浅析建筑结构抗震设计要求

罗永滨

【摘要】对于建筑物而言，对其采取的结构抗震设计能够实现对地震灾害的有效降低，最大程度地降低损失，保护人们生命和财产的安全。因此，随着高层建筑的不断发展，建筑结构的抗震稳定性已经成为结构设计关注的重要问题。本文主要分析了建筑结构抗震设计中需要注意的问题，以期为设计人员进行合理设计提供参考。

【关键词】建筑结构；抗震设计；要求

前言

近些年，地震的发生频率相当高，给整个社会的安定带来巨大威胁，影响国家经济建设。尤其是一些较大规模的地震，人们的生命、财产、人身安全受到的侵害更是无可估量。为此，对于建筑结构抗震设计进行的探讨，能够很大程度上降低地震对建筑物产生的损害，维护社会的稳定和生命安全。

1.地震抗震结构设计的概念

对于建筑的抗震设计，隶属于概念性，鉴于地震发生的不稳定、随意性及不可准确预估性，建筑物所采取的抗震设计方式是否科学，只有在概念性的设计方式中进行全面体现。在进行抗震设计的时候，需要初始阶段全面了解地震的能量、建筑结构的模式、系统、强度及刚度等问题，目的是在结构设计中有效应对抗震较为薄弱的问题。

2.对建筑结构抗震设计关键点的探讨

2.1保证建筑场地选择的合理性。鉴于地震所产生的影响和破坏的区域具有扩展性，范围较大，在整个影响区内的建筑物都会受到损坏，但是鉴于位置不同，所受到的破坏程度也不尽相同。因此，在进行结构抗震设计的时候，对于建筑场地的的合理选择十分关键。在进行选择场地的时候，要选择对抗震有利的地带，如地质结构比较要坚固、环境比较开阔，这样，可以在最大程度上降低地震灾害对建筑物产生的损害，减少沉陷现象的发生，提升抗震效【1】果。另外，要避免坡度较大的山脚、地质构造不均匀、地基不坚固的地区，尤其要避免选择地震多发的地区。

2.2对建筑结构高度进行的抗震设计。在对建筑物高度进行考量的时候，要充分考虑建筑适用性和经济性，确定不同结构系统需要的最佳的高度数值。一个合理的建筑物高度主要是由施工水平以及经济发展水平共同决定的，但是，在实际的施工中，会出现高度超标的情况，因此，要谨慎对待这样的问题，尊重科学。一旦发生地震，超高层建筑物的结构发生变化的程度会较大，高度的增加，会增添影响因素，同时，也发生一定的变化，例如，延性的具体要求、安全标准、材料的基本功能、荷载相关系数等。

2.3对材料和结构系统进行的选择。在地震经常发生的地区，对于建筑材料以及建筑结构类型的选择至关重要，需要高度重视。通常，对于高度在150米以上的建筑，主要结构类型为框架筒、筒中筒以及组合筒，它们在高层建筑中应用比较广泛。在国外一些地震高发地区，主要的建筑材料为钢结构，在我国主要是以钢筋混凝土和混合类型为主的结构模式。对于这种结果内筒，在地震中，所受到的力量为80%左右。鉴于整个结构的关键和核心为钢筋混凝土，因此，结构变形的极限即为混凝土结构变形的标准，要以此为基础，绝对不能超过。在弯曲变形的条件下，侧向位移增大，依靠钢结构实现对位移幅度的减少，但是效果不显著。一般情况下，为了提升结构刚度和强度，可以加强混凝土的刚度来实现，也可以增设伸臂结构，以促進抗震效果的提升【2】。

2.4对于轴压比和短轴进行的相关设计。针对建筑机构抗震设计，为了实现抗震效果的提升，要减小柱的轴压比，同时，增加其截面的面积。对于轴压比的降低，其目的是将柱子设置于偏心受压的状况中，防止纵向受力钢筋脱离受拉屈服，出现混凝土破损的情形。对于柱本身，其具有较大的刚度和强度，但是，与之相适应的是结构的延性发生变化，出现延性较差的情况，一旦发生地震，整个结构在消耗地震能量方面就显现的十分差，结构发生变形、受到侵害的几率就大幅上升。因此，在进行高层建筑结构设计的时候，墙柱若梁是比较常见、有效的设计模式，主要是梁的延性较好，能够将适当的变形控制在合理的范围内，极大降低了柱子达到屈服强度的几率，在具体设计的时候，可以对轴压比进行合理范围内的增大。另外，通常情况下，在高层建筑的底层，柱子的长细比控制在4，但不是以此作为短柱的唯一判断标准。因为，短柱的关键影响因素为柱的剪跨比，当其数值被控制在2的范围，才能将其判断为短柱，

2.5对抗震设计的级别进行不断提升。在近些年，地震发生的频率较高，给整个社会带来巨大损失。对于地震灾害的研究，将50年作为一个探索周期，而小型地震再次发生的时间间隔为50年，这种地震的危害已经超过了结构抗震设计安全烈度概率的60%以上，而中型地震周期为475年，概率达到10%，而大型地震周期为2000年，概率达到2%，为此，要将建筑结构的抗震等级进行适时调整，提升到新的等级，对抗震设计进行全面、科学、合理的设计，实现较为稳定的抗震效果。

2.6严格控制基础形式的选择。在整个建筑基础施工之前，要对基础类型和模式进行恰当的选择，目的是提高建筑结构抗震的持续性和稳定性。对于基础类型，主要的影响因素为结构系统的种类和荷载力的大小。上部结构传输的力越大，就需要基础要具备较强的承载水平和刚度。对于不同的建筑机构，需要与之相适应的地基变化和沉降标准。

2.7建筑结构的消能减震与隔震设计介绍。在传统的结构抗震设计中，主要借助对结构本身强度的增加来实现的，对策的性质具有一定的被动性，对于消能减震隔震设计方式，主要是将隔震层设置在整体结构中，抑或是进行消能器的安置，以实现对地震能力的有效吸收，进一步实现减震的目的，其性质彰显主动性。在建筑设计规范中，隔震的内容被纳入其中，但是鉴于结构系统的全新性，隔震层以上结构的标准高于非隔震层，因此，在设计中运用的几率不高。

2.8对抗震构造措施的设置。在整个抗震设计中，抗震构造措施至关重要，其合理性直接关系到防震效果的实现。在砖混结构中，对于水平圈梁的设置增强了内外墙的有效连接，使得房屋彰显整体性。圈梁的设置能够有效抵制预制板的脱落，平面倒塌的可能性降低，同时，在一定程度上屋盖的水平刚度被增强。一旦发生地震，墙体的裂缝的程度被减轻，降低了不均衡沉降对建筑的影响。同时，构造柱的合理安排，使得房屋结构脆性被降低，延展性增强，即使墙体出现破损或者开裂，可以充分利用其塑性变形，实现对地震能力的消耗。

2.9抗震设计其它方面的影响。在进行抗震设计的时候，除了要考虑物料、空间结构、高度等因素外，还有注重抗震设计的基本原则：首先，在进行结构抗震设计的时候，要保证抗震设计的多样性，否则，抗震结构的一部分发生实效，整个结构的稳定性和承载能力就会受到影响，将整个建筑置于极大的危险中；其次，在进行结构系统设计的时候，要保证结构具有较高的承载能力，延展性强，同时，耗能持续的时间较长；再次，要均衡分配结构刚度和强度在水平和垂直方向的分配，避免出现结构薄弱环节，防止结构出现过大的应力集中或者塑性变形集中的状况。

结束语

总之，随着高层建筑的不断扩展，高层建筑结构设计成为设计工作的重点，尤其抗震设计更为关键。对于建筑结构抗震设计来说，其设计彰显完整性和系统性，需要将其贯穿于整个设计过程。对于抗震设计的来说，其设计效果直接决定建筑物的标准。为此，合理、科学的抗震设计非常重要，要针对不同的建筑和具体情况，进行最佳抗震设计的追求。

参考文献

[1]杨宇.关于建筑结构抗震设计方法及措施探讨[J].科技创新与应用，2012，20：199.