建筑结构中抗震设计分析

摘要：由于经济发展速度加快，社会需求不断增多，使得建筑的高度不断加高，形态愈加复杂，建筑结构中抗震设计也趋于多样化。本文就建筑结构中抗震设计理念，分析几大影响建筑抗震能力的因素，并简单介绍了抗震设计的主要趋势。

关键词：抗震性能；建筑工程；设计趋势

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

我国地处于多地震带区域，东连太平洋地震带，而南邻欧亚地震带，整个地震域分布广泛，活动范围较大、频度较高，在全球是遭受地震灾害颇为严重的一个国家。由此可知，有关房屋建筑结构中的抗震问题，是目前处于地震易发区域城市主要面临的建设发展阻碍。

一、建筑结构中抗震设计理念

地震作用是一种随机性强，且不可准确预测的外部力量作用。现阶段，采用的计算方法通常还是半经验半理论形式的计算方法，所以想要获取精确的抗震结论还需一段研究时间，在建筑实践过程中，设计工程师变提出了这一理念——“建筑抗震设计”。这一设计理念主要依赖于工程概念，在原本有助于结构抗震力提升的基础上，采用顺应工程客观规律跟建筑本质的措施对建筑设计的对象展开宏观控制工作。因此，结构的抗震设计普遍结合于综合性的概念设计、测量计算以及结构措施等一整套细节工程。概念设计重点强调了在建筑工程设计时，应合理选择施工场地，把握能量输入点、房屋整体体型美观度、结构建筑体系化、刚度分布的合理性及构件的递延性等各个方面，从基础细节方面消除建筑里各个抗震薄弱的环节，再加上一定技艺的计算跟建筑构造措施，从而使得房屋建筑设计具有较强的抗震性能及安全可靠性。

二、影响建筑结构抗震性能的几大因素

（1）抗震设计标准化

现阶段， 建筑结构中有关抗震设计的标准主要是根据国家针对各个地区发生地震的可能性及危害程度而展开的初步预测工作，进一步确定各个地区最基本的设防性能强度。设防性能强度的确定一直都是设计抗震标准的主要参考凭证，换句话说，只有使得抗震烈度的测量预测愈加准确、精密，才可以确保抗震设计愈加标准化、科学性、正确度。另一方面，建筑施工单位就按照抗震设计的一切标准和工程项目开发商对建筑使用性能的主要要求，展开抗震设计工作，强化建筑物抗震设计烈度目标的实现力度，从而确保：设计烈度正比于建筑物的抗震性能，并反比于建筑工程的成本造价。

（2）抗震设计合理性

抗震设计其实主要就是针对建筑工程的结构体系实施最合理、最科学的设计规划，并选择最适合工程施工的建筑抗震措施，进而确保整个建筑结构体系具有一定的抗震性能，使建筑在受到地震灾害威胁时屹立不倒，在一定程度上保护了人类的财产安全和生命安全。一般情况下，高层建筑物相比于普通建筑而言，对抗震设计标准有着更高的要求、规定，一般会选择所谓的“现浇剪力墙结构、框架”——剪力墙结构作为高层建筑物的首选结构类型。此类型建筑工程结构的强度较高，在强烈的外力作用条件下，一定程度上就可以维持整个建筑结构体系的平稳度，获得的抗震效果异常明显、高效。总而言之，建筑工程结构抗震设计、规划的合理性基本确保了建筑工程优质的抗震性能。

（3）建筑施工质量合格度

通常情况下，建筑工程整体的施工质量对建筑物的使用周期及性能有直接的影响，被地震强烈振幅波及影响，建筑物稳固度偏低，很难确保安全性，因此，必须要严格控制建筑物整体的施工质量合格度，精致规范建筑施工过程中的每一道工序，强化质量监督、管理与检验的工作力度，进一步提高建筑工程施工质量，确保建筑物的抗震安全性能。

三、建筑抗震设计趋势分析

（1）以位移为基准的结构抗震

我国目前实行的建筑结构抗震设计，普遍是以承载力作为基础的一种设计方法。即：用线弹性方法计算结构在小震作用下的内力、位移；用组合的内力验算构件截面值，使建筑结构具有足够的承载力；位移限值主要是使用阶段的要求标准，同样也是为了对建筑非结构构件加以保护；结构的延性和耗能能力是通过构造措施获得的。为了可以实现以位移为基础的抗震设计目标，第一步就必须要研究简单建筑结构（例如框架及悬臂墙）的各种构件变形跟配筋间的关系，实现按变形要求进行构件设计；进而研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。这就要求除了小震阶段的计算外，还要按大震作用下的变形进行设计，也就是真正实现二阶段抗震设计。

（2）分析材料参数随机化的抗震模糊可靠程度

这一方法主要以结构的整体性能为出发点，摒弃以前那种对结构抗震安全可靠度的一种研究依据：仅仅考虑荷载程度的不确定性，忽视其他的各类影响因素，综合性地结合各种影响因素的建材变异性能，了解地震烈度随机性与其等级界限随机性跟模糊程度对结构抗震安全可靠度的主要影响。这一方法的研究成果不仅可以用在对建筑结构抗震性能的可靠度评估这一方面，还可以用在指导以可靠度理论为基础的建筑结构抗震设计这一方面。

（3）建筑结构中针对隔震与消震的抗震设计

想要将建筑结构整体的抗震性能上升到一定的层次，隔震与消能减震这一类的抗震工作起到的作用是不可忽视的，其在整个建筑结构设计中有着特殊的应用功能。耗能元件及其体系可错开地震动卓越周期，进而避免共振引起的破坏、损失，降低了地震振动感应以及风振影响。

这里提及的隔震，其实就是隔离地震，也就是说在建筑物的基础结构跟上部结构间加上一层隔震层，将房屋跟基础结构相隔离，隔离地面运动能量向建筑物的传递，从而减弱房屋结构经受的地震作用力，进而使得地震时发生理想化现象，那就是建筑物仅仅轻微发生运动和变形现象，确保整个建筑物的安全性及人生财产安全。消能减震使地震输入到建筑物的能量一部分被消能部件所消耗，一部分由结构的动能和变形能承担，以此达到减少结构地震反应的目的。

伴随着社会发展的不断进步，人类对各种建筑构筑物具有的抗震减震性能标准越来越精准，使得“延性结构体系”在建筑工程中的应用日渐局限、拘谨，因此传统的建筑抗震结构理论跟体系逐渐满足不了基本的建筑设计要求。因为隔震消能跟各类减震控制结构体系相比较于传统的抗震体系来讲，有着独特且明显的优势，因此其在未来的建筑工程结构里的应用将变得越来越广泛。阻尼器在隔震与消震设计技术中应用而生，阻尼器的性态应通过在最大地震和最大风荷载下的足尺试验得到验证；另一方面，提高结构阻尼，采用高延性构件，在一定程度上可以减轻地震作用力。

四、结语

综上所述，研究建筑结构中各种抗震设计方法，结合各国所有大地震对国家、社会、人民造成灾害、损失的实际经验，使得全球地震工程学者跟设计人员都获得了一致的见解：经济与安全是衡量建筑结构中抗震设计科学、合理性的主要因素。

参考文献：

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