上海中建建筑设计院有限公司
摘要：随着历史的步伐走进了21世纪，中国的社会经济正处于迅猛的发展时期。大量农村人口涌入城镇，城市化的进程不断的加快。当然，这对于房地产产业来说，是个机遇，建筑工程数量在日益增多，房地产产业迎来了蓬勃发展的好时期。但于此同时，也是一个风险，产业飞速发展的过程中，往往使得建筑质量问题随着其规模的不断扩大而日益突出，特别在建筑结构的抗震设计上表现出了很大的问题。下文将根据苏州世茂运河城商业二期为例，分析建筑结构抗震设计中的关键问题，并简述对建筑结构抗震设计的具体措施。
关键词：建筑结构抗震设计
引言：作为一个地震灾害频繁发生且地震带分布范围较广、发生频率较高、强度较大的国家。对于建筑结构的抗震设计显得尤为重要。目前，许多震级较高的地震灾害已发生多起，例如唐山大地震，汶川地震以及刚发生不久的九寨沟地震等等，严重威胁到了人民群众的生命财产安全。一般情况下，建筑物会在较大的地震中被瞬间破坏，从而发生房屋的倒塌，给人民给国家的财产、经济带来巨大的损失。由此可以见得，在建筑物建设时，建筑结构的抗震设计工作有多么重要。
一、建筑结构抗震设计中的关键问题
在建筑结构的抗震设计中，会出现很多关键问题，这么问题处理得好不好很大程度上影响了建筑结构抗震的效果，下面将从抗震场地的选择、建筑结构体系的合理选择、对建筑平面布置规则性的重视三方面来简述建筑结构抗震设计中的关键问题。
（一）抗震场地的选择
众所周知，一座建筑物抗震能力的好坏与建筑物地点的抗震性能有直接关系，因此，在设计过程中，工作人员应当地带进行勘察，选取具有较强抗震性能或是有利于抗震设计的场地，避开不利于抗震设计的地段进行建筑物的建设。这很大程度预防了因为地震引发的地表错动或是地裂等从而导致建筑物的损坏。
由于苏州世茂运河城商业二期拟建场地属稳定场地，适宜工程建设，场地抗震地段为一般地段。苏州市抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。因此，在建筑物地点的选用时，应该选择一些土地地质元素分布较不平均、土地软弱甚至液化的区域。当然，如果难以满足条件时，为了来稳定建筑物建设地基，强化地面强度，就应该在施工初期阶段对地面的抗震进行一定的设计。于此同时，工作人员应该采用科学合理的措施来稳定建筑物建造地表，以此来防止随时可能发生的地裂或是滑坡等问题所带来的损害。
此外，无论处于什么地段，都应该对根基加固，以此来增加建筑物的稳定性。苏州世茂运河城商业二期用桩基础或桩筏基础的承台或筏板埋深对土质地基不宜小于房屋高度的1/18（桩长不计在内）。岩石地基上高层建筑基础埋深可不受此限制，但应满足抗滑和抗倾覆要求。本工程基础埋深17.15m，建筑高度168.75，埋深比例17.15/168.75=1/9.8，满足规范要求。
（二）建筑结构体系的合理选择
作为建筑物结构设计的重要内容，选择合理的建筑结构体系直接关联着整个建筑物结构的安全性。因此，在选择建筑物结构体系时，应该保证其合理性，下面以苏州世茂运河城商业二期为例，提出以下措施：
（1）具有明确计算的图纸
苏州世茂运河城商业二期塔楼地上37层，从室外地面至主屋面的高度为168.75m，属于超高层建筑，水平地震作用及风荷载成为结构设计中的控制因素。合适的抗侧刚度是选择结构体系的最重要的考量依据，现采用混凝土框架（底部部分楼层采用型钢柱）——钢筋混凝土核心筒——伸臂结构体系。
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上述三部分中，钢筋混凝土核心筒为主要的抗侧力体系，承担整栋塔楼绝大部分水平荷载作用和倾覆弯矩，使得核心筒作为建筑物房间主要受力点使得垂直的重力能够以最快的时间、最短的长度路径传输到主要受力部位：外框架以承担竖向荷载为主，通过水平伸臂桁架与核心筒相连接，使二者有效协同工作并作为第二道抗震防线。考虑到本工程核心筒较窄，高宽比不满足规范要求，对水平荷载的抵抗能力有限，本工程设置两道伸臂桁架作为加强层。
（2）确保结构体系强度具有较高的合理性
在整个建筑高度内，利用避难层设置了2组高度为5.55米高的加强层。通过设置水平伸臂桁架，能够将框架与核心筒联系起来，约束核心筒的弯曲变形，增大水平作用下外框柱的轴力，增加其承担倾覆弯矩的比例，使之有效发挥作用，提高其作为第二道抗震防线的能力；设置水平伸臂桁架，还可以增大结构抗侧刚度，有效减少结构水平位移。
与外伸桁架相结合，带状桁架系统将所有周边的柱子联系在一起。周边带状桁架的主要功能是将从外伸桁架传来的荷载平均地分布于周边所有的柱子，使得柱截面尺寸更加统一，受力也更均衡。除此之外，该系统另有其他优点，首先能产生更多的冗余度，当周边任何一根柱子在某种情况下失去承载力的时候，带状桁架有能力将荷载重新分配到相邻的柱子上，而建筑物仍保持稳定状态。其次，更加均衡了柱的轴力分配，减少了核心筒与周边柱之间的徐变和收缩引起的竖向变形差异。从而确保了结构体系强度具有较高的合理性。
（三）重视建筑平面布置的规则性
在进行建筑物的设计工作时，为了满足抗震效果，所以必须坚持抗震理念，严禁采用不满足相关规范要求的建筑设计方案，满足有关设计规范要求。
我国的建筑物大多为对称性，因此应该重视建筑平面布置的规则性，以苏州世茂运河城商业二期为例，其结构结构平面布置较为规则，基本上呈双轴对称。由于局部楼层质心与刚心不重合，导致塔楼造成在“Y-5.13%偶然偏心地震力”，在这种作用下出现楼层位移比在1.17~1.30之间，超出规范限值，判定为扭转不规则。初步设计时，为了增加楼层的抗扭刚度，采取适当加大外圈框架梁截面，这并不影响建筑布置；在施工图设时按适当提高角柱配筋：计算时考虑双向地震对结构的影响。结构设计时采用SATWE和MIDAS7.8两个软件按空间结构建模分析来确保计算的准确性，考虑足够多的振型数，并进行了结构弹性时程分析作为补充验算。这重视了建筑平面布置的规则性。
二、建筑结构抗震设计具体措施
（一）建筑抗震加固措施
工作人员应该在建筑物进行地基抗震设计工作和正式施工之前，在工程抗震设计的要求下，对相对应的工作做好准备。与此同时，建筑施工设计过程中，需要将抗震装置安装在建筑物的关键部位上。当然，如果在建筑物已经竣工了之后，仍然对建筑物的抗震能力不满意，想对其进行抗震加固工作的话，仍然可以采用增加阻尼的方式，将加强消能减震的装置加在建筑结构上。
（二）建筑地基采用特殊材料隔震
苏州世茂运河城商业二期在设立地基时，用桩基础或桩筏基础的承台或筏板埋深对土质地基不宜小于房屋高度的1/18（桩长不计在内）。为了能够达到更好的抗震效果，采用一款以沥青为原料的材料来使得建筑地基达到减缓地震时建筑物受到的地震作用，从而使得地震对建筑物的损害达到最低。
结束语：目前，在我国，建筑物抗震设计已经广泛应用于相关行业中了，并且取得了很好的效果，抗震设计理念也慢慢变得完善起来。但这仍然不够，仍然有许多问题没能得到很好的解决，这很大程度影响了建筑行业的可持续发展。因此，相关部门在研究时，理应更加关注地震破坏的原因，在此基础上提出更加有效合理的抗震设计，保证人民和国家的财产安全。
参考文献
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[4]陈广举，朱高榜.浅析高层建筑结构抗震设计中的若干问题[J].建材发展导向（下），2012（03）.
论文作者:陈晓辉
论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期
论文发表时间:2017/10/12
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