摘要：建筑物的抗震问题是目前建筑结构设计界讨论比较多的话题之一， 也是涉及到人类生命财产安全的重要问题， 因此， 我们在对建筑物进行结构设计的时候，必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置， 并采取适当的措施， 尽量避免地震对建筑物的损坏。
关键词：建筑结构；抗震措施；分析研究
1 目前建筑结构抗震性设计的关键问题
1.1 场地选择
在建筑结构设计中，场地的选择是其中重要的一部分，所以，在建筑结构抗震性设计中，建筑场地的选择对建筑结构抗震性能的影响也是比较大的。在选择建筑场地时，一定要对当地的地理环境有所了解，避开不利的地段。如果场地不利，会造成地表发生错动或者断裂、地基沉降、滑坡等状况，对工程质量会产生一定的影响。正因如此，在选择建筑场地过程中，要尽量避免在“软弱场地、易液化土、状态不均匀”等场地进行建筑物的建筑。如果建筑地点的土壤普遍不合格，那么就需要采取一定的抗震防裂措施来提高建筑结构的抗震等级，比如可以强化地基，加强结构的整体性等，对于地基来说可以采用桩基、强化基础等处理措施，这样即使不可避免地出现了不利场地，也能通过措施的应用而得以改善。
1.2 结构体系选择
建筑结构体系的选择关系到了建筑结构的稳定性，自然也会成为抗震设计中的重要部分。首先，结构体系要具有相对的独立性。对于建筑结构体系的整体功能发挥来说，其应该具有一定的整体性和联系性，但是，对于抗震性来说，建筑结构体系就应该具有相对的独立性。主要是指结构体系应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。因此，在设计建筑结构时，应该要确保建筑结构具有一定的内力分配功能，这样如果一个构件受到了震力的破坏，其他的构件仍能够正常承载，一定程度上避免了整体结构失效可能性的出现。其次，合理分布震力传递途径。在结构设计过程中应该重视竖向的建筑结构要具有垂自重力传递的作用，“楼屋盖梁系的布置”要尽量保证从上部结构中传递过来的重力荷载能够通过转换层进行转换，同时，抗侧力结构要明确，尽量保证其连续性，如果结构出现了竖向变化则要尽量确保变化的均匀发生。最后，要具有适当刚度和以及强度。
1.3 规则布置建筑平面
建筑平、立面布置应符合抗震概念的设计原则，宜采用规则的建筑设计方案，而不应采用严重不规则的设计方案。因此，在进行建筑结构抗震性设计过程中，要尽量规则布置建筑平面，通常我们都比较重视建筑结构的对称性和规则性，结构的对称性主要是指抗侧力主体结构之间的对称，而规则性主要体现在以下几个方面，第一，抗侧力结构主轴方向刚度和变形特性相近。第二，在抗侧力结构竖向断面均匀、构成的变化均匀。第三，平面布置的统一轴向上的抗侧力结构具有的刚度要均匀。第四，平面的中心和周边结构要相互协调，确保主体结构有较好的“抗扭刚度”，从而提高建筑结构抗变形的能力。
2 建筑结构设计中基于抗震的措施
2.1 建筑场地选择合理
（1）应选择对建筑抗震有利的地段，如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土等地段。
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（2）应避开对建筑物抗震不利的地段，如软弱场地土，易液化土，条件突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘等，以及场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀（如古河道、断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷及半填半挖地基等）地段。当无法避开时，应采取有效的抗震措施。
（3）不应在危险地段造建甲、乙、丙类建筑。建筑抗震危险地段，一般是指地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段和发震断裂带上地震时可能发生地表错位地段。建筑场地为Ⅰ类时 ，甲、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施; 丙类建筑允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施， 但抗震设防烈度为7度时， 可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。另外，场地土的刚度大小和场地土覆盖层厚度是影响建筑物震害的主要因素。震害调查表明，土质越软，覆盖层越厚，建筑物震害越严重，反之越轻。
2.2 切实提高抗震设计质量
地震尤其是震级和烈度较高地震，危害性非常大，建筑物的抗震性能就显得尤为重要。目前我国建筑抗震设防的基本目标是"小震不坏，设防烈度可修，大震不倒"。现阶段我国建筑结构设计水平还很低，大量的建筑所采用的建筑方案不是很合理，导致结构方案无法合理布置，增加材料用量，由此会带来两个恶果：一是造价升高；二是自重增加，导致地震作用加大，从而进一步增加材料用量。其实，从建筑设计的角度出发，在正确的抗震理论指导下，依据合理的设计原则，同样可提高甚至保证建筑结构的安全可靠性。其原则包括：结构构件应具备足够大的承载能力；结构应具有足够大的刚度以减小地震作用下的扭转和位移；结构应具有足够大的延性和耗能能力，这一点对结构在强震作用下的安全性尤为重要。延性是指构件和结构屈服后，具有承载力不降低或基本不降低且有足够塑性变形能力的一种性能。延性大，说明塑性变形能力大，强度或承载力的降低缓慢，从而有足够大的能力吸收和耗散地震能量，避免结构倒塌。
2.3 多道抗震防线的设置
抗震建筑结构体系应根据建筑物的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素，经过技术和经济条件比较综合确定。首先宜有多道抗震防线， 应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构体系丧失抗震能力或对重力荷载的承裁能力。所谓多道抗震防线，是指在一个抗震结构体系中， 一部分延性好的构件在地震作用下，首先达到屈服，充分发挥其吸收和耗散地震能量的作用，即担负起第一道抗震防线的作用；其他构件则在第一道抗震防线屈服后才依次屈服，从而形成第二、第三或更多道抗震防线，这样的结构体系对保证结构的抗震安全性是非常有效的。例如底框建筑底层高度不宜太高，应控制在4.5m 以下。高度加大，底层刚度减小，重心提高，使框架柱的长细比增大， 更容易产生失稳现象。而且由于高度较大，很多建筑房间被业主一层改成了两层，造成了较大的安全隐患。因此，建筑物宜具有合理的刚度和强度分布， 避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，并产生过大的应力集中或塑性变形集中。对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
2.4 刚度、承载力和延性的匹配
当结构具有较高的抗力时，其总体延性的要求可有所降低；反之，较低的抗力需要较高的延性要求相配合。地震时建筑物所受地震作用的大小与其动力特性密切相关，建筑物应具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧向力刚度，往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物具有很强的抗倒塌能力，最理想的是使结构中的所有构件都具有较高的延性，但实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济有效的办法。因此，在确定建筑结构体系时，需要在结构刚度、承载力及延性之间寻找一种较好的匹配关系。
2.5 建筑结构消能减震与隔震设计
消能减震与隔震是指在抗侧力结构中设置消能器以吸收地震能量，或在结构体系中设置隔震层以隔离地震能量，从而达到减轻震害的目的。由于它是一种新型的结构体系，且隔震层以上结构部分的使用要求高于非隔震建筑，因此，在目前的设计中应用较少。其主要原理为：在房屋底部设置橡胶隔震支座和阻尼器等，以延长构件的自振周期、增大阻尼；或在结构中设置消能装置：通过局部变形提供附加阻尼，消耗地震力， 以达到保护上部结构的目的。
参考文献：
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[2]常业军，隋杰英.建筑结构抗震设计中的若干问题[J].《特种结构》.2002（04）
[3]倪广林.对建筑结构抗震设计的若干思考[J].《山西建筑》.2010（27）
论文作者:李青
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/7
标签：结构论文; 建筑结构论文; 延性论文; 建筑论文; 刚度论文; 场地论文; 建筑物论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;