建筑結構抗震設計探討
王勝利
安慶市城鄉(xiāng)規(guī)劃設計院安徽安慶246000
摘要：在建筑工程施工過程中，為了有效地提升建筑工程的安全性能和使用質量，應該加強建筑結構抗震設計，提升建筑結構的抗震等級和抗震設計標準，同時加大對建筑結構的抗震設計進行科學合理的創(chuàng)新，力求達到最佳的抗震效果。一旦發(fā)生地震災害，科學合理的抗震設計能夠保障建筑物的安全，能夠充分保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。因此，建筑企業(yè)一定要加大建筑結構的抗震設計的重視程度，并采用相應的措施積極提升建筑結構的抗震等級。
關鍵詞：建筑結構;抗震設計;概念設計
我國地處環(huán)太平洋與亞歐板塊地震帶，地震災害在我國頻發(fā)，尤以云南、四川、青海等地區(qū)的地震災害最為嚴重。地震一旦降臨，首當其沖會造成房屋結構的損毀、坍塌，造成不可挽回的經(jīng)濟損失，甚至還嚴重危及到人民群眾的生命財產(chǎn)安全。因此我國建筑單位要充分重視建筑結構的抗震設計，不斷創(chuàng)新抗震設計的標準和方法，不斷提升抗震設計的水平。現(xiàn)階段，我國建筑結構的抗震設計水平發(fā)展程度較高，相關技術標準也相對成熟，伴隨著動力學、地震學、結構試驗和結構分析等方面的進步經(jīng)歷了從無到有的轉變，在震害調查和強震觀察方面借鑒學習了許多國家的先進經(jīng)驗。不過，我國建筑結構的抗震水平還有待提升，抗震設計的實用性也需要進一步地改良，只有這樣才能綜合提升我國建筑結構的抗震等級。
一、建筑結構抗震設計的主要內容
地震的發(fā)生發(fā)展是不可預期的，從古到今人們一直在研究地震的預防及抗震設計，雖然取得了很大的進展，但仍然難以有效地對地震進行事前預測。建筑物作為一個復雜的系統(tǒng)，在地震發(fā)生時，結構方面存在著很多相對復雜的演變。建筑結構抗震設計，需要充分結合建筑物的規(guī)劃設計、建筑結構抗震經(jīng)驗及建筑工程的相關理論等多方面內容，才能有效地提升建筑結構的抗震力度。
1、抗震設計需著眼于地形的選擇
建筑結構抗震設計并不是單一的內容，而是需要結合很多地質方面的實際數(shù)據(jù)，需要充分結合相關的地形條件，才能有效地提升建筑結構的抗震水平。首先應該進行建筑結構地理為主的選擇，在選擇地形是要根據(jù)抗震的經(jīng)驗和實際方法，避開地質相對復雜、地形崎嶇等區(qū)域，同時避開地下土質松軟、液化土、軟弱土、邊坡邊緣和河岸等區(qū)域，這主要是因為這些區(qū)域地震災害頻發(fā)，地形、地質條件等都限制了這些區(qū)域的合理利用。因此在抗震設計時，需要有效地避開這些區(qū)域，如果必須在這些區(qū)域進行施工，可以先對地基進行一定的整治，夯實地基，保證地基的硬度和強度。
2、抗震設計應立足于平立面的合理結構
在建筑結構抗震設計時，應該合理地進行平立面的布局，這樣可以保障建筑結構的抗震性能，特別是在一些地下活動頻繁、地震災害多發(fā)的區(qū)域，在進行建筑結構抗震設計時，應該多運用平立面的結構布局，保障建筑結構的規(guī)則與整體性，避免運用建筑錯層或分割的情況。對于高層建筑或者是結構布局相對復雜的建筑結構，應該在抗震設計時預留一定的變形留縫，在對其進行結構設計時應該進行內力調整和水平地震作用的計算，并且應該對相對比較薄弱的環(huán)節(jié)利用有效的抗震構造的相關措施，對建筑物的高寬比和高度進行嚴格的把控。
3、抗震設計應該合理進行結構選型和布置
在建筑結構抗震設計時，不能僅僅考慮抗震等級，而應該有效地結合建筑結構的性能，相關的經(jīng)濟水平和技術手段，綜合提升建筑結構的抗震性能。如果單純追求抗震等級，可能在投資額度上會相對較高，并不利于建筑結構的穩(wěn)定性。一般而言，提升建筑結構抗震級別的相關原則主要體現(xiàn)在以下幾個方面，結構形式應該具備一定的延展性，保證較好的延展性可以應對地震災害的抖裂程度，保障建筑物在地震災害中不出現(xiàn)裂縫或者錯位的情況出現(xiàn)。保證一定的勻質性，在建筑結構抗震設計時，勻質性較好可以有效地對沖地震災害造成的拉向力。此外在結構形式的選擇時，還應該采用完整連續(xù)地結構構件，盡量避免使用連接式、焊接式等結構元件，這樣可以充分發(fā)揮構件本身整體性的拉向力。另外在建筑結構抗震設計時，還應該遵循一些原則。首先在建筑結構的平面抗震設計中，要保障建筑物結構的對稱，同時保障各個建筑結構的分部能夠實現(xiàn)力量的均勻，有效地提升建筑結構的抗震性能。其次在建筑結構豎向抗震設計中，應該確保建筑結構的剛度與豎向的剛度盡可能地保持一致。最后，在建筑結構的抗震設計中，應該充分根據(jù)建筑物結構的形態(tài)及建筑物的實際特點來進行建筑結構整體重心的下移，盡可能降低建筑結構的重心。
4、抗震設計應該設置多重防線
在建筑結構抗震設計時，應該設置多重防線，有效地保障建筑結構的安全，通過防線設置來分解地震災害給建筑結構帶來的破壞作用力。將防線設定在建筑結構的脆弱環(huán)節(jié)，一旦地震來臨，可以迫使這些區(qū)域免受地震振動的影響。在地震作用下，建筑結構容易出現(xiàn)開裂，尤其是脆弱的部分可能在地震振動作用力下坍塌，進而產(chǎn)生聯(lián)動的拉拽力，造成建筑其他結構的破壞。同時在抗震設計時，還應該根據(jù)該區(qū)域地震發(fā)生的頻次、地震發(fā)生的周期等元素，確定建筑物的共振時間，人為地將兩者之間的時間進行差別處理，也就是說建筑結構的共振周期應該盡可能地避開地震發(fā)生的周期，這樣可以有效的降解建筑結構自身共振帶來的破壞力。
5、抗震設計應著眼于建筑結構剛度及延性等匹配
在建筑結構抗震設計時，應該著眼于建筑結構剛度、延性和承載力的相互匹配。建筑結構的抗力與延性應該呈現(xiàn)出反相關的關系。當抗力提升時，延性應該降低，當抗力降低時，延性應該提升。地震作用對建筑物的拉力及破壞力的大小和其動力的特性緊密相關，應該具備合理的剛度、承載力的分布和與之相匹配的延性。在具體的抗震設計中，為了保障經(jīng)濟性和實用性一致，在進行抗震設計時，應該增加建筑結構關鍵部分的延性，這種方法既可以提升建筑結構的抗震性能，同時還能充分地保障建筑結構的經(jīng)濟適用性。
二、建筑結構抗震設計的計算方法
我國建筑結構抗震設計的計算方法發(fā)展相對成熟，我國現(xiàn)行的建筑結構抗震設計的方法是兩階段、三水準的設計方法。在概念設計的基礎上進行結構方案的確定，然后將地震作用效應與其他荷載作用效應結合，重點進行抗震強度的驗算、彈性位移驗算、抗震結構驗算，如果需要進行彈塑性位移的驗算，應該加強對其驗算，那么應該按照較少遇到地震烈度驗算彈塑性位移，進而實現(xiàn)對薄弱環(huán)節(jié)的加強措施研究。目前相對成熟的抗震設計計算方法是基于性態(tài)的抗震設計，根據(jù)建筑結構的使用性能，對于不同性能的建筑結構進行針對性的抗震設計，通過目標設計來提升建筑結構的抗震性能。
總結：
地震災害對于建筑結構破壞力是巨大的，為了提升建筑結構的性能，應該在建筑結構的抗震設計中著眼于以上方面，并運用科學的抗震計算方法。
參考文獻：
[1]曲哲，和田章，葉列平，搖擺墻在框架結構抗震加固中的應用[J]，建筑結構學報，2011(09);
[2]周穎，呂西林，搖擺結構及自復位結構研究綜述[J]，建筑結構學報，2011(09).
