建筑工程結構設計中抗震問題分析

郭 飚 孫國良

（湖州誠信建筑設計有限公司 浙江長興 313100）

一、建筑結構地質抗震的設計理念

建筑結構的抗震設計主要是實現建筑結構的穩定設計。從概念和理論上分析，明確建筑結構設計的意義，分析各類房屋建筑結構的地質抗震問題。房屋建筑結構的不同體系設計直接關系建筑整體的抗震水平，需要分析建筑局部力學與整體力學之間的關系。不同的房屋建筑結構受地震災害的影響不同，要從工學理論實驗、設計理念思維上進行分析，重視建筑結構角度中各個方面的因素，準確分析建筑結構的各方設計要求。根據各方概念，清楚定位，準確辨別，進行高精準度、可靠性思維分析，優化建筑結構設計的綜合應用，確定建筑結構地質抗震設計理念標準。

二、建筑工程結構設計中抗震設計所需遵循的原則

（一）多重防線原則

墻體厚度直接關系到整體建筑的質量情況，墻體質量良好則能夠有效抵御外界的沖擊，例如突發的地震災害，建筑結構穩固者就能夠完整地保存下來，墻體厚實者則能夠抵擋風雨的侵襲。但是建筑結構單一則無法有效抵御外界災害的破壞，所以設計人員運用構架剪力墻與多肢墻便是遵循了多重放線的原則，提高建筑的抗破壞能力。

（二）彈性適中原則

建筑彈性適中可以有效確保整體建筑質量，如若建筑結構彈性較低且存在較大剛度，那么一旦遭受強勁的外界沖擊，那么極易超負荷而出現突然倒塌的情況。反之，如若建筑結構存在較大彈性，例如建筑長時間遭受外力影響，其內部結構便可能會出現細微傾斜，久而久之便會使得整體建筑結構發生變形，威脅建筑的使用安全。所以只有確保建筑結構彈性適中，方可確保其穩定性良好，在受到外力侵襲的情況下才不會受到影響。

（三）建筑整體性原則

在進行建筑結構設計時，整體性設計對建筑的質量也有著較大影響，建筑結構完整，那么其在遭受外力重力的情況下，能夠利用內部結構的關聯性來分散外力，讓外力由大變小，從有到無。所以在實際設計過程中設計人員需要運用專業知識來分析建筑受力情況，讓整體建筑結構良好，提高其外力抵抗能力。

三、加強建筑結構工程抗震設計的措施

（一）科學選擇結構體系

為了確保建筑物的整體協調，必須科學地選擇結構體系。通常，建筑結構工程的抗震設計概念要求以下兩個條件：穩定；合適。通過選擇科學合理的結構工程體系來滿足結構的變形和抵抗力要求。建筑物必須具有一定的剛度，才能在一定程度上承受自身的載荷，并有效防止變形。當地震發生時，才能對較大的地震力輔以緩沖，以防止對建筑物造成局部損壞。因此，在選擇結構體系時，必須要明確建筑物傳力的途徑和受力的計算，轉換層的使用應盡量避免，這樣可以降低建筑物傾斜或局部受損的幾率，從而保護建筑物。

（二）提升結構延性

如果建筑物的抗震性低于地震等級，則由于脆性破壞很容易倒塌。因此，建筑工程結構的抗震設計應提高結構的延性并增加其強度。可以改進以下內容：1.延性材料。如果使用延性材料在發生彈性變形或重復彈性變形時，延性不會有明顯下降。2.桿件的延性。為了改善結構的延性，應檢查結構部件的桿件的延性，例如塑性變形、能量耗散等。3.構件的延性。某一個構件發生塑性變形和消耗能量的能力，可以通過提高墻體或框架的延性來改善建筑結構的整體延性。通常，建筑結構的延性與其抵抗塌陷或塑性變形的能力有關。可以在設計中使用以下方法：在平面上，增強突變處和轉角處之類的延性；對于豎向，可以增強薄弱樓板延性；增加首道抗震防線部分的構件延性。

（三）軸壓比和短柱的合理設計

在抗震設計中，必須減小柱的軸向壓縮比，并增加柱的橫截面尺寸。降低軸向壓縮比的目的是將柱放置在大偏心受壓狀態，以避免縱向受力的鋼筋沒有達到受拉屈服而導致混凝土被壓碎的情況。由于柱的剛性強延性差，結構在地震的作用下容易被破壞，可以采用“強柱弱梁”的設計提高結構的整體延性，增加地震耗能，增強結構的抗震能力。

（四）提升結構的整體性

1.選用鋼作為支撐結構。鋼結構是建筑行業中的一項新技術，但已在許多項目中使用。如貴州鋼結構發展中心樓，占地26，000平方米，高24層，建筑承板使用剛勁線桁架，可以改善建筑物的完整性。高層建筑主要采用鋼結構支撐系統，對建筑框架結構的側面剛度產生積極的影響，可以提高整個高層建筑的強度，提高水平荷載。與純框架結構相比，鋼結構支撐體系的穩定性極佳，適合結構支撐要求。使用環向密封同一平面，可以增加側向剛度，尤其是在地震負荷較高的地方效果更好。2.抗側力結構。如果建筑結構為框架結構形式，則可以使用鋼結構來支撐建筑物的豎向負載和部分橫向負載。如果建筑物的結構是多種框架結構的形式，可以通過交錯桁結構調節上下樓層，從而提供單元設置靈活性。該結構在鋼結構的平面中，梁柱的彎矩較小，側向位移較小。

（五）規范建筑形體及構件的布置規則

平面不規則主要類型為：扭轉不規則、凹凸不規則、樓板局部不連續，具體反映在結構分析軟件結果的評估和確定中，如扭轉不規則體現在：位移系數不應小于1.2且不大于1.5，周期比對于A級高度的建筑不應大于0.9。豎向高度不規則的主要類型是：側向剛度不規則、抗側力構件不連續、樓層承載力突變等。如果設計結果不滿足要求，則設計人員必須重新考慮和分析模型，以調整梁柱布置和截面，盡可能達到設計規則。

四、結束語

我國地域廣闊、地形多樣，地震發生的因素不同，為了更好地加強地震抗震的技術規范水平，就要重視建筑結構的基礎設計，從設計技術操作規范入手，提升建筑抗震性能，更好地提升后續房屋建筑的施工管理工作。