來的強大能力，減輕地震危害。

3.5 采取隔震加固措施

在開展建筑結構抗震設計工作之前，首先要結合建筑建設的規模大小和性能要求，設計合理完整的抗震設計圖紙，同時要對建設區域進行勘察，結合勘察結果對圖紙內容進行補充和調整。此外，在施工過程中，對建筑的特殊部位，采取適當的措施進一步提高抗震能力，或者安裝減震裝置。施工完成以后，采用增加阻尼法對建筑整體的抗震能力進行再一次的加固。

3.6 建筑結構懸掛抗震措施

對于懸掛性抗震措施而言，其主要是將建筑結構進行懸掛操作，以此降低地震災害對建筑結構造成的損傷。當地震發生時，其會產生較大的作用力，此時，應用懸掛結構的建筑結構不會受到作用力，從而不會給自身的建筑結構造成不利影響，達到抗震的目的。對該方法，其主要應用于大型鋼結構，將子框架與主框架進行緊密的聯合，將子框架設置為懸掛結構，然后將其附著在主框架上，即使地震產生的作用力較大，使得建筑結構產生震動或晃動，也不會給子框架及與其連接的主框架產生影響。由于子框架主要是通過吊桿和繩索與主框架相連接，地震作用力因而會被大大削減，從而提高建筑結構的整體穩定性和抗震能力。

4 建筑結構抗震設計的注意事項

近幾年來，社會經濟的不斷進步為建筑行業提供廣闊的發展空間，同時也提高建筑物設計和施工過程的復雜性與難度，給建筑結構的抗震性能提出更高的要求。因此，建筑企業在采取相關措施提高建筑結構抗震性能時，其要注意以下幾個方面：①選擇合理的建筑場地；②盡量避開場地的特征周期與建筑物的自震周期；③結合建筑物的實際使用性能，合理設置高寬比、長寬比，這才能對建筑結構的穩定性、體系剛度、承載能力、經濟指標等進行控制；④對于建筑平面布置過程而言，需要避免錯層現象；⑤建設多個延展性較好的結構體系并形成多道抗震防線。

5 結語

綜上所述，合理的設計建筑物抗震方案能在一定程度上提高建筑物結構的穩定性和抗震能力，同時，建筑物本身的質量與人們的生命與財產安全存在直接聯系。因此，在對建筑結構抗震功能進行設計時，工作人員要從多個角度分析問題，在不斷實踐中總結經驗，提高抗震措施設置的合理性，這才能在地震災害來臨時降低損失，促進建筑行業的健康穩定發展。