摘要：我国地大物博、国土辽阔，这也导致我国成为了地震灾害频发的国家之一，为了降低地震灾害的损失，我国也对建筑结构抗震设计提出了相应的标准。建筑结构抗震设计十分的复杂，对设计人员的专业素养要求较高，虽然我国抗震设计在长期发展中取得了一定成效，但是在实际抗震结构设计当中，依然还存在着一些不足，这就需要结合抗震设计的不足掌握设计要点，并采取相应的措施来解决问题。
关键词：建筑结构；性能；抗震设计；问题；研究
引言
地震发生具有随机性，建筑结构抗震设计中需对小震、中震与大震等作用下建筑结构的受力、变形以及损伤情况进行综合考量，依据具体的结构安全要求及构件对于结构的影响开展差异化设计，以保证建筑结构抗震性能设计方案的经济合理。
1建筑结构基于性能抗震设计内涵
通常情况下，建筑结构抗震设计就是通过研究地震对建筑结构造成的破坏程度，并通过长期的抗震设计经验总结，获取更加有效的设计方案，从而应用到建筑结构当中的过程。地震作为一种随机性非常强的剧烈振动，具有复杂性、随机性、不确定性等特点。因此在建筑结构抗震设计当中，需要对建筑结构性质、空间、材料、外界因素进行综合考虑，尽可能消除不确定性因素。建筑结构抗震设计中不能仅凭借计算数据，还需要结合地震易造成的工程破坏部位、破坏原理进行考虑，按照地震动理论，通过对抗震设计进行总结，最终确定设计方案，这也是建筑抗震设计当中的一大突破点，从本质上提升建筑结构的抗震性能。
2建筑结构基于性能抗震设计要点
2.1选择适合的施工地点
要想达到建筑工程质量优化的目的，选择合适的地点很重要。因为地形和天气会对建筑工程提出很高的要求，如果不能满足这些要求，容易出现问题。在进行一项建筑工程之前，应该先对选择的地点进行全方位的勘探，勘探人员要有高度的责任心和专业性，在进行勘探时严格的遵守相关条例，按照科学的方法步骤来测量和记录，以及一系列的分析工作。只有在整个的工作过程中都按照科学的方法来操作，才能得到准确的结果，利于设计人员设计相关的方案和应对措施。
2.2选择合理的建筑结构体系
建筑结构体系对抗震效果有着直接影响，在抗震设计的过程中必须要考虑建筑的整体情况，不能因为个别的建筑结构影响整体建筑的抗震效果。房屋建筑设计的主要目的就是保证结构体系的安全、可靠，只有这样设计出来的建筑物才能满足人们的各方面需求，建筑结构体系要具有一定的抗灾害能力，每个构件都要满足设计标准，在一个部分出现问题的时候，仍然能够保持整体的结构安全。与此同时，设计人员要对地震的传递路径加以分析，严格控制各项参数的计算，在进行竖向结构的设计中，保证能够承担建筑自身的重力荷载，并具备良好的应力水平，以转换结构为例，上部结构竖向构件重要用于重力荷载的传递。另外，除了荷载能力，设计人员还要对建筑结构的刚度、强度加以控制，保证每个构件都能够承受均匀的作用。
2.3建筑结构平面布置的规则与对称性
根据抗震理念，对建筑立面、平面设计时，应确保建筑结构的规则性。对于不规则建筑工程通常都是采用空间结构计算模型；对于工程结构中较为薄弱的环节，需要提高内力系数，结合相关标准对弹塑性变形进行分析，薄弱部位需要采用针对性抗震设计。对称性同样是抗震设计中的重要一环，需要建筑结构对称、质量分布对称、刚度对称。通常最理想的方案是“三心重合”，三心即平面形心、质量中心、刚度中心。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结构对称也就是抗侧力主体结构对称，该种对称较为容易实现，主要保证主体结构沿着主轴方向进行刚度、强度设计，变形特征差异不大；保证沿抗侧力主体结构当中的主轴线强度、刚度分布均匀；结构整体具备一定的协调能力，确保刚度、强度能够满足扭矩性能，这样即可在发生地震灾害时，建筑结构不会产生较大的扭转变形，避免主体结构、构件遭到破坏。
3案例分析
3.1工程概况
某建筑物为综合性建筑，总建筑面积为16.8万m2。该工程抗震设防烈度为7度。
3.2结构体系与基础选型
建筑物高宽比为6.4，根据该项目使用功能设定，建筑主体选用钢筋混凝土剪力墙结构体系。其中裙楼为框架结构，局部为框支转换结构与大跨度框架结构，楼盖为钢筋混凝土梁体系，地下室顶板设置为嵌固层。该项目场地地形地势复杂，参照前期勘查资资料与超高层墙柱底荷载的情况，选用旋挖成孔混凝土灌注桩基础。
3.3计算分析与结果
3.3.1小震弹性分析
该工程对多塔与单塔进行了弹性计算，结合偶然偏心地震作用、双向地震作用、平扭耦联等参数进行分析，发现底部部分楼层的剪重比不符合设计要求，需增加计算振型数与地震剪力系数。本次计算选取了5组天然波与2组人工波进行补充弹性时程分析。地震波的最小峰值加速度为36cm/s2，持续时间符合规范，前三个周期的平均地震影响系数和反应谱结构误差小于20%。
3.3.2中、大震作用下弹性和不屈服分析
（1）中震作用下，建筑主体中的关键构件抗弯不屈服、抗剪弹性达标，而耗能构件与抗剪不屈服，且剪力墙的抗弯、抗剪配筋均低于小震时配筋，部分框架梁与连梁的抗剪配筋与小震时配筋相较更高；（2）大震作用下，底部加强区的剪力墙抗剪不屈服，其他剪力墙结构抗震性能符合设计要求，具体表现为框支转换梁、转换柱抗弯不屈服、抗剪不屈服，而多数耗能构件也屈服；（3）剪力墙性能符合要求。（4）中震不屈服作用下的局部墙肢出现了拉应力。
4.3.3大震弹塑性分析
本次计算中构建的分析模型中梁柱墙为纤维单元，楼板为分层壳纤维单元，依据基本的纤维的拉压非线性本构特性可知该项目中的构件与建筑整体的非线性性能符合要求。由计算结果可知大震作用下的建筑主体抗震性能及使用功能符合设计要求，即大震作用下建筑使用功能不会受影响，也不会出现倒塌问题。结构在X、Y方向基底建立的最大值分别为182343kN、193914kN，与之对应的剪重比分别为5.94%、6.32%。塔1X、Y方向顶点的位移平均值为0.63m、0.72m，塔2X、Y方向方向顶点的位移平均值为0.47m、0.80m。
3.4工程加固措施
依据上述计算结果，采取以下工程加固措施：首先，剪力墙底部需调整配筋率，将最小配筋率提高至0.5%；其次，转换梁、转换柱构件需进行加固，在其内部设置型钢，从而保证剪力墙整体结构的负荷能力，优化延性性能；其次，对于中震不屈服下的受拉墙肢进行调整，尤其是竖向分布筋，需要调整配筋率，提高至0.5%；然后，裙楼楼板需加厚，厚度增加至150mm，配置双层双向10@150，裙楼屋面25.2m双向大跨度结构梁与相连结构柱需增设加强构件；最后，相邻跨延伸2/3范围内需增设钢骨混凝土结构梁。
结束语
综上所述，随着高层建筑工程数量越来越多，国家对建筑结构抗震性能也提出了更高要求。虽然我国抗震体系经历了多年的研究和发展，但是依然存在着些许问题，这就需要结合当地的实际情况做好抗震方案设计工作，提高建筑工程的抗震性能，保证居民安全，降低地震灾害造成的生命财产损失。
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论文作者:张杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
标签：建筑结构论文; 结构论文; 构件论文; 性能论文; 建筑论文; 刚度论文; 体系论文; 《防护工程》2018年第31期论文;