建筑結構抗震設計關鍵問題及對策研究

楊加平

摘要：地震災害一旦發(fā)生，就會對建筑物造成毀滅性破壞，使得人們十分關注建筑結構的抗震性能。因此，在建筑結構設計過程中，就要加強抗震設計，提高建筑物的抗震性能，否則地震發(fā)生時，將會造成不可估量的后果。本文先介紹了建筑結構抗震設計內(nèi)涵及其原則，并探討了建筑結構抗震設計過程中的幾個關鍵問題，如建造場地的選擇、建筑結構體系的選擇等，并提出相應的對策，以期為抗震設計工作的開展提供參考。

關鍵詞：建筑結構;抗震設計;原則;關鍵問題;對策

1 建筑結構抗震設計的內(nèi)涵及其原則

1.1設計內(nèi)涵

地震災害往往難以預測，一旦發(fā)生，將會造成十分嚴重的后果，所以，就需要提高建筑結構的抗震性能，做好抗震設計工作。具體而言，工程建設過程中，相關企業(yè)及工程師就需要基于實際考慮建筑結構的抗震設計，對不同結構單元進行分離或連接。通常采取加強連接的方式，建立多道抗震防線，降低余震的破壞強度。對不同構件的強弱關系進行妥善處理，可構成多道防線，促進建筑抗震性能的提升。唯有不斷提高建筑構件的剛度、延性和穩(wěn)定性等參數(shù)，才能顯著提升建筑結構的抗震性能[1]。

1.2設計原則

第一，全部建筑結構構件都必須遵循“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構件、強底層柱（墻）”的原則;第二，用于承受豎向荷載的構件不能用作主要耗能構件;第三，設置多道防線，確保建筑結構承受第一次地震破壞后，仍能抵御多次余震的破壞。第四，抗震設計過程中，相關人員應不斷加強建筑結構薄弱部位的把控，讓其具備足夠的形變能力，防止薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移。

2 建筑結構抗震設計中的關鍵問題及相應對策

2.1 科學選擇建筑建造場地

為加強建筑結構抗震設計，應選擇有利于建筑物抵御地震破壞的場地，如開闊平坦的堅硬場地、密實均勻的中硬場土等地段，而不應選擇軟弱場地土、土質(zhì)狀態(tài)不均勻或易液化等地段，這類場地的抗震能力較弱。尤其是那些危險地段，一旦發(fā)生地震，就會出現(xiàn)崩塌、泥石流、滑坡以及地陷等災害，如果選擇這些區(qū)域進行建筑工程建設，即便建筑結構的抗震性能突出，但在大環(huán)境的影響之下，其抗震性能也會受到不利影響。結合對地震引起的建筑損壞或倒塌事件的分析，當?shù)卣鸢l(fā)生時，建筑物不僅會受到地震波的破壞，還會受建筑物建造場地的影響，因此，為提升建筑結構的抗震性能，在選擇建造場地時，盡可能地避免不利于提升建筑抗震性能的場地[2]。若要選擇這些地段建造建筑，就要進行有效加固，使建筑結構的抗震性能明顯增強，穩(wěn)定性得到提升。

2.2 嚴謹選擇建筑結構體系

第一，完善的建筑結構體系，就會有一定的贅余度、變形能力突出、內(nèi)力重分配，這樣可以防止建筑結構因部分結構或構件受到破壞而失去穩(wěn)定性，甚至無法有效抵御地震波的破壞。如此一來，即便地震來臨，建筑結構也不會因為某一構件出現(xiàn)問題而造成整體穩(wěn)定性下降。

第二，完善的建筑結構體系，往往具有一定的強度和剛度。地震設計過程中，必須確保強度與剛度分布合理，防止因局部削弱或突變而形成薄弱部位，同時產(chǎn)生塑性變形集中或應力集中。此外，在建筑結構抗震設計過程中，要加強對節(jié)點的保護，避免其遭到破壞，底層柱底的塑性鉸形成比較晚，導致柱、梁端塑性鉸比較分散[3]。

第三，完善的建筑結構體系，其承載力比較突出，能夠消耗部分地震能量的影響。而鋼筋混凝土結構就有上述能力，這也是鋼筋混凝土結構得以廣泛運用的關鍵。

2.3 合理確定建筑物防震縫寬度

當前，科技發(fā)展日新月異，建筑工程無論是整體外形，還是建造規(guī)模，都已經(jīng)發(fā)生了較大變化，其結構形體更加復雜，這就需要合理設置防震縫。如，地基不均勻、建筑物錯層較多、總體長度較大，就要通過防震縫的設置降低地震波的影響。合理控制防震縫寬度，必須滿足如下規(guī)范要求：第一，建筑物高度低于15m的，防震縫的寬度應設置為7cm;第二，建筑物高度超過15m的，6 度 、7度 、8 度和 9 度分別每增加高度 5m 、4m 、3m 和 2m，要對防震縫進行加寬20mm。實際開展設計工作時，就要基于以上規(guī)范要求，綜合運用圖表法、表格法、公式法等多種方法，確定防震縫的寬度，使抗震設計工作得以順利進行[4]。

2.4 科學布置建筑的平、立面

一是選擇規(guī)則簡單的建筑結構。實際設計過程中，一些設計師會將建筑結構、形態(tài)設計得過于復雜，以體現(xiàn)別具一格的設計理念，在地震災害來臨時，設計師就無法準確預測和把控建筑物受到地震波沖擊時的受力情況。而如果建筑結構設計得規(guī)則簡單，就可以利用計算模型或設計軟件，對地震發(fā)生時建筑物的受力情況進行模擬，并深入分析建筑結構的位移內(nèi)力，可據(jù)此對結構薄弱部位進行加固處理。

二是建筑剛度中心與結構質(zhì)量中心保持一致。建筑設計過程中，豎向分布剛度和質(zhì)量往往不對等。比如說，樓層錯位或?qū)痈叻秶鷥?nèi)框架填充墻不連續(xù)，會在框架上形成短柱，當遭遇地震災害時，建筑結構勢必受到嚴重影響，這就需要對建筑結構剛度與質(zhì)量進行限制[5]。

三是建筑平、立面剛度和質(zhì)量分布對稱。倘若建筑剛度、質(zhì)量分布缺乏對稱性，那么一旦受到地面平動分量的作用，容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動，會造成嚴重破壞。因此，必須確保建筑或其他獨立單元應力剛度與質(zhì)量保持對稱，盡可能地使質(zhì)量中心與剛心重合，促進建筑結構穩(wěn)定性的提升。

3 結束語

總之，抗震設計質(zhì)量的好壞直接關系到整體建筑結構的抗震性能，貫穿于建筑工程的設計過程中。為了提高建筑結構的抗震能力，需要科學把握抗震設計的基本原則，科學選擇建造場地、建筑結構體系、合理確定防震縫寬度、科學布置建筑的平、立面，使建筑結構具備良好的抗震性能，提高建筑物的穩(wěn)定性與安全性，進而推動建筑業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]張世濤.建筑結構抗震設計關鍵問題及對策研究[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2020，000（011）：291.

[2]朱鵬.超高層建筑結構抗震設計常見問題及解決措施探究[J].居舍，2019，000（006）：P.17-17.

[3]葛積洪.淺析建筑結構工程的抗震設計及其策略[J].Building Development，2019，3（4）.

[4]胡安吉.建筑結構抗震設計理念與方法分析[J].居舍，2020（02）：99-99.

[5]趙剛緒.芻議工業(yè)與民用建筑結構抗震設計[J].房地產(chǎn)導刊，2019，000（008）：52.