建筑结构设计中抗震设计探讨

前言：本站为你精心整理了建筑结构设计中抗震设计探讨范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

摘要：在目前人类面临的自然灾害当中，地震灾害的破坏性是不容忽视的。地震的突发性强，可预报性却相对较低，强烈地震对人身和财产造成的伤害和损失是巨大的。为了尽量减少建筑结构受到地震的影响，建筑设计师应该对建筑的抗震设计进行专门的研究和熟练的掌握，尽量使设计的建筑物符合抗震的要求，有效地降低地震给人们带来的痛苦。

关键词：建筑结构；设计；抗震

最近几年，世界上不少国家和地区都发生过不同级别的地震，造成了巨大的经济损失，也给人们的生活带来了很大的困扰。我国处于地震多发地带，要减轻地震的损失，必须在建筑结构设计中做好防震设计。当今社会，各种不同风格的建筑层出不穷，与此同时，人们更加关注的是建筑的安全性问题，特别是2008年汶川地震和2010年特大地震之后，建筑的抗震功能也被提到了新的高度，越来越被重视起来。

1建筑结构设计中抗震设计的标准

（1）我国在建筑结构设计的抗震设计方面有明确的抗震设计规范，这就要求在进行抗震设计的过程中必须遵循设计的原则，严格执行设计施工的标准，从以往的建筑设计中总结经验，结合建筑结构的实际情况，进行科学的设计。

（2）在防震措施方面要选择多级防震。传统的建筑一般都是采用三级防震措施，也就是做到小震不坏、中震可修，大震不倒。但是就目前的实际情况来看，建筑结构的防震模式必须采用多级设防，尽可能提高建筑主体的抗震能力，降低经济损失，提高在地震中建筑的安全性能。

（3）结合概念设计理论和性能设计理论。在综合考察建筑施工地的具体情况下，进行科学严谨地勘察，掌握第一手资料，进行综合性分析，做出最有效的战略设计方案。

2建筑结构设计中抗震设计的原则

2.1抗震设计要符合建筑结构的基本构造

一般情况下，如果框架结构选用的是钢筋混凝土，那么抗震设计就要通过钢筋砼结构截面设计的控制和最小配筋率来完成；如果建筑框架是砖混结构，一般常用的方法有限制建筑的高度、在建筑的横纵墙中设置钢筋混凝土构造柱，还要设计一些防震缝。

2.2抗震设计还要符合建筑结构性能目标

建筑结构的抗震设计标准要以建筑物所要建设的地段有可能发生的地震强度为基准，还要考虑建筑自身和建筑内部没有被破坏为目标，从而准确地确定建筑结构的抗震指标。另外还要考虑建筑物的抗风性。建筑物只有具有较高的性能指标，才能在地震中尽量不被破坏，体现较高的安全性能。

3建筑结构设计中抗震设计的方法

3.1要选择抗震性强的建筑场地

在地震中，地震对建筑物的破坏一方面是由震动的强度直接造成的，还有一个方面是受所处场地外部条件的直接影响，像地震引起的地裂和地标错动等，地基土的不均匀沉陷、滑坡、粉、砂土液化等，因而会造成“重灾区中有轻灾，轻灾区中有重灾”的现象。具体的场地选择标准如下：

（1）尽量选择抗震性强的地段，避开抗震效果不佳的地段。比如开阔平坦的坚硬场地土或者密度均匀的中硬土地段；避免选择软弱场地土、易液化土、突出的山嘴、高耸的山丘、河岸或者边坡地段。如果实在无法避开抗震性较差的地段，必须采取有效的抗震措施。

（2）不应该在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。危险地段一般是指地震时容易产生滑坡、崩塌、地裂、泥石流的地段。另外还要考虑场地土的刚度和场地土覆盖层厚度的情况，震害调查显示，土质软、覆盖层厚的地段，建筑物受地震的灾害越严重。

3.2简单规则的选择建筑型状

选择建筑开头时，要注意建筑平立面不能出现凹角。如果一定要有凹角，那么就要让突出部分的宽度大于房屋平面突出部分的长度，并且把它们的差额控制在30%左右。房屋立面收进尺寸要保证低于房屋方向尺寸的25%左右。而且，整个房屋结构平面的长度比不能过大，平面的总体长度不能过长。

3.3建筑平面的质量与刚度对称均匀

力求对称均匀是抗震设计概念中非常重要的原则在地震发生时，不对称建筑结构的扭转情况很明显，具体的建筑设计要采取相应的措施，如果构件的强度和刚度的对称性没有达到规定要求，那么，在施工时就要从总体上调整刚度和质量，并且在计算时要对薄弱侧的位移和构件内力引起高度重视。

3.4建筑物的刚度与建筑物的整体性

建筑的纵横承重构件组成了建筑空间刚度结构体系，建筑空间结构的整体刚度和它的稳定性决定了其在外力作用时，抗震能力的强弱。刚性楼盖为各方面抗侧力构件按照各身的侧移刚度，合理分配地震的作用提供了有力保证。现浇钢筋混凝土楼板以及筑顶盖还是比较理想的抗震构件，它们的整体性和水平刚度很好，这样的工程结构构件可以有效地消除偏移和滑落的问题，也能很好地调整好房屋的整体性，并且也能增大楼板刚度，同时，平面墙体对齐这一要求，在实际情况中，可适当放宽。因建筑砌体结构主要是剪切变形，建筑层间变形是完全可控的。由于楼板的刚度较强，屋盖的水平刚度合格，在荷载的有效传递上也很好，从建筑平面的角度来讲，屋盖的水平传递性能以及现浇楼板的性能都比较好，并且，通过现浇，可以加强通过楼盖和屋盖的现浇强楼板对墙体的控制。所以，增强楼房结构空间刚度和整体稳定性最好的选择就是现浇楼盖和现浇屋盖，如果能把构造柱增设在适合的位置，并且配合使用构造钢筋，那么，增强建筑结构整体性的目的就能更好地达到。另外，解决限制散落的问题，可以从配筋圈梁的设置入手，使空间刚度增强，并且有效提高建筑结构稳定性，进而达到提高房屋的抗震性能的目的。

3.5建筑结构的延性抗震能力

当建筑所在地发生较大地震时，建筑结构主要依靠建筑的延性来抵建筑抗非弹性的变形，因此，在发生地震时，建筑结构的延性和建筑强度所发挥的作用是是一样的。为了更好地发挥钢筋混凝土结构在抗震中的延性，抵御地震的表现更加明显，我们要将良性性能集中在具有延性能力的构件中，并且在塑性变形方面保证良性性能。具体措施如下：

（1）进行接收的塑性变形机构的选择。现在选用的塑性变形机构主要是“梁柱铰机构”，也就是“强柱弱梁”。我们一般采用增大柱截面组合弯矩所乘系数的方法，以求更好地实现“强柱弱梁”；同时，也可以用计算梁端的实际配筋的方法，计算出梁端可以承受的最大弯矩，根据增大后的弯矩值来设计截面的承载力。

（2）人为增大建筑构件抗剪能力，在强震的作用下，结构延性没有充分发挥之前会出现非延性剪切的破坏。“强剪弱弯”指的是用剪力增大系数来增大柱端、剪力墙洞口连梁端、梁端、剪力墙端以及梁柱的节点组合中的剪力值，经过增大后的剪力设计值，调整受剪控制截面的条件，进行更准确的验算和更合理的设计。增大建筑构件抗剪能力的具体的措施是有两种，一种是直接对跨梁两端截面按同一方向的组合弯矩值乘以增大的系数,再与梁上竖向重力荷载的代表值一起求出合适的梁端剪力。另外一种是沿同一方向，求得跨梁两端截面之后，按照配筋实际能够抵抗的最大弯矩乘以增大系的数,最后和梁上竖向重力荷载值配合求出合适的梁端剪力。

（3）对构造措施的应用，塑性转动能力和塑性耗能能力是塑性铰的部位必须具备的能力。一般会通过加密箍筋,以及轴压限制等措施来为此提供保证。

4结束语

现在有关地震作用的研究越来越深入，抗震理论的总结也越来越全面，经过几次地震灾害之后，工程人员和研究人员更加重视对地震设计的总结，抗震设计也更加的被关注，也有很多专注于抗震设计的研究会不断的成立。现代的塑性分析已经到了相对完善成熟的程度，但是还有很多问题需要进一步的研究和解决，这也将会成为以后抗震分析的重要方向。建筑结构的抗震作用与人类的生命安全和财产安全关系密切，结构的抗震性亟待提高，抗震理论的分析也需要不断的完善。目前，我国建筑行业迅速发展，高层建筑不断出现，这就要求在结构设计中要更加重视抗震性能的设计。

参考文献：

[1]徐培福,戴国莹.超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究[J].土木工程学报,2005,(1):1-10.

[2]蔡静敏.某超限高层建筑结构抗震超限设计与分析[D].华南理工大学,2013.

[3]康冬虎.带托柱转换层钢筋混凝土高层建筑结构基于性能的抗震设计[D].重庆大学,2014.

作者：朱克冰 单位：湖北远大建设集团有限公司