浅析建筑的抗震设计

摘要：随着时代的发展，建筑技术水平的提高，各种不同风格、不同功能的建筑拔地而起。但建筑安全问题也时有发生，给人们的财产和人生安全在成了极大的损失。其中由地震带来的危害又显得尤为突出。本文通过介绍抗震设计的原则、措施两个方面使大家进一步了解建筑设计的抗震理念，加强对抗震设计在现代建筑中应用的重视程度，旨在采取最合理的措施建造出更安全的建筑。

关键词：抗震理念 建筑设计 设计原则 抗震措施

引言

为了保证结构具有足够的抗震可靠性而对建筑工程结构做的概念设计主要考虑了场地条件和场地土的稳定性 ;建筑物的平、立面布置及其外形尺寸 ;抗震结构体系的选取、抗侧力构件的布置以及结构质量的分布;结构材料与施工质量等。本文仅简单的介绍基于抗震理念建筑设计。

一、抗震设计的一般原则

1.1场地和地基

建筑结构在地震作用下的破坏情况有四种：

2.1.1地震时，建筑物的内力和变形骤增，甚至结构的受力形式发生改变，最终导致建筑物承载力变形过大而破坏。

2.1.2地震作用下，使得结构构件缺乏可靠的连接，建筑物丧失整体性而遭破坏。

2.1.3地震作用下，由于地基承载力下降或地基土液化，使得地基失效，最终导致建筑物倾斜、倒塌。

2.1.4由地震引发的次生灾害如火山、洪水等造成严重破坏。 所以场地的选择是建筑抗震设计成功的第一步，尽量避开不利的地段，避不开时应采取有效措施确保地基的稳定性；任何情况下均不考虑在抗震危险地段建造建筑物。

1.2规则性建筑

在建筑的方案设计阶段就应该尽量采用规则建筑方案，因为不规则的建筑在水平地震作用下也会产生扭转振动，进而破坏。

1.3合理的结构体系

一个合理的结构体系，不在同一结构单元混用受力体系，优先选用现浇混凝土结构，在多层砌体房屋中优先采用横墙承重的结构体系，在底层框架抗震墙砌体房屋中，优先采用混凝土抗震墙。体型复杂的建筑，设置合理的抗震缝将上部结构分割成相互独立、相对规则的结构单元。

1.4计算结果的校核

一般来说，在结构设计中，通常采用计算软件进行抗震分析，对所有计算结果，应经认真分析校核，只有经分析判断结果合理、有效后，方可用于工程实际。

二、建筑抗震设计措施

对结构构件采用多道设防，严格按规范要求保证“强柱弱梁”，“强剪弱弯”，“强节点弱构件”，所用材料不低于规范要求的最低等级，从而有效减小材料的脆性。砌体结构应按规范要求设置圈梁、构造柱等，提高砌体的延性和整体性。

2.1建筑结构隔震

隔震建筑的结构体系一般由下部结构、隔震装置、上部结构组成。根据隔震层设置的位置不同，可分为以下几种：

2.1.1地基隔震

地基隔震设在基础以下的地基中。历史上曾采用糯米垫层或砂垫层隔震，还有的用一层软粘土一层砂土，其间加入一层土工布。但由于土的性状较难由人来控制，因此效果不稳定。杭州市抗震办曾组织研制了一种改性沥青阻尼隔震垫，达到了良好的交蜾。

2.1.2基础隔震．

基础隔震是在基础与上部结构之间设置隔震装置，这种隔震方法适用于体形规则的低层或多层建筑结构。基础隔震包括粘弹性隔震、滚轴(珠)滑移隔震等多种形式，隔震装置有夹层橡胶垫隔震装置、基底滑移隔震装置等等。

2.1.3层间隔震

层间隔震是结构隔震与抗震相结合的一种方法，它是在原结构上安装由质量和隔震支座组成的耗能减震装置，减震效果～般在10％～40％之间。在上海，几栋高层建筑用此方法控制结构的第二振型反应，收到很好的效果。

2.1.4悬挂隔震

悬挂隔震是将结构的全部或大部分质量悬挂起来，使地面运动传递不到主体质量，产生不了惯性力，从而起到隔震作用。目前已经广泛被很多国家采用该方法在桥梁、火电厂锅炉架中应用。

2.2消能减震技术

消能减震技术主要通过提高结构的附加阻尼来减少结构的地震反应。一般应用于上部结构，也可应用于基础隔震建筑中的隔震层。这比传统的依靠结构本身及其节点的延性耗散地震能量相比显然是前进了―步。但是消能元件往往与主体结构是不能分离的，也不能完全避免主体结构出现弹塑性变形，因此它还不能完全脱离延性结构的概念。从另一方面考虑，减振消能也可以看作是增加结构阻尼的方法。消能减震技术的实际应用效果与所选用的消能装置关系较大，消能装置的种类繁多，主要有摩擦阻尼器、塑性肖能器、粘滞阻尼器、磁流变阻尼器、形状记忆合金阻尼器等。从阻尼器的工作原理方面可分为滞回型和粘滞型两类，亦可称为位移相关型和速度相关型。

2.3机敏减震

支撑体系无粘结钢支撑体系是一种机敏的减震支撑体系。在内核钢支撑和外包钢管之间不粘结，或者在内核钢支撑和外包钢筋混凝土或钢管混凝土之间涂无粘结漆形成滑移界面。在支撑中段设置外包层，在支撑两端适当部位露出内核钢支撑，再用高强度螺栓与框架结构连接，以保证压力和拉力都只由内核钢支撑承受。滑移界面的材料和几何尺寸需要精心设计和施工，以允许内核钢和外包层之间相对滑动，同时约束内核钢支撑的横向变形，防止内核钢支撑在压力作用下发生整体屈曲和局部屈曲。

三、结束语

建筑设计人员在日常设计工作中，必须学会熟练运用抗震设计，并使这一理念贯穿于结构设计工作的整个过程当中，既要严格把握好设计的大原则，又要全面考虑诸多因素，最终才能保证设计的科学性和严谨性，为社会创造更多精品工程。

参考文献：

[1]胡聿贤.地震工程学.地震出版社.1988.

[2]龚思礼等.建筑抗震设计. 中国 建筑 工业 出版社.1994.

[3]GB50011-2001，建筑抗震设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2008：6-14.

[4]GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.