浅论建筑物结构抗震概念设计
时间：2022-05-21 04:54:18
摘 要：地震的发生会给人们的财产以及生命安全造成非常大的威胁，回顾以往地震发生的过程，可以得出造成人员伤亡的主要原因并不是地震本身，而是因为地震倒塌的建筑物。若要减少地震所带来的伤亡就必须要解决建筑物在地震中倒塌的问题。本文对抗震概念进行分析，从而达到对建筑物抗震结构的设计。
建筑设计和施工的重点一直都是建筑抗震结构的建设，对建筑进行抗震设计的前提就是运用抗震的原则和概念。地震发生的时间是无法预知的，地震的发生会带来人员伤亡以及财产损失，因此只有在建造建筑时，提高建筑的抗震能力，避免因为地震导致人员伤亡过多。如此一来，就要求设计人员将抗震理念以及地震防护措施有效的结合起来。
1 对建筑物进行抗震结构设计的重要性
地震中，建筑物的破坏和倒塌可以分成两个类别，一个是因为结构本身的振动而引起的，另一个是因为地基失效。
因为破坏了承重力的的竖向结构，致使整个建筑很容易倒塌，有的结构虽然承重结构受到破坏，但是它有较好的拉结和约束，所以就能避免建筑物的倒塌。地基的失效土层常常有粉土、软粘土以及饱和沙土等，地基液化会让建筑物倾斜、沉降不均匀，也会导致建筑物严重开裂。除此以外，土体滑动也会破坏地基。
建筑供人们使用的前提就是要保证建筑物本身的安全，因此对建筑物进行抗震设计十分有必要。为了保证人身财产安全，建筑物在建造前期就要做好各个方面的抗震工作。
2 抗震概念的设计原则
在施工前，对建筑工程的结构要进行设计，而对建筑结构的设计主要是概念设计和计算设计，计算设计指的是对建筑结构的模型及受力状态，根据相关的计算规范和理论进行设计，在用计算设计这种方法时，建筑物的受力状态、结构等都可以做出假设，通过计算得出结果，但是这种计算方法并不适合对建筑物进行抗震结构的设计。因为地震发生的时间是无法预知的，地震发生时所造成的建筑物结构变化也是无法假设的，更不能进行计算，所以必须要将建筑物概念设计考虑到抗震设计之中，将概念设计和计算设计结合起来，促进建筑结构抗震能力的提高，减少因为地震而造成的人员伤亡和财产损失。在抗震设计中，要遵循以下几点原理：
2.1 对地基进行合理的设计
建筑物的基础结构是地基，它的作用是保证建筑物的稳定性。对地基进行设计时，要结合施工场地的实际来设计，对施工现场的水文环境、地质条件以及建筑工程的地基荷载力、结构类型等因素进行分析，从而将建筑结构的抗震作用发挥出来。
2.2 对建筑的平面、立面结构进行优化
建筑抗震概念设计中，建筑立面结构和平面结构的设计十分重要，因此要对平面、立面结构进行优化，在优化时要注意以下几点：
（1）因为地震的发生会影响到建筑物，所以对建筑物的各个结构受力体系要十分明确。
（2）在对建筑结构进行设计时，要保证其对称性且均匀的进行高度变化，以免出现楼层错层的情况。
在实际设计时，建筑结构可能会受到地理环境的影响，使得建筑的结构设计得不规则，当这样的情况出现时，设计者必须对地震产生的作用进行仔细的研究、分析、计算，然后对建筑物各个部位的扭转反应和应力进行估算，最后根据计算结构做好防震工作。
2.3 构件之间的连接要可靠
建筑结构若是想拥有良好的抗震性能就必须保证建筑中各个构件之间的稳定和牢固。因此，在对构件进行安装时，要注意以下几点：
（1）构件本身的承载能力和它连接的构件承载力必须是相同的。
（2）预埋件的锚固承载能力和与它相连接的构件承载能力是一样的。
（3）每个构件之间的连接要可靠牢固，并且每个构件都要具备一定的变形能力和刚度。
2.4 尽可能多地设置防线
因为地震有一定的持续时间，且可能会反复作用，所以对构件的强弱关系要适当的进行处理，使之形成多道防线，从而增强建筑结构的抗震能力。
第一道防线指的是全部结构，部分结构有可能会屈服，所以需要具有良好的延性，适当选择少负担或者不负担重力荷载的填充墙或者竖向支撑，也可以选择轴压相对较小的框架柱作为第一道防线。
第二道防线必须要具备一定的承载力和抗侧刚度，其组成是部分结构。在第一道防线中，有些结构受到损害后，第二道防线就可以形成独立结构，从而抵抗已经降低的地震强度。
因为地震是反复作用的，如果只有一道防线，那么破坏就会集中在一部分构件中，而这些构件因为积累了损伤就会倒塌，因此要对容易毁坏的结构根据第二道防线的结构对其抗震进行验算。第二道防线也需要具备延性。
3 抗震概念设计的应用
3.1 在对建筑抗震结构设计时要注意建筑结构的规则性
根据以往的建筑结构来看，建筑结构规则性对抗震能力有着十分大的影响。在有一年中，某个地方发生了地震，在这个地方有两栋离得很近的高层建筑，一个高层建筑是中央银行大厦，还有一栋是十八层高的美洲银行大厦。在当时，那个地方的地震强度为8度，地震发生后，这两栋大厦受地震影响的后果完全不同，一栋是完全破坏而导致无法使用，地震后就被拆除了；而另一栋只是受到轻微的破坏，稍微修整又可以使用。这两栋建筑在地震后的情况得到了不少人的关注，经过专业人士的研究和分析发现，地震中破坏十分轻微的建筑在平、立、剖等方面都具有规则性和对称性，这栋建筑物的刚度、质量分布、材料强度等都十分的均匀和连续，而另一栋破坏十分严重的大厦则完全相反。因此为了让建筑结构具有抗震能力就要重视建筑结构的规则性。
3.2 对结构体系要合理的选择
抗震设计要考虑的关键问题就是抗震结构体系，建筑是否安全和经济取决于结构方案是否合理。
（1）在对建筑结构体系进行合理选择时，要考虑到地震作用有合理的传递途径以及计算简图要十分明确，除此以外，受力以及传力路线等都要符合抗震分析。
（2）在选择建筑结构体系时，要考虑到赘余度功能和内力重分配功能，这两个功能是进行抗震概念设计时的重要原则。
3.3 结构构件的延性要得到提高
对各个构件延性水平的提高是抗震概念设计在建筑结构设计中应用的关键问题。抗震措施主要有：采用竖向和水平向的混凝土构件，从而对砌体结构加强约束。这样一来，配筋砌体在地震中产生裂缝后也不会倒塌，让建筑物在地震中不会完全丧失重力荷载的承载能力。
4 结束语
近几年来，因为我国地震灾害频繁，因此建筑结构抗震设计是目前我国建筑行业发展的重要内容。建筑设计人员在设计过程中，对于抗震概念要十分熟悉且能够灵活运用，除了要把握好设计的原则之外，对其他因素也要进行考虑，从而保证设计的严谨性和科学性。只有抗震设计符合原则和要求，才能达到抗震的目的，才能减少地震导致的人员伤亡和财产损失。
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