关于建筑结构设计中抗震设计的探讨

摘要：建筑行业是我国重要的经济增长点行业之一，关系到居民的切身利益。我国是多地震国家，但我国目前对地震的预防能力较弱，地震给我国带来了极其巨大的灾害，因此，不仅国家要加强对防震抗震的理论和技术研究，更要加强建筑结构设计中抗震设计，这是进一步保障我国居民生命财产安全的重要措施之一。本文笔者将从我国建筑中抗震设计现状起笔，探究建筑结构设计中抗震设计原则，寻找结构设计中抗震措施，并对建筑结构中抗震设计发展趋势提出展望。

关键词：建筑结构；抗震设计；问题；对策

中图分类号：TU318 文献标识码：A

一、抗震概念设计的基本原则

1、建筑场地选择的基本原则

场地条件是造成建筑物震害的重要原因，因此在选择建筑物场地时，工程师应该注意掌握场地的工程地质、地震活动和地震地质等会影响工程的因素，并结合工程的实际需要，对抗震有利、不利和危险地段做出综合评价。选择对建筑抗震有利的地段，例如平坦、开阔的坚硬场地土；避开对建筑抗震不利的地段，当无法避开时，要采取有效的抗震措施。

2、建筑体型的确定原则

建筑物体型应力求简单、规则、对称，质量和刚度变化均匀，以减少地震作用产生的变形、应力集中及扭转反应。

3、选择合理的抗震结构体系

结构布置应具备多道抗震防线，多道设置抗震防线是为了防止由于地震的连续性对建筑物带来的多次冲击，以提高建筑物的防震能力。结构应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和耗能能力，避免地震对抗震结构体系的破坏，同时结构的刚度和强度需分配合理，避免薄弱环节出现。而一旦薄弱环节的出现，就要采取有效的加强措施。

4、非结构构件的处理

考虑到结构可能在地震中会变形，建筑幕墙等应采用可靠的连接方法，加强非结构构件件的预埋件锚固部位，承受来自建筑非结构构件带给建筑主体的震力。墙体材料方面要优先考虑轻质材料。刚性护墙沿纵向宜均匀对称布置，与主体连接可靠，才能适应结构向不同方向的位移。

二、建筑抗震场地的选择

建筑场地的选择应根据工程需要，以及工程地质有关资料和地震活动情况和进行综合评价。根据不同的场地，对天然地基时的抗震承载力进行分析，对震陷、震动液化可能性与液化危害度进行分析。必要时，对其处理可采用规范的相应的地基来进行。根据地震烈度、场

地土的厚度和断裂的地质历史来对避让距离进行确定，从而确定场地范围内的地震断裂。在选择场地地基时，要避开对建筑不利的地段，如果没法避开时，采用适当的抗震措施。

三、选择抗震体系类型

合理选择建筑的抗震结构体系决定了建筑结构的安全性和经济性。具体而言，应注重以下三方面的设计：第一，建筑结构体系应当避免因部分结构或构件的破坏而导致整个建筑结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。建筑结构抗震设计的一个重要原则就是结构应当具有必要的赘余度、良好的变形能力和内力重分配的功能，地震中，即使一部分构件退出工作，其余部分构件仍能承担起竖向荷载，避免整体建筑结构失稳。

第二，建筑结构体系应当具有清晰明确的计算简图和恰当合理的地震作用传递路径。在这过程中，竖向建筑构件的布置，应尽量使竖向建筑构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平接近均匀；楼屋盖梁体系的布置，应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去；转换结构体系的布置，应尽量做到使上部结构竖向构件传递来的垂直重力荷载通过转换层一次至二次转换。另外，建筑的整体抗侧力结构体系也必须明确，抗侧力结构一般由框架、简体、剪力墙、支撑等组成，它们宜尽量连续贯通。

第三，建筑结构体系应当具有合理适度的强度和刚度。宜具有合理恰当的强度和刚度分布，防止和避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的塑性变形集中或应力集中；建筑的框架结构设计应使节点基本不被破坏，底层柱底的塑性铰宜形成晚，应当使柱、梁端的塑性铰出现得尽可能地分散；对于可能出现的薄弱部位，应采取适当措施提高抗震能力。

四、选择抗震结构体系

―般情况下，应优先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或选用轴压比不太大、延性较好的抗震墙等构件，作为第一道抗震防线的抗侧力构件。框架―抗震墙结构体系中的抗震墙、处于第一道防线，当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可允许的损坏，刚度降低而部分退出工作并吸收相当的地震能量后，框架部分起到第二道防线的作用。这种体系的设计既考虑到抗震墙承受大部分的地震力。对于强栓弱梁型的延性框架。应具备必要的强度，良好的变形能力和耗能能力。如果抗震结构体系有较高的抗侧力强度，但缺乏足够的延性，则这样的结构在地震时很容易破坏（如元筋砌体）；但如结构有较大的延性、而抗侧力强度不高，在不大的地震作用下结构产生较大的变形（如纯框架结构），如果砌体结构加上届边约束构件，使其只有较好的变形能力。

抗震计算中的延性保证。延性控制准则的一般要求都包括对两个物理量的要求：一是所讨论的部件（如包括节点在内的梁柱接头区）在预定部位（如梁端）屈服后所能达到的变形量的大小；另一个是直到变形量增大到预期值为止，部件各部位都必须保持其应具备的承载

力而不发生先期承载力失效。其中第一个物理量是被衡量和控制的量，第二个量是第一物理量的基本保障。对节点而言，就是要求节头区梁端或柱端屈服后达到某个必要的变形之前不会先行发生破坏或剪切失效。具体框架节点延性设计准则表达如下。

提高抗震结构构件的延性、改变其变形能力，力求避免脆性破坏；为此砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯校，或采用配筋砌体和组合砌体柱等；钢筋混凝土构件应合理的选择尺寸、配置纵向钢筋和箍筋。为了保证强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件的抗震设计理念，在配置纵向钢筋和箍筋时，应考虑梁翼缘板的作用和梁裂缝宽度验算或超配而增加梁纵筋的影响。框架纵向钢筋的最小配筋率，应与《建筑抗震设计规范》一致，或者略小。

五、重视建筑结构平面布置的规则性和对称性

建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求柱子的距离内墙的布置空间活动面积的大小通道和楼梯的位置电梯井的布置房间的数量和布置等，都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且，由于建筑使用功能不同，每个楼层的布

置有可能差异很大，建筑平面上的墙体，包括填充墙内隔墙有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称，墙体与柱子分布的不对称不协调，使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利有的建筑物，其刚度很大的电梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面

的一侧，结果在地震中造成靠电梯一侧建筑物的严重破坏这是因为电梯井筒具有极大的抗侧力刚度，吸引了地震作用的主要部分有的建筑物，在平面布置上一侧的墙体很多，而另一侧的墙体稀少，这就造成平面上刚度分布的很不对称，质量分布也偏心，使结构的受力和变形

不协调，导致扭转地震作用效应，带来局部墙面的破坏有的建筑物，如底层为商场的临街建筑，临街一侧往往不设墙体，而其另一侧则有刚度很大的墙体封闭，两侧在刚度上相差很多，也将在地震时引起扭转地震作用，对抗震不利还有的建筑平面布置上，经常出现内隔墙不

对齐或中断，使刚度发生突变和地震力传递受阻，对抗震也带来不利，客易引起结构的局部破坏建筑平面布置设计对建筑抗震关系很大。

参考文献：

[1]李智建，石延明.浅谈建筑结构设计中的抗震设计[J].科技资讯.2009（12）

[2]李文.砖混结构抗震设计问题探讨[J].淮南职业技术学院学报.2009（01）