解析建筑物结构抗震概念设计

摘要：地震，是危害人们自身生命、财产安全的自然灾害，前期没有任何特殊征兆。最近几年，全世界因为地震灾害导致的建筑工程破损情况越来越严重,甚至危及到了人们的生命。本文简述了建筑设计过程中应怎样把握抗震概念设计，目的在于提升建筑质量，为人们的生命、财产等提供保障。

关键词：抗震概念设计;建筑结构;分析及讨论

中图分类号：TU2文献标识码： A

引言

地震是一种破坏作用很大的自然灾害之一，它会对建筑物造成极大的破坏，使建筑物的结构整体性丧失。目前我们对于建筑物结构受地震破坏的过程没有充分的认识，对于抗震的精确计算是十分的困难的。我们可以通过对于历次地震灾害总结，提出建筑物结构抗震概念设计。所谓的抗震概念，指的就是正确的解决建筑物抗震的总体方案、建筑物结构构造、建筑物材料的使用，通过抗震设计的原则，来达到抗震设计的目的。

一、建筑结构抗震的重要性

建筑的基本功能是供人们居住，随后才是审美价值的体现。就建筑的基本功能来说，其能够供人居住的首要前提是安全，包括使用安全以及建筑物自身的安全。也就是说，建筑物只有在保证了自身安全的前提之下，才能够供人们使用。因此，在建筑物的设计和建设过程中，往往需要对影响建筑安全性的因素作全方位考虑。

地震作为一种不可预知的自然灾害，其对建筑物安全性能的影响极大。而建筑物的安全一旦遭受威胁，必然会出现倒塌事件，从而砸伤和掩埋生命，给人们带来物质和精神上的双重损失。因此，建筑物在建设初期就必须做好抗震的准备工作，从根本上确保人们的生命和财产安全。

二、建筑物结构抗震设计时要考虑的主要因素

1）有利抗震场地、合理基础设计。2）优化平面以及里面布置。3）多道设防抗震结构体系。4）完备是节点构造处理以及配筋计算。5）“强柱弱梁、强压弱拉、强剪弱弯”的指导思想。6）材料的选择以及施工的质量。

三、建筑物结构抗震概念设计

（一）、建筑设计应注重场地的选择

我国现行抗震规范按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震有利、一般、不利和危险的地段。地震造成建筑的破坏，除地震直接引起结构破坏外，还有场地条件的因素;因此抗震设防区的建筑工程宜选择有利和一般地段，避开不利地段，并不在危险的地段进行建设。工程地质条件对地震破坏影响很大，常有地震烈度异常现象，即“重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾”，其产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。例如:芦山县太平镇一座百年老宅，在“4.20”地震中地处震中9度烈度区，震后建筑安然无恙、毫发未损，该宅地处位置就是老百姓常说的“风水宝地”。实际上就是抗震规范中提到的有利地段的一种体现。

（二）、合理的建筑设计，保证抗震结构布置合理前提

在很多人的眼中，建筑物抗震的问题只是结构工程师的问题，与建筑师没有太大关系，其实这种看法是错误的。一个建筑工程项目从设计建筑方案构思，再到建筑平面布置、以及建筑立面剖面的设计，建筑师一直都起着主导的作用，而结构工程师在建筑结构设计原则之上，只能去服从和满足建筑师的设计要求。若建筑师能够较好的去考虑抗震的要求，那么结构工程师就可以对建筑结构构件进行合理布置，使建筑物的抗震性能得到较大的改善与提高。如果建筑师没有有效的去考虑建筑抗震要求，那么就会造成相反的结果。

（三）、利用结构的延性

一个结构的抗震性能，主要取决于对地震“能量吸收和耗散”能力的大小，而又取决于结构延性的大小。延性好，则结构通过弹塑性变形耗散大量地震能量，使结构免于倒塌。利用结构的塑性变形的发展来抗御地震，吸收地震能量，因此增加结构的延性，不仅能削弱地震反应，而且提高了结构抗御强烈地震的能力。

在结构设计中，对于框架结构体系，按规定应采用梁端屈服型框架，使框架结构塑性铰出现在梁端，这就是所谓“强柱弱梁”型的延性框架;以提高结构整体的变形能力和抗地震倒塌能力，防止建筑物在强烈地震作用下倒塌。同时要求，使钢筋混凝土构件正截面受剪承载力大于构件弯曲时实际达到的剪力，即“强剪弱弯”，用以改善构件自身的抗震性能，“强柱弱梁、强剪弱弯”是结构抗震概念设计中的两个重要概念。对于砌体结构房屋，按规定应优先采用现浇钢筋混凝土楼、屋盖，设置圈梁和构造柱，或采用配筋砌体，加强对砌体的约束，提高砌体结构的延性和整体性，使砌体结构在地震力的作用下，发生裂缝后不致倒塌。

（四）、选择技术经济合理的抗震结构体系

抗震结构体系，应当根据建筑重要性、建筑的高度、建筑选择的场地、设防烈度、地基基础、建筑材料和建筑施工方面等诸多因素，通过经济、技术以及使用条件等方面的综合比较来确定。

四、抗震概念设计在建筑结构设计中的应用

（一）、建筑设计应重视建筑结构的规则性

建筑结构的设计应该重视其规则性，综合现代建筑在地震中的若干表现来看，建筑结构规则性一直都对抗震能力产生着极其重要的影响。某一年，某一地方发生了地震，地震发生时，某地有两幢间隔并不远的高层建筑，一幢高层建筑是马那瓜的中央银行大厦，另外一幢高层建筑为十八层高的美洲银行大厦。当时的马那瓜地震强度被估计为八度，两幢高层建筑中，一幢在地震过程中遭到了严重的破坏，在地震后被拆除，而另一幢只有轻微的损坏，在地震以后稍微修理便可以继续使用。这两幢高层建筑在地震中的表现引起了人们的关注，经过研究发现，在地震中破坏较轻的建筑立、平、剖都较为对称和规则，其结构侧向刚度以及材料强度和质量分布都是连续、均匀的，而另一幢高层建筑则相反。所以，可以认为，建筑设计应该重视建筑结构的规则性。

（二）、注意材料的选择和施工质量抗震

在材料上的选用以及施工质量上，特别是一些特殊材料的特殊要求，这是抗震中一个重要问题所在，在抗震设计及施工中，应当受到高度重视。科学的、合理的抗震设计，必须要通过高水平高质量施工才能实现，跟设计不相同，施工是为了实现设计图，施工质量的好坏，直接能够影响到建筑物抗震的能力。假如施工中工程质量存在着很大的问题以及安全隐患，一旦遇到地震，问题就会暴露，同时也会带来很大的损失。假如工程建设中，偷工减料、滥竽充数等问题严重，就会加大地震灾害，这样的教训对我们是极为深刻的。搞好施工质量的关键就在于严格按照施工规范或者规定施工。现在的建筑抗震设计规范以及施工规范，对于建筑工程施工的标准、施工方面的技术和措施以及施工的质量等，有着明确的规定。这就约束监督者与施工技术人员以及施工企业在工程施工的过程中，要严格的按照标准执行，来保证抗震结构工程质量。

（三）、合理选择建筑的结构体系

抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题，结构方案的选取是否合理，对安全性和经济性起决定性作用。

（1）合理选择建筑的结构体系要求所选择的建筑结构体系不仅要有合理的地震作用传递途径以及明确的计算简图，还要求建筑结构体系的传力路线、传力合理以及受力明确，这些都应该与不间断的抗震分析相符合。

（2）合理选择建筑结构体系还应该对由于部分构件或者部分结构的破坏而导致的整个建筑结构体系丧失对重力荷载或者对抗震能力的承载能力。其中，有内力重分配功能以及赘余度功能是抗震概念设计的一个重要原则。坚持这一重要原则的重要性在很多建筑物地震后的实际情况中都得到了很好的印证。

结束语

总而言之，抗震概念设计是决定建筑安全性能的关键所在，从建筑整体方案设计起始，就应利用对建筑结构抗震标准去应对工程中将出现的问题，例如:建筑体型、结构体系、刚度分布、构件延性等。从宏观角度去进行思考、判断、选择，再辅助必要的计算和构造措施，从根本上消除建筑中的薄弱环节，提升建筑整体抗震性能。

参考文献

[1]李碧雄，谢和平，邓建辉，何昌荣，王哲.汶川地震中房屋建筑震害特征及抗震设计思考[A].汶川大地震工程震害调查分析与研究[C].2009.

[2]GB50011-2010建筑杭震设计规范.