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摘要：建筑结构的抗震设计是结构总体设计的重要部分，要保证其安全性与经济性就必须采用先进的结构分析与设计方法。本文结合工作实践，阐述了建筑结构抗震设计思想及其相应的方法。
关键词：建筑结构；抗震；设计；对策；建议
引言：
随着我国高层建筑迅速发展，其结构体系及建筑平面布置与竖向体形也越来越复杂，再加上去年四川汶川地震的发生，给高层建筑结构的抗震分析和设计提出了更高的要求。作为工程抗震设计的依据，高层建筑的抗震分析与研究处于非常重要的地位。
一、建筑结构抗震设计分析
目前，建筑物抗震设计的研究已经取得了很多研究成果，对于建筑结构的抗震设计，在我国采用的是“三水准设防、两阶段设计”的抗震设防标准。刚性、柔性、延性、结构控制这四个阶段的设计，是此抗震设计的主要思想。然而，由于地震是复杂随机且偶然的地壳运动，并且建筑结构极其复杂，因此，抗震计算假定往往与地震的实际情况差距很大。所以，在建筑物设计时，良好的概念设计是提高建筑结构抗震性能的保障。
在建筑物抗震设计中，结构的协同工作能力与建筑材料的利用率是成正比的，因此在抗震设计时，应充分提高建筑材料利用率的协同工作。如建筑中使用的梁，在实际使用中，矩形截面受压构件利用率的高低受到材料在梁的中和轴附近利用率高低的影响，同时，梁弯矩的变化也是由梁长度的变化引起的。对以上情况，在进行结构分析时，采用建筑概念设计的理念，依靠梁截面应变梯度的调整来提高结构的抗震性。
在对建筑物进行抗震设计时，还应使建筑物的每一个构件都处于相互协作的工作状态，从而确保建筑结构体系的共同工作。当建筑结构受到载荷时，建筑结构的所有构件应组成一个整体来共同承担。
二、建筑结构抗震设计方法及存在的问题
1 框架结构抗震设计
由柱和梁之间以铰接、钢接的方式相连接而构成的承重体系结构，称为框架结构。柱端剪切破坏、柱端节点破坏和柱端出铰是框架结构建筑在地震中受到的主要破坏，从而导致了建筑物局部倒塌或整体倒塌。因此，对于框架结构的抗震设计，应当严格遵从“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计理念，来缓解框架结构的损坏在地震中受到的破坏[3]。
2 砌体结构抗震设计
由于取材易、成本低，砌体结构成为我国农村建筑的主要结构类型之一。与此同时，砌体结构的抗弯、抗剪、抗拉性能造成砌体结构的整体性较差，从而导致了结构的抗震性能较差，因此在地震中很容易受到破坏。较差的施工质量、不合理的建筑结构、被忽略的抗震措施都是导致砌体结构抗震性能较差的原因，对砌体结构的抗震设计而言，地震会对这些结构造成粉碎性的倾覆和整体坍塌。
3 非结构构件的设计
非结构构件是指在建筑结构抗震设计中，像围护墙、楼梯和框架填充墙等不考虑风、承重、地震等侧向力载的构件。将非结构构件和主体结构可靠的锚固和连接，是在地震中能有效避免这些构件产生倒塌的主要措施。在非结构构件的设计中，加入一些概念、构造、增强结构可靠度等必要的设计，就能通过加强非结构构件和主体之间的连接来提高建筑结构的抗震性能。
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4 抗震设计中常见的问题
（1）建筑物基础埋深太浅；
（2）相同的建筑结构单元，建筑的基础形式却不相同；
（3）没有充分考虑工程结构服役的经济指标；
（4）没有按照规范采用时程分析法，对平面和竖向等特别不规则的建筑，进行多遇地震下的补充计算；
（5）相同的结构单元，结构受力体系却不同；
（6）建筑的抗震设计未能体现地区的差别；
（7）建筑物的平面刚度布置不均匀；
（8）相关地质勘察的资料不全或者缺少；
（9）防震缝设置不当或漏设防震缝；
（10）建筑采用了的抗震设防标准偏低；
（11）抗震构造柱布置缺少或者使用不当。
三、建筑结构抗震设计改进与建议
在建筑结构设计中，应重视构件的延性性能，按照均匀对称、规整整齐的等原则考虑立面和平面的布置，合理控制钢筋的直线段锚固长度，全方位的考虑抗震的多道防线，加强薄弱部位，正常使用极限状态的验算等都是建筑结构抗震设计中应侧重和改进的方面。
1 相应放宽结构层间位移角限值
结构的层间位移角作为衡量结构变形能力和结构刚度的指标，其结构层间位移角的规范是：剪力墙结构1/1000、框-剪结构1/800、框架结构为1/550，与美国日本的1/200相比，我国规范对结构层间位移角限制偏严格[5]。在工程实践中，建筑结构的计算刚度比实际值小，因此，在计算时对计算周期乘以小于 1 的系数来加以修正，剪力墙结构、框-剪结构、框架结构的周期折减系数分别为：0.9～1.0、0.7～0.8、0.6～0.7。由单自由度体系的周期计算公式 可知，周期与结构刚度的平方是成反比的，可见建筑结构分析得到的位移没有得到相应的修正。剪力墙结构、框-剪结构、框架结构的位移计算值分别偏大1.00～1.23 倍、1.56～2.04倍、2.04～2.77倍。因此，应相应放宽结构层间位移角限值，减少因此造成的刚度需求偏大，最后导致地震反应增大，造成投资的浪费。
2 采用设防烈度地震参数进行结构构件承载力设计
“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计理念已经经受住了历史的考验，我国以小震作为设计依据，而欧美等先进国家则以中震的参数进行构件承载力的设计。地震作用的取值小且调整系数多，对于小于 量级的失效概率并不利于设计人员对结构总体安全度的直观把握。因此，我国也应以中震作为设防目标，用小震进行建筑结构构件承载力的设计。由于地理位置的不同，各个国家地震作用的取值存在较大差别，不利于彼此间的交流和进行横向的比较，因此，我们应该通过借鉴和学习其它国家的抗震设计方法和经验来提高自身的抗震水平。
3 不应靠调整结构刚度来满足规定的最小基底剪力要求
若在建筑结构构件设计时，使用比实际地震小的地震作用作为依据，则最低限度的地震作用需要结构来承担。但若依靠加大建筑结构的刚度来增加作用在结构构建上的地震作用，是不可取的。
因此，靠加大刚度来缩短周期以满足基底最小地震作用的要求并不容易。要想增加结构刚度，就需加大剪力墙、柱或梁断面尺寸，从而不可避免的增加了建筑结构的质量，最终导致建筑承担更大的地震作用剪力。
结束语
我国的建筑结构抗震工作已取得了较大成就，抗震设计作为建筑结构设计中的重点环节，得到了人们广泛关住。通过对建筑结构的抗震设计，可有效地、合理地使建筑结构达到最佳的安全状态。本文对建筑结构的抗震设计进行了详细分析并提出了几点抗震设计的改进建议，为今后建筑结构抗震设计提供借鉴。
参考文献：
[1]王勉，杜文.谈房屋建筑结构中的抗震设计要求[J].山西建筑，2012，（01）：30-31.
[2]余勇.建筑结构基于性能的抗震设计理论与对策[J].产业与科技论坛，2012，（11）：28-34.
[3]倪广林.对建筑结构抗震设计的若干思考[J].山西建筑，2010，（09）.
[4]陈育新.当前形势下的建筑结构抗震设计探讨[J].四川建材，2010，（04）.
论文作者:丛丽华
论文发表刊物:《基层建设》2015年12期
论文发表时间:2016/11/16
标签：建筑结构论文; 结构论文; 构件论文; 刚度论文; 建筑论文; 位移论文; 建筑物论文; 《基层建设》2015年12期论文;