北京 102629
摘要：地震是一种世界性自然灾害，会严重损坏建筑结构，从而威胁到人们的人身安全，比如我国的唐山地震、汶川地震等都造成了严重破坏。为此，国家针对建筑物制定了抗震规范，要求建筑在小型地震中不能被破坏，在中型地震中能实现维护加固，在大型地震中保持不倒。为此，建筑机构的抗震设计要求，以降低地震损失，优化设计房屋抗震结构成为设计建设结构中的必要问题。文中对建筑结构设计中抗震设计进行了分析。
关键词：建筑结构；设计；抗震设计
1导言
地震具备的破坏性质能够严重影响到人们的人身财产安全，近年来，我们国家经常会出现地震等自然灾害，给广大人民的安全形成了严重的威胁，所以将抗震设计融入到建筑结构设计当中已经逐渐受到了整个社会的普遍关注。而在建筑抗震设计方面，我们国家目前的技术水平还稍显低下，依然有不少的问题出现，有待相关从业人员更为深入的探索。
2地震破坏建筑结构的主要特征
在发生地震时，建筑结构受到破坏的特征主要是：
2.1建筑地基
假如高层建筑建设在软弱冲积土比较高的区域中，会增加受破坏率。在发生地震时，地基土发生液化，造成地基出现不均匀沉降，损坏上部建筑结构，甚至会导致建筑整体发生倾斜。建筑结构周期接近场地的自振周期时，会因为共振效益加重破坏。
2.2建筑结构体系
假如建筑结构为填墙框架，钢筋混凝土式的框架结构很容易被破坏到平面内柱，外墙框架柱出现短柱型和剪切型的破坏；假如建筑结构为抗震墙体系，所受破坏相对较弱；假如建筑而机构为底框，底层的刚度比较柔弱，也会遭受严重破坏。
2.3刚度分布
假如建筑结构布置为矩形平面，在抗侧力构件比如电梯井的设置有偏心存在的时候，会在地震时出现扭转振动加重震害；假如建筑结构是不对称平面如L型、三角形等时，在地震时也会因扭转振动加重震害。
2.4构件形式
建筑框架结构内，柱所受破坏的程度通常要比板、梁等严重。
3建筑结构抗震设计基本要求
3.1建筑选址要求
建筑结构设计的首要任务是根据地质状况、地形地貌选择适合建筑的地段，这对设计有着最直接的关系。适合建筑的地段，不仅可以降低建筑结构设计时的抗震等级，同时减少建筑在实际施工中的施工量。最常见的构造地震是由于岩层断裂发生错位，在地质构造上发生巨大变化而产生。为避免这种地震给人类带来的损失，应避免将建筑物建造在地震时可能发生地表错动的部位。避免选择土质松软，地下水丰富的地带，这些地带在地震发生时容易造成坍塌滑坡等现象，不利于建筑的安全。要选择土壤硬度、密度适中的地带，硬度密度不均匀的场地在地震时会增强地震波，从而加强建筑物的倒塌断裂。条件允许下，建筑场地要选择相对地势开阔平坦、土质密实均匀的地带，这种地带降低了施工的难度，同时减少了地震时带来的额外破坏。
3.2建筑平立面布置的合理性
建筑物的造型由建筑专业设计，但其平面和立面的布置对结构的抗震性能有重大影响。科学合理的建筑平立面设计，可以最大限度增强建筑的抗震性能，提高建筑整体的质量。在建筑设计时，平立面布置宜规则、对称；建筑的质量、侧向刚度及承载力应避免突变。结构对称，有利于减轻结构的地震扭转效应。形状规则，地震时各部分振动协调一致，减小了应力集中的可能性，有利于抗震。建筑结构平面布置应尽可能使质心和刚心重合，避免地震时产生的扭转效应严重破坏远离刚心的构件。同时沿房屋高度方向。抗侧力构件的截面尺寸、材料强度应逐渐均匀变化，避免出现薄弱部位。对于建筑造型复杂的建筑进行抗震设计，可通过设置抗震缝而使其规则化，但同时也将带来基础处理困难、漏水等新问题。对不规则的建筑应考虑从结构计算、内力调整和抗震构造等多方向综合处理以保证建筑的整体抗震性能。
3.3抗震构造设置
在建筑结构设计中，抗震构造措施是一项十分重要的内容。其目的是加强构件整体性，提高结构及构件、节点的变形能力，从而提高结构对地震能量的消耗，是保障大震不倒的重要措施。不同的建筑，其主体结构的类型及构造措施也是不尽相同的。
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4建筑结构设计中抗震设计
建筑结构抗震性能的强弱与周边环境有着直接的关系，抗震能力弱的建筑会直接威胁到建筑结构内及周边行人的生命财产安全，同时对周边建筑和设施也会有一定的影响，因此，切实有效的提高建筑结构的抗震能力是一件刻不容缓的事情。经过多年的实践，提高建筑结构抗震能力主要通过以下方式：在建筑设计过程中谨慎选择建筑抗震结构、合理的布局减少地震带来的能量、建筑中设置多重抗震防线，确保建筑结构的抗震性能满足要求。
4.1谨慎选择建筑抗震结构
谨慎的选择建筑抗震结构能够有效的提高建筑结构抗震性能，选择强度较优、刚度较高的建筑结构主体，能够有效的降低建筑结构的变形，同时能够确保建筑物的安全性。针对建筑中容易出现安全隐患的部位进行必须的措施，防止安全性问题的出现。
4.2合理的布局减少地震带来的能量
在对建筑结构进行抗震设计中对建筑采取以位移为基点的结构设计和定量分析能有效的减少地震灾害的能量输入，增加建筑结构的抗震效果。在建筑进行施工中其地基要尽量的选择在比较坚硬的场地，同时要尽量的避开地震活跃范围，减少地震余震对建筑物造成的共振，减少地震对建筑物造成的破坏。
4.3在建筑中设置多重抗震防线
在对建筑物进行抗震设计时要设置多重抗震防线，这样可以在最大限度上降低地震对建筑物造成的伤害。在对建筑进行设计时，可以将延展性好的构件加入到建筑物的抗震体系中，可以将其视为第一道防线，同时可以将一些其他的建筑构件作为第二、第三道防线，这样在地震发生时，第一道防线遭到破坏后，可以利用其他的防线进行抵抗地震的后续冲击力，以保证人们的生命财产安全。
4.4常见结构的抗震设计
4.4.1防震缝的设计
在预防地震的基础原则上展开抗震结构的设计，对于一些没有符合标准要求的建筑，应该在一定的地点设置相关的防震缝，利用防震缝可以有效的分解建筑的内部结构，使得建筑内部结构呈现出独立的单元，缝隙的两侧应该预留出合适的宽度，这样可以使得防震缝同上层建筑物分开，当地震发生时，防震缝可以很好的减缓地震带来的波动程度，建筑的某一单元受到损害不会影响到其他部分。
4.4.2墙体的设计
在内部结构的设计过程中，一旦发生地震，受到影响最大的就是建筑物的墙体，墙体经过地震的侵袭很容易产生裂缝，严重就会产生倒塌的现象，因此，墙体的设计是至关重要，应该对墙体结构展开单独的设计，墙体的纵向设计和横向设计应该符合抗震性能的基本要求。在总体设计和规划的过程中，应该进行细致化的设计，其中，墙体的横向设计应该以均匀为基础，当地震来袭时，墙体不会发生横向位移。对于墙体的纵向设计而言，当强大的地震来袭时，墙体不会发生竖向的裂痕，纵向设计同横向设计的结合可以有效的减少地震带来的伤害，而且，能够有足够的承载力。一般情况下，建筑的强度主要受墙体数量的影响，假如墙体量没有达到要求，建筑的结构空间就会产生隔断，建筑的强度自然无法得到保障，相应的，建筑结构的抗震能力也就相对的减小，因此，墙体的设计和分布对于抗震设计而言具有关键性的作用。
4.4.3屋顶的设计
对于现代房屋而言，其建设的质量越好，建筑的结构稳定性也就越强，当发生地震时，其受到的影响也就越小，人们受到的生命财产损失也就越小，为了能够增强建筑的稳定性，应该在整体的设计中减轻结构的重量，例如屋顶的建设可以既能符合标准，同时能够减轻重量，适当的减轻屋顶的重量可以减小整体建筑的重量。
4.5推广使用隔震和消能减震设计
现今，在高层建筑的抗震设计中，多采用的是传统的抗震结构体系，也就是延性结构体系，主要是控制建筑结构的刚度，如果发生地震，就会使建筑的构件进入非弹性的状态中，使其具有较大的延性，进而有助于地震作用下的能量消耗，尽可能的减小地震效应，避免建筑物的倒塌。此外，通过采用相关的隔震措施，如软垫隔震、摆动隔震以及滑移隔震等，可以改变高层建筑的动力特性，进而减少所受到的地震能量的作用，同时通过采用高延性构件，也可以增加高层建筑结构的耗能能力，有助于减轻地震效应。
5结束语
总之，地震作为最严重的地质灾害之一，地震中房屋倒塌会造成人员伤亡和严重经济损失，且其难以预测，突发性强。不断提高建筑结构的抗震性能，在地震灾害发生时降低对建筑的破坏力，可以有效的保证人民的生命和财产安全。因此，建筑结构设计人员应以人民的生命安全为出发点，不断提高自身的知识和整体素质，根据建筑场地地质结构情况，按照抗震等级等标准，合理选择建筑结构材料，科学地进行抗震设计，增强建筑的抗震性能。
参考文献
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[2]黄莹.建筑结构设计中的抗震设计探析[J].科技创新与应用，2016（4）：258.
[3]马卉，赵静，王鹏.对结构抗震设计方法的分析[J].考试周刊，2016（31）：195~196.
论文作者:曹佩军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/13
标签：建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 墙体论文; 建筑物论文; 构件论文; 结构设计论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;