关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论

【摘要】从我国的地震环境和社会发展的实际情况出发，不断提高建筑结构抗震设计的水准，确保建筑的安全和舒适，是当前建筑设计工作者们的首要任务。本文以建筑结构的抗震设计为中心，深入剖析了抗震设计中存在的若干问题，同时结合建筑工程抗震结构的基础理论与实践经验，采取科学、高效的改善措施，以满足现代建筑对抗震性能的需求。

【关键词】建筑设计；抗震结构；问题探讨；优化措施

近年来，地震灾害的频发造成大量建筑物的破坏，给人民的生命和财产带来了巨大的损失。人们愈加重视建筑结构的抗震性能，致力于将建筑设计与抗震设计有机地结合起来，形成规范化、合理化的抗震建筑设计体系，以期减少地震对建筑物的损害。笔者从自身建筑设计工作实践出发，与众人分享一些经验与想法：

一、建筑结构抗震设计中存在的问题

1、建筑用地的选择与规划

在抗震建筑设计中，要避开对建筑物抗震不利的场地，减少地质因素对抗震的影响。现代建筑设计，尤其是高层建筑的抗震设计，场地的选择尤为重要。在设计前，要掌握实际场地的地震活动情况、工程地质和地震地质的具体情况，作出综合性评价与建造评估。在实际场地的基础上进行抗震设计，才能确保建筑的抗震性能达到最佳。

一般来说，在建筑设计中宜选用开阔平坦的坚硬土或中硬土等有利地段，避开软弱土、液化土、陡坡、河岸等状态不均匀场地。建筑设计者们要进行地质实地采样调研，计算出实际的地震影响系数曲线，并由此合理地调配建筑结构、建筑材料以及建筑平面的设计与应用。

2、建筑结构与材料的筛选

在建筑抗震设计中，建筑结构的合理设计是核心之一。一个合格的抗震建筑，必须巧妙地对结构进行科学的排布和设置，使结构体系具备充分的承载能力、变形能力和对抗地震的能力，避免出现因某一部分结构或部件损坏而导致建筑整体丧失抗震能力和对重力负荷的承载能力。注重抗震结构设计，能够大幅降低资源的消耗，提高建筑物的安全性。

建筑结构的功能除了体现在其形状、调配外，更多的表现在建筑材料本身的性能上。加气混凝土具有重量轻、强度高等优点，同时具备良好的抗震能力，可以大幅应用到抗震建筑中。而钢筋混凝土更是由于自身的高延展性而成为建筑的主体材料之一。综合结构的规划与材料的选取，才能设计出更合理、实用的抗震建筑。

3、建筑平面的设计与布置

建筑结构的应用和建筑材料的选取，直接制约着建筑抗震性能的高低，同时，规则的建筑平面布置也是确保相应结构发挥其作用的重要措施。有关资料显示，建筑平面规则化能够显著提升抗震效果，而对一些平面不规则、立体不规则的建筑结构，必须采用合理的空间结构计算模型。

建筑结构的规则性体现在三个方面：一，建筑主体要具备良好的抗压能力，有效地将压力均匀分散到主体抗侧力结构上，防止变形；二，注意同一主轴方向的各层级抗侧力结构的刚度与强度均匀；三，确保建筑结构整体的抗扭刚度，同时对薄弱部分进行有效的抗震构造措施。

二、优化建筑结构抗震设计的措施

1、注重抗震结构的设计

现代建筑逐渐呈现高层化，设计者们也将抗震结构作为建筑整体设计的重点。在进行抗震设计之前，首先要对建筑物的抗震等级进行合理评估，然后再按照抗震等级对墙体、梁、柱以及其他结构采取相应的抗震构造措施。一般而言，我国的高层建筑主要采用框―筒、筒中筒和框架―支撑体系等三种主要结构体系。

除了传统建筑的抗震结构外，现今的抗震建筑逐渐由硬性抗震转变为软性抗震，即适当控制建筑结构本身的刚度，允许建筑物的结构构件在地震时达到最大的延性状态，从而减少地震给高层建筑带来的破坏。此外，诸如阻尼器等抗震构件的应用，也能够起到减震的效果，从而巧妙地保护高层建筑的安全。

2、重视抗震材料的选取

随着社会人群抗震意识的加强，抗震材料也逐渐被建筑设计者们应用到建筑中。在选定材料之前，设计者们要对抗震材料的性能有个全面的了解，然后才能在建筑设计中对建筑的不同结构合理选用相应的抗震材料，相互协调共同提升建筑整体的抗震性能。当前，作为建筑设计者，我们必须在符合抗震需求的情况下尽可能地选用经济实用的建筑材料。

除了上文提到的加气混凝土和钢筋混凝土等常用抗震材料外，轻钢结构也逐渐成为我国抗震建筑的优选材料之一。此外，在建筑的维护环节上，利用碳纤维复合材料来加固修补混凝土结构，发挥其震动阻尼特性，从而使建筑物的防震能力得到大幅提升。

3、强化抗震防线的设置

建筑结构的抗震设计，绝不仅仅表现在抗震结构的设计与抗震材料的选用上，为了提升建筑的安全性能，设置多层抗震防线是很有必要的。一个抗震结构体系，应有若干个延性较好的分体系和延性较好的结构构件协同工作，如框架一抗震墙体系就是由延性框架和抗震墙两个系统组成的。同时，有意识地建立一系列抗震结构分布的屈服区，以使其能够尽可能多地吸收或消耗地震能量，避免建筑物的损坏。

为了减少建筑不均匀沉降对抗震结构和防线的破坏，一般要在合理的部位设置变形缝，包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。合理地设置抗震防线，促进建筑防震设计间的协同作用，才能尽可能地确保居住人群的安全。

4、作出震后的合理预估

一个合格的防震建筑设计，不仅要在设计和建造过程中确保其防震性能，还要对地震发生后的建筑破坏情况进行科学的模拟和预估。建筑设计师们在完成建筑抗震设计后，要根据地质、环境和建筑的整体状况，利用模拟软件模拟震后可能出现的状况，寻找建筑设计抗震结构存在的薄弱点，并加以修正和完善。

设计者们对自己的设计最为了解，建筑物的加固和修补等一系列后续工作，也需要他们作出合理的规划，从而使建筑物整体包括设计、建造和维护等过程能够协调共通，确保建筑物抗震性能的同时，也要延长建筑物抗震能力的有效期。

总 结

随着建筑结构抗震性能的必要性越来越突出，设计师们也在设计过程中不断探索和探究，形成了一系列科学、高效的抗震设计方法，并取得了突出成效。然而，现代建筑结构抗震设计还存在着一系列不足，我们要综合国内外的建筑经验，合理地进行抗震设计，以提高建筑物整体的安全性。

参考文献

[1]建筑结构抗震设计若干问题的探究，赵建荣，科技创新导报，2012/06

[2]试论建筑结构抗震设计的问题及改良方案，伍兰，中国高新技术企业，2015/03

[3]关于房屋建筑结构抗震设计探讨，陈军，江西建材，2014/18

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