建筑抗震结构设计探讨

何荣炳，李冉

（1.郑州联勤保障中心北京直属保障大队，北京100071；2.军事科学院管理保障部设施设备处，北京100091）

1 引言

在建筑设计中，考虑建筑结构的抗震设计意义重大。近年来，地震灾害对我国造成了很大的影响，而且由于地震发生的无序性和危害性，难以准确地对地震的发生进行预测，所以，应提高建筑设计的抗震性能，减少地震造成的人身伤亡和经济损失。本文针对建筑结构的抗震设计进行分析，以期为现代建筑结构抗震设计水平的提高提供理论参考。

2 抗震设计理念概述

高层建筑设计过程中，需要对抗震结构投入更多的时间和精力，使建筑的安全性更符合人们的需要。抗震结构设计要考虑多个方面的内容，建筑设计人员要基于对抗震结构与建筑材料性能的掌握的基础上，采取针对性的措施对建筑结构进行综合设计，确保抗震性能良好。

在建筑抗震设计中，需要遵循以下原则：（1）整体性原则。建筑物抗震性能设计，需要考虑建筑物整体可以承受的震级，所以，建筑结构的整体性是抗震设计中需要考虑的重点方向，最大限度地保证建筑物的整体抗震效果，从整体出发，确保建筑物在地震来临时有良好的抗震性能。（2）确保建筑结构的刚度满足抗震要求。基于对建筑物刚性需求的考虑，如果建筑物刚度不符合要求，抗震性能将大大减弱，发生地震时，建筑会受到严重的损坏。所以，设计人员在设计中需要考虑建筑物的刚度，控制建筑结构产生的变形。

3 对建筑结构抗震设计的思考

3.1 合理选择抗震场所

抗震设计中抗震建筑场地的选择非常关键，要提高建筑结构的抗震性能，选址时，应综合选择对建筑抗震有利的场所，避免在对抗震不利的地段建设建筑物，若无法避开，应采取合理措施提高建筑的强度和刚度等性能。如采取加强地基和强化抗震结构设计的方式，降低地震对建筑物造成的破坏。

3.2 材料与体系符合抗震结构要求

建筑结构抗震需要综合考虑选择何种结构材料和结构体系，并综合考虑建筑成本、结构延性、强度等因素。常用建筑结构的抗震设计要求为：（1）砌体结构需要按照规定设置混凝土圈梁与构造柱，或者根据实际情况采用约束砌体或配筋砌体，以满足抗震设计的要求；（2）钢筋混凝土结构需要合理确定混结构的截面尺寸和配筋率，使结构的剪切破坏先于弯曲破坏；混凝土崩溃先于钢筋屈服；钢筋的锚固黏结损坏先于钢筋破坏之前；（3）预应力混凝土构件应严格按照计算结果配置预应力钢筋[1]。

3.3 建筑结构设计需满足设计要求

建筑抗震设计中，其平面和立面布置要满足相关设计标准和规范，在抗震设防等级较高的地区，避免使用不规则结构的建筑设计方案。在建筑结构设计过程中，要对水平地震作用力以及结构内力进行精确计算，确定建筑结构中的薄弱部位，然后进行优化，可以借鉴国际上的通用做法，在参考学习的基础上创新抗震结构设计，使建筑抗震结构设计更加完善。

4 建筑抗震结构设计分析

4.1 建筑物抗震设计类别

建筑的抗震设计一般分为4 类：（1）甲类建筑。该类建筑为特别重要建筑，必须经过国家规定的批准的权限批准。（2）乙类建筑。该类建筑为城市生命线工程建筑，需要按照城市抗震防灾规划确定，或经过有关部门批准。（3）丙类建筑。即除了甲类建筑、乙类建筑、丁类建筑之外的常规建筑。（4）丁类建筑。该类建筑为次要建筑，理论上认为是在遭遇地震的情况下，不容易造成人员伤亡、或者重大经济损失的建筑物。

4.2 设置多道抗震防线

多道抗震防线结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。（1）第一道抗震防线应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或选用轴压比值较小的抗震墙与实墙筒体等构件，不宜采用轴压比较大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件。（2）第二道抗震防线。可以采用在原本的框架位置布置钢支撑的方式提高结构的抗扭强度，并且与原本的框架结构一起形成第二道抗震防线。钢支撑具备很强的变形能力，可以在地震来临时继续发挥作用，耗散大量的地震能量，提升建筑工程的抗震性能。

4.3 提升建筑物的延性

在建筑物结构的抗震设计过程中，应尽可能地提高构件的延性，使建筑物具有足够的延性和变形能力，消耗地震作用传递到建筑物中的巨大能量，削弱地震对建筑的破坏性。因此，在建筑抗震结构设计中，应尽可能地使建筑物具备较大的耗能能力。例如，在建筑设计中使用上刚下柔的框支墙结构，可以在一定程度上提升建筑结构的抗震性能；建筑结构抗震设计中，应以提高转换层以下楼层的构件延性为主要设计考虑方向；如果是框架和框架筒体，应优先考虑提升柱体的延性[2]。

4.4 综合考虑建筑抗震设计结构的整体性

从建筑抗震结构的整体性出发，建筑物的整体性要考虑建筑物构件之间的连接是否可靠。如建筑物构件节点的承载力，应优于建筑物连接构件的承载力，在构件屈服和刚度退化的情况下，节点的承载力与刚度应不变。预埋件的锚固承轴力应优于连接件的承载能力，结构需要确保良好的连续性，综合抗震建筑的整体性，保证建筑结构有良好的抗震性能。

5 结语

随着社会的发展与时代的进步，地震对建筑造成的影响不断降低，但是建筑结构抗震性能设计还需要不断强化。在建筑物抗震设计中，设计人员需要精心设计建筑的抗震结构，确保建筑的抗震性能。本文立足于建筑结构的抗震结构设计，从设计原则和结构设计进行综合分析，力求为建筑抗震性能的提升提供理论参考，促进现代建筑抗震性能的提升。