建筑结构设计中的抗震设计探究

摘要：本文分析了影响建筑抗震的因素，阐述了当前抗震设计工作中存在的不足，并提出了改进建筑结构设计中抗震设计的方法和策略，有一定的参考价值。

关键词：建筑结构设计；抗震设计

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

1影响建筑抗震的因素

1.1建筑抗震取决于所采用的抗震设防标准

一般建筑按照基本烈度设防，重要建筑需提高设防烈度，但建筑造价也会随之提高。

1.2建筑抗震取决于所选取建筑结构形式

为实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标，新版《建筑抗震设计规范》中取消了砖混内框架结构，提高了砖混结构建筑的设计要求。目前普遍使用的框架－剪力墙结构、剪力墙结构、框架结构三种结构形式中，框架－剪力墙结构的抗震性能最为突出，剪力墙次之。单纯的框架结构造价虽然抗震性能不如前两种，但其造价较低，施工技术成熟，是目前最为常见的结构形式。根据建筑当地的实际情况，结合建筑的使用功能，选取合适的结构形式，对于建筑抗震意义重大。

1.3建筑抗震取决于适宜的抗震措施

在场地类型不同的情况下，抗震措施主要由建筑的不同等级决定。在确定建筑等级及场地类型之后，将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震措施设计中，即可改善建筑抗震设计，提高建筑抗震效果。

1.4影响房屋建筑抗震性能的因素

房屋建筑抗震性能取决于场地选择、施工质量等其他因素。建筑工程场地选择不当等造成施工质量下降，这些因素都可能对建筑结构的抗震性能造成重要影响。选择建好的工程场地、加强施工质量监督，对于提高建筑抗震性能是十分必要的。

2现有抗震设计中的不足

我国的抗震设计思路是在借鉴其他国家抗震成果的基础上，结合我国实际逐步确立并完善的。其中有符合现代抗震设计理念的创新部分，但是也有考虑欠妥的地方，需要我们今后加以完善。

2.1我国抗震规范在确定抗震关系上存在误区

国外在划定抗震的延性要求等级时，多结合当地实际情况，利用不同的地震作用降低系数来确定抗震延性，即“小震”取值越高，延性要求越低，反之亦然。与此同时，有些地区还结合了高烈度区使用高延性、低烈度区使用低延性的抗震设计理念。这两种抗震设计都与实际需要的抗震效果是一致的。而我国将地震作用降低系数统一取值，并且将小震定义为一个固定的统计数字。这样对于抗震延性而言，其性能就是由抗震等级来决定，这就造成同一个数值对应不同抗震效果，也就间接造成低烈度区建筑结构延性要求无法满足实际建筑抗震需要。

2.2我国规定的“小震不坏，中震可修，大震不倒”抗震设防目标也有待商榷

该设防目标并不完全适用甲、乙、丙三类重要性不同的建筑。一栋建筑在大震下能否不倒，已经不是看其承载力的大小，而是看它的延性是否能够到达设计要求。而实际上，我国规范对甲、乙、丙三类建筑的要求就存在概念性矛盾。我国规范要求，与国外规范相比较，对乙类和丙类建筑的是比较合理，而对于甲类建筑则过于偏松，对丁类建筑过于严格了。

3保证钢筋混凝土结构的抗震措施

“高延性”是我国对钢筋混凝土结构抗震设计提出的设计目标，即在较大的塑性变形状态下仍保持其竖向荷载和抗水平力的能力。为实现该要求，在进行建筑结构抗震式设计时主要选取“梁铰机构”，采取“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等设计方法，并通过提高构件的承担各类荷载引起的内力及有效控制结构的水平力等能力，避免发生由于剪切力过大造成的构件损坏。该设计可以保证建筑具有一个相对稳定的塑性耗能整体和相对较大的塑性耗能能力。

为实现结构抗震延性的设计要求，就要严格遵循:

(1)控制好受拉钢筋的配筋率，即需要控制好最大配筋率和最小配筋率。

(2)保证箍筋用量，用法，以实现箍筋抗剪、保证纵筋不过早局部失稳的设计目标。

(3)增加梁内有受压钢筋保护措施，以分担其所受剪力，减小对整体结构造成的危害。

4提高建筑结构抗震能力的措施

4.1设计方案的选择

为实现建筑结构的抗震效果，在对建筑物进行结构抗震设计(不考虑工程造价)时，设计方案应以体形简单、规则、平面对称为主，建筑结构应以框架－剪力墙结构和剪力墙结构为主。这些设计可以尽量减少由于各类荷载引起不必要内力的出现，避免由于结构不均匀的设计理念造成抗侧向力的体系刚度过大、承载能力变化频率过快等现象的出现。

4.2选择有利的施工场地

应在充足的勘测数据基础上，结合周围地区的地形地貌、地质状况，选择最为有利于的施工场地，避开地质灾害的地方。

4.3确保主体结构与其他构件之间连接可靠

在进行建筑结构设计时，需确保主体结构与其他构件之间连接可靠、传力途径明确、截面形式合理。为达到这个目的，设计者就必须对建筑内部所有出现的连接情况进行合理设计。这并不会增加设计的难度，却能尽可能地减小震害出现时带来的损失。

4.4把好施工质量关

除建筑物结构设计方面的因素外，影响建筑抗震效果的主要是施工因素。严格按照建筑抗震设计内容，保质保量的完成施工，是决定建筑物抗震性能的关键。

4.5选择对抗震有利的建筑平面、立面和竖向剖面建筑抗震

设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。1990年江苏常熟发生里氏5．1级地震，震中区那些平、立面布局不合理，门窗洞口过多、过大，大开间，大进深房间太多的二、三层砖混结构房屋遭到严重破坏，造成了很大的损失。

4.6选择技术和经济合理的结构体系结构体系应根据建筑的

抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施等因素，经技术、经济和使用条件综合比较确定。结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径，避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。要具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。对可能出现的薄弱部位的结构体系，应采取措施提高抗震能力。另外，结构体系宜设置多道抗震防线。

5结束语

综上所述，在我国现在的建筑结构设计中，结构抗震的本质就是延性，提高延性可以增加结构抗震潜力，增强结构抗倒塌能力。设计人员在合理体现框架结构的延性设计时，应进一步增大作用效应以提高结构设计的可靠度和建筑物的抗震性能。

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