建筑结构抗震设计的要点分析

摘要：随着社会经济的高速发展，建筑设计的发展也日新月异，同时对建筑抗震的要求也越来越高。然而，对建筑物抗震设计的分析，根据不同情况，也需要进行不同的分析。因此，必须做到具体问题具体分析。

关键词：建筑结构；抗震设计；影响因素；分析

中图分类号：S611文献标识码： A

随着经济全球化、一体化的高速发展，建筑行业体现出了一定的开放性。因此，在我国新世纪的建筑结构抗震设计也必将朝着基于功能利用的建筑结构抗震设计的方向前进。当前，我国基于功能利用的建筑结构抗震设计方法的研究尚处于入门阶段，与国外的发展水平还存在着很大的差距。因此，我国基于功能利用的建筑结构抗震设计的研究仍需付出更大的努力。

1 建筑结构抗震设计中的主要影响因素

1.1建筑结构抗震设计中原材料的选择

建筑结构抗震设计中使用质地良好的原材料能够提高建筑的抗震倒塌性能，减小地震对建筑的破坏程度，因此，原材料的选择对于建筑结构抗震施工设计来讲尤为重要，它在一定程度上直接决定了建筑物的抗震倒塌能力。对于建筑结构中的墙体及围护墙等重要部分要选择抗震性能极好的材料，这样才能确保建筑结构抗震倒塌设计的能力，延长建筑的使用寿命。

1.2建筑结构抗震设计的施工质量

施工质量在一定程度上直接影响着建筑结构抗震倒塌能力，是提高建筑结构抗震倒塌能力的重要因素。然而部分建筑企业为了缩短工期，提高经济效益，而忽略了施工的质量，这一现象给建筑结构抗震倒塌设计造成了严重的威胁，不同的建筑材料性能所产生的抗震能力也是有所不同的。

1.3准确定位建筑施工地的位置

在建筑施工中，选择正确的建筑施工地是尤为重要的，不同的地理结构适合不同的房屋建筑，但是在实际建筑施工中，部分建筑企业并没有对地理位置进行进一步的了解和探察，这样一来就会出现建筑企业因选择施工地不当，影响施工进度，更甚者若选择河岸滑坡等地形处，易发生地震等自然灾害的地方，那么就大大增加了风险发生的概率，对建筑结构造成一定的破坏及威胁。

2 建筑结构抗震设计的方法

国内外工程界学者对基于功能利用的建筑结构抗震模式设计方法的研究给予了高度的重视，在抗震设计的目标与理念上大致形成了统一的观点。一般情况下，基于功能利用的建筑结构抗震设计方法跟归纳为承载力设计法、位移设计法、能量设计法三种。

2.1承载力设计法

当前，在世界各地的建筑结构抗震设计规范中往往采用承载力设计法。因此本文不做具体介绍，主要介绍一下两种设计方法。

2.2位移设计法

位移设计法即先采用代替结构法把结构表示位移等效单自由度振子，用最大位移时的割线刚度和适合于非弹性反应时吸收的滞变能量的等效粘滞阻尼来表征结构，然后用预先确定的设计位移反应谱和由预期的延性求得估计的阻尼，由设计位移可求出最大位移时等效周期。因此，根据单自由度振子周期方程便可以求出最大位移时的有效刚度。

2.3能量设计法

建筑物结构在强地震作用下，由于发生非弹性形变而造成能量损失。能力设计法指的是通过控制设施构件或者内部结构的能量消耗能力来实现建筑物结构抗震能力的有效控制。然而由于受结构复杂性的影响，导致其滞回耗能的计算过程错综复杂，存在较大的误差。

3 建筑结构抗震设计的要点分析

节点基本不发生破坏，相比柱来说，梁的屈服要早发生、多发生，位于同一层柱子两端发生的屈服历程是越长越好，发生在底层柱底的塑性应该是在最晚的时间形成，也就是说在框架的结构设计中，梁、柱端的塑性绞应该尽可能地分散出现，将整个结构的抗震能力充分发挥出来，这是比较合理的混凝土框架抗震结构的设计机制。

3.1建筑结构抗震计算的设计

将楼层遭受破坏的整个过程通过楼层水平的地震剪力和层间的位移关系反映出来，从中可以看出，在抗震设防达到二、三级水准的时候，框架结构的构件就已经进入到弹塑性的阶段，此时的构件在具有一定承载力的前提下，主要是依靠弹塑性的变形来使地震能量耗散，因此框架结构需要具有较强的变形能力，才会具有抗震的效果。根据相关的试验，强节点、强柱弱梁、强底层柱底以及强剪弱弯，这样的框架结构内力重分布较好，消耗能量的能力较强，在极限层发生的位移较大，抗震性能较佳。上面所说的强弱要求在规范构件承载力调整办法中有相应的规定，由于考虑到了设计者的使用方便，故验算表达式采用的是地震组合内力的抗震承载力表达式，其中只需要按公式调整和计算地震组合内力即可。 通过对大量实验结果的研究和分析，发现相对作用剪力、相对配筋率、贯穿于节点内的梁柱纵筋的粘结情况是对不同受力特征节点延性性质产生影响的主要因素。

3.2建筑结构抗震的构造设计措施

通过四川大地震的实践，建筑结构要想将进入塑性阶段产生的巨大能量吸收，就需要在地震中保持足够的承载能力。原因是在地震作用下，此时的结构已经进入到塑性阶段，变形极易发生。因此，依据上述的钢筋混凝土框架结构的特点以及抗震的要求，位于多发地震带的国家要求钢筋混凝土的框架抗震结构设计要按照延性框架结构来进行设计，所以在建筑结构的设计中，必须要使结构局部存在的薄弱区的承载力以及刚度得到保证，只有这样才可以确保建筑构造的整体效果，延性的增加也就是在一定程度上将变形能力提高，这样就可以将地震的破坏性降低，将建筑的抗震能力提高。 在结构布置上，柱端抗弯承载力按照经过扩大之后的数值来设计，这样做在理论上可以减少柱屈服的可能性，并且遵循了强柱弱梁的设计原则。然而，由于各种因素的影响，像梁在实际应用中抗弯承载力变大、高振型使柱中的反弯点发生转移等，要想在柱中防止发生塑性绞现象是不容易的，同时还要做到“强剪弱弯”以及塑性绞区具有局部延性，就必须采取一些构造措施来实现结构的延性，这些措施包括对轴压比以及纵筋最大配筋率进行限制、限制约束配筋以及配筋的形式、把握好材料的质量、防止出现豆腐渣工程等。

4 结语

建筑结构的抗地震倒塌能力设计中要考虑诸多的因素，比如建筑地点、建筑高低、材料使用等等，还要遵循我国制定的相关规范，只有这样才能确保建筑结构抗地震倒塌设计的规范性合理性，从而提高建筑结构的安全性能，减小地震等自然灾害对建筑物的破坏力度，为人们提供一个良好安全的生活环境。

参考文献：

[1]陈维东.高层建筑结果抗震设计存在的问题及对策[J].中国高新技术企业,2009(4).

[2]庞丰博.建筑结构中抗震设计存在的问题及对策研究[J].城市建设理论研究,2012(33).

[3]丰定国.抗震结构设计[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003.

[4]金毅,何浩祥,张国栋.基于性能的结构抗震设计研究概述[J].辽宁建材,2010(06).