淺談如何提高混凝土結構建筑抗震結構設計穩定性

沈博聞

摘要：現代工業建設水平發展到了極大的高度，現代建筑中最為常用的是混凝土結構。混凝土結構相較于其他材料的結構，擁有更優異的耐磨損性，對高溫和火的防護也較為出色，同時在整體性上有較好的表現，并且混凝土結構在成本和使用價格方面較為低廉，因而在建筑領域得到了非常廣泛的使用。在混凝土結構建筑設計中，抗震結構設計是目前一些城市十分重視的建筑結構內容，直接影響著建筑整體安全性和穩定性，進而關系到人民生命財產安全。本文分析了混凝土建筑抗震設計在現代建筑中的必要性，同時說明當前建筑抗震方面中存在的一些問題，并探討了如何提高混凝土結構建筑抗震結構設計穩定性。

關鍵詞：混凝土建筑抗震結構設計;問題;有效對策

引言

中國城市化水平不斷提高，正處于發展的黃金階段，一定程度上激增的城市人口促進了城市規模擴大的步伐，提高了城市人口的數量，這間接為建筑行業在城市化進程中的發展提供了機遇。建筑工程最為重要的就是保證建筑結構的穩定性和安全性，廣大人民的生命和財產安全都依托于建筑結構的性能。當前，城市人口大幅度增加，對建筑住房數量有了更大的要求，這造成高層建筑的大量建造，而對建筑抗震結構也提出了更高的要求，需要建筑設計人員充分重視抗震結構的設計。

1 建筑抗震結構設計的必要性

在目前工業化大城市中，建筑工程企業大多都將建筑設計為高層建筑，以滿足逐漸增多的人口的要求，而高層建筑對建筑技術的要求也相應變高。在這樣的背景下，高層建筑成為現代工業城市建筑發展的主要方面。但是，隨著建筑高度的上漲，建筑工程的重量和體量也就越大，如果高層建筑的設計還按照普通建筑設計的方法，高層建筑顯然無法抵抗高等級的地震災害，一旦遭遇強力地震，建筑必然會受到損壞甚至倒塌，對人民生活會帶來不可估計的慘痛后果。中國有相當多的地區處于板塊活動帶，這就意味著一些城市發生高等級地震的幾率是存在的，同時我們曾經也經歷過地震災難帶來的痛苦。因此，在建筑工程中，特別是高層建筑工程，優異的抗震結構設計是建筑工程的重中之重，建筑設計人員必須充分重視建筑抗震結構設計，確保建筑結構滿足抵抗地震的基本性能，在地震災害下實現小型地震建筑穩定，中等級地震下建筑可修復，高等級地震下建筑不坍塌損壞。

2 建筑抗震設計中存在的問題

2.1 缺乏全面的地質勘查和合理的建筑布局

在開始建筑項目施工之前，存在部分建筑工程企業沒有細致的對建筑場地開展地質勘探工作，對建筑所在地的地質條件缺少必要的了解，這也就導致了建筑設計人員在進行建筑設計時不能準確把握建筑地基情況，在缺少信息的情況下很容易設計出來有抗震隱患的高層建筑。當前，城市中建筑群分布密集，建筑物設計存在著一些不合理的情況，比如在平面設計和空間布局方面存在缺陷，對建筑物的整體抗震性能產生不利影響。開展建筑物的抗震結構設計工作過程中，這兩方面的工作一定要掌握好對稱性、完整性的設計理念，只有這樣才能夠充分保證建筑單體質量分布和剛度變化的均勻性，保證建筑物抗震性能達標。

2.2 缺乏規范的防震縫設計

建筑結構為了提高抵抗地震災害的能力，按照規定和相關標準，高層建筑需要設置防震縫，從而減少建筑因震動導致的相互損害。一些建筑開發企業為了降低建筑成本，在防震縫的設置方面存在著疏漏。有些高層建筑各項尺寸超出相關規定，還有一些建筑結構各部分剛度和荷載數值相差較大且沒采取解決方法，這些情況的出現時需要設計防震縫來提高建筑結構的抗震性能。而從目前來看，許多建筑在設計過程中，忽視防震縫的重要性，建筑缺少防震縫的存在，嚴重影響了建筑結構抗震性能。

3 混凝土結構建筑抗震結構設計的有效措施

對于混凝土建筑抗震結構設計，需要得到兩個方面的滿足。一是剛度要求，設計人員必須對建筑施工現場的地質條件有充分的了解，設計的建筑結構必須滿足必要的剛度要求，同時對建筑設施的布局進行合理性規劃，輔助提高建筑的抗震性能;二是受力要求，地震會對建筑受力性能提出非常大的挑戰，如果混凝土建筑結構受力較低，在地震災害下會出現建筑主體的損壞甚至倒塌。因此，設計人員必須考慮建筑結構各連接點的受力情況，進行有效改進措施，提高建筑抗震能力。以現有的技術條件作為標準，以混凝土為主材的建筑抗震結構有抗震層、防震縫和抗震支座這幾個方面。

首先抗震層是最基本的抗震形式，當發生地震的時候主要起到減少對建筑主體的沖擊。在設置抗震層的時候，要求抗震層頂部與建筑地基之間保留一定的距離。通常，將抗震層設置在地下室柱頂，有效利用剩余空間，還可以將減震器安裝到地下室柱體中，抵抗地震能量對抗震層水平方向的剪切應力。防震縫的設置是為了減少相鄰建筑結構在地震作用下發生碰撞，降低地震災害損失。在地震頻發地區，設計人員在建筑結構中設置防震縫，將復雜建筑分割為若干形狀相對規則的結構，減少地震災害時剪力作用下建筑的扭轉，從而提高建筑抗震性能。設計人員在設計防震縫時，必須在規范要求的基礎上從建筑實際情況出發，保證防震縫寬度的合理，不至于寬度過大破壞建筑美觀，也不至于過小無法滿足抗震要求。抗震支座多用于地震影響比較大的部分。要想有效減緩地震對建筑主體的沖擊，抗震支座必須具備幾個方面的性能，一是必須能夠有足夠的荷載能力，保證支座的變形量較小，能夠很好地承受縱向載荷;二是在水平方向上必須具備較小的水平剛度，以延長結構的自振周期，減少上部結構的加速度反應及下部結構的層間剪力。

4 結束語

高速發展的城市化進程促使了大批高層建筑的出現，這對于建筑抗震性能也提出了更高的要求，做好抗震結構設計對于高層建筑是至關重要的。在混凝土結構建筑中，提高其抗震性能，優化抗震結構設計是建筑領域必須解決的問題，它關系到無數人民生命安全，是建筑工程的命之根本。優化混凝土建筑抗震結構設計是建筑設計人員的重要工作，必須得到企業乃至建筑監管部門的重視，保證混凝土建筑抗震結構滿足人民安全生活的需要。

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