摘要：发生在2008年的汶川地震让我们历历在目，给我国带来了巨大的经济损失，给人们生活带来的了很大影响，不仅从国家层面对建筑结构中的防震设计提出了更高的要求，也使人民有了更高的建筑安全意识。
关键词：建筑；结构设计；抗震设计
引言
地震，是地球上所有自然灾害中给人类社会造成损失最大的一种地质灾害。破坏性地震，往往在没有什么预兆的情况下突然来临，大地震撼、地裂房塌，甚至摧毁整座城市，并且在地震之后，火灾、水灾、瘟疫等严重次生灾害更是雪上加霜，给人类带来了极大的灾难。为了尽量减少建筑结构受到地震的影响，建筑结构设计的抗震设计重重之重。
抗震设计重要性分析
随着城市发展进程的加快，城市中高层建筑的数量不断的增加，城市中的人口也在不断地增加，在这些集中聚集区域，一旦发生地震灾害，带来的人员伤亡和财产损失不可估量。地震是一种自然灾害，虽现在的地震检测技术越来越进步，但是还是无法解决地震给我们带来的伤害，我们从以现阶段的地震测试技术还无法准确提供预定信息，提升建筑自身的抗震性能尤为重要。
一、建筑结构设计中的抗震设计
1.建筑结构平立面体型的确定
影响建筑抗震效果的重要因素是建筑结构的平面布置。合理的建筑平线布局在保障建筑物稳定的基础上也提高了建筑物的整体抗震能力。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）中3.4.1条规定，“建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性”，规则建筑是指平面与立面简单，抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀，平面布置基本对称。震害统计表明，简单、对称的建筑在地震时较不容易破坏，对称的结构应传力路径清晰直接也容易估计其他地震时反应，容易采取抗震结构措施。地震力的各级抗侧力构件之间的分配比较均匀，从而使各结构构件的配筋大小适中，可见规则的建筑具有良好的经济性。对合理的建筑结构平立面设计，并符合建筑抗震规范要求，即可使建筑具有较强的抗震能力。对于结构复杂的建筑，也需要考虑防震缝的设计，防震缝要沿着建筑全高设计，缝两侧应布置双墙或者双柱，或一墙一住，目的就在于提高防震缝两侧侧移刚度，避免地震作用时，发生碰撞。
2.选择抗震材料
在建筑的抗震性设计中，抗震材料占有举足轻重的地位，结合历史地震记录，选择合适的建筑材料，保证整个建筑物的抗震性和稳定性。从建筑材料的角度看，抗震建筑材料必须具备轻质、高强、高韧等特性，例如：木、轻钢、钢、钢筋混凝土、复合材料等。钢材具有强度高、自重轻、刚度大等优点，由于钢材的均匀性和韧性好，可有较大变形，承受动力载荷，可见其具有良好的抗震性能，但钢材容易遭受周围环境影响，抗腐蚀能力较差，影响其抗震能力，同时造价及维护费用较高。目前使用率较高的钢筋混凝土材料的竖向构件，具有较大的抗侧移刚度，当地震持续较长时间时，由于地震的周期性作用，构件中钢筋受力复杂直至屈服，且塑性铰区会产生反向斜裂缝，混凝土局部压碎，导致混凝土构件刚度迅速降低。加气混凝土以硅质材料（砂、粉煤灰及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、水泥）为主原料，掺加发气剂（铝粉），通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。该材料是一种优良的新型材料，具有重量轻、保温隔热性能好、强度高、抗震性能好、适应性强等优点。钢纤维混凝土是在普通混凝土土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。因此，在建筑结构设计中，需因地、科学和合理的选择建筑材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.选择建筑场地
选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关材料，对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效的措施。建造于有利地段上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害，从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。场地本身具有自振周期，硬而薄的覆盖层自振周期短，松而厚的覆盖层自振周期长，如果建筑物的自振周期与场地的自振周期相近似，两者会引发共振效应，振幅和振动持续地时间大大增加，大大增加了建筑物结构的地震反应，使得地震对建筑物结构遭受严重破坏。地震时场地土这个物理滤波器，能够对不同方向传来的入射波进行滤波。软弱土层的场地土对高频信号有滤波作用，却对低频信号起放大的反作用，导致柔性结构物（如高耸结构物）的地震反应比较强烈，震害比较严重；而坚硬土层的场地土对低频信号有滤波作用，却对高频信号起放大的反作用，导致刚性结构物的震害比较严重。
4.抗震参数计算
在对建筑结构抗震设计中，参数计算是基础，能够正确地计算出结构水平和竖直方向的参数并能正确的对结构进行抗震验算。根据设计要求，选择合适的方法计算多自由度弹性体系水平地震作用，如底部剪力法、振型分解反应频谱法和时辰分析法等。底部剪力法适用以下范围：房屋总高度不超过40m，房屋结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀，房屋结构在地震作用时以剪切变形为主，以及近似于单质点体系的结构，不考虑结构扭转影响。上述条件的结构在水平振动作用下振动时，其位移反应通常以基本振型为主，且近似于一条直线。使用底部剪力法，可在初步设计时简化估值底部建筑结构的地震响应，通过采用简化的方法满足工程设计的精度要求。在不能够使用底部剪刀法的建筑结构外，可使用振型分解反应谱法，此方法作为弹性多自由体系的主要分析方法，在国内外抗震设计中普遍采用。反应谱可以预估出按照结构在其设计基准期内所能承受的地震作用，计算在地震作用下结构的内力和变形，通常采用大量地震记录的反应频谱数据和工程经验值。对于较重要和较复杂的结构，需要采用用更高级的弹塑性分析和时程分析作为必要的补充。时程分析法是一种动力分析方法，它将结构物视为一个弹性振动体，将地震时地面运动产生的位移、速度、加速度作用在结构物上，然后用动力学的方法研究它的振动情况。
5.隔震和消能减震设计
以水平地震动的房屋隔震设计以及消能部件吸收与消耗地震能量的房屋消能减震设计在建筑防震设计中也必不可少。隔震设计是指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置具有整体复位功能的隔震层（由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成），以延长整个结构体系的自振周期，减少输入散步结构的水平地震作用；同时，隔震层能够提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼，隔震层的设备配管与配线要考虑柔性连接，防止地震时水平位移造成的问题。消能减震设计是指通过消能装置增加结构阻尼可减少结构的水平和竖向的地震作用，消能器的相对对变形和相对速度提供了附加阻力，从而能够消耗地震时输入结构的能量。消能部件的置入，不仅没有改变主体结构的体系，也可减少结构的水平和竖向地震作用，不受结构类型和高度限制。隔振与消能减震的设计设防目标是发生严重地震时建筑不会引起倒塌或危害生命的严重破坏。
二、结束语
地震是随机的，在强烈地震作用下建筑建构仍能保持弹性状态，依靠弹性变形消耗地震能量，不发生破坏性的损坏，是建筑抗震实际的目的。
参考文献：
[1]《建筑结构设计中抗震设计简论》，2017.03，麻元平、郭利飞
[2]《建筑抗震设计规范》若干问题的探讨[J]，地震工程与工程震动，2016.01，刘大海、曾凡生、王敏、田敏
[3]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，北京红光制版公司制版，
[4]《建筑隔振与消能减震的分析研究》，四川建材，2012，38（6），张凤、琚宏昌、杨宝洞、张贝宜、李远心
论文作者:李国磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
标签：结构论文; 建筑论文; 刚度论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 混凝土论文; 场地论文; 《基层建设》2018年第13期论文;