浅谈建筑结构设计的抗震设计

1、    浅谈建筑结构设计的抗震设计    周柔【摘要】近年来，地壳的频繁运动导致地震频频发生，给人们的生活带来了许多影响。其中，地震中房屋建筑受到的损坏给人们的生命财产安全带来了很大威胁。本文通过对地震后房屋损坏的特点进行分析，阐述了抗震设计的注意要点。【关键词】建筑结构；抗震设计；构造措施小型地震对人们的生活影响不大，而大型地震造成的破坏往往是毁灭性的。严重的地震不仅会因为地面震动而导致房屋坍塌，还会因为大型水利工程被破坏、灾后卫生条件不达标而引发水灾、瘟疫等次发灾害。地震会对社会的公共秩序、人们的社会生产、经营和日常生活都带来巨大的影响，除此之外，地

2、震的威力还会给灾区人民带来巨大的精神压力，使人们无法很快的从地震的阴影中走出来。建筑是大多数人在地震发生时所处的第一场所，房屋建筑的抗震性如果不合格，人们的逃生时间就会被极大地缩短。由此可见抗震设计的重要性。因此，建筑房屋的抗震性能对我们非常重要，一定要科学提高房屋抗震性能设计的效率，减少地震发生给人们带来的伤害。从抗震设防目标的角度来看，我们对房屋建设所采取的所有抗震设计，其目标都是为了更好的在地震灾害中保护居民的生命财产安全。而随着人们对生活要求的不断提高，抗震设计还被赋予了在地震中保护建筑、减少损坏和保障建筑正常使用功能的使命。这就使得行业对抗震设计提出了更高的要求，而抗震设计也因此更多

3、的关注性能。性能是一个宏观概念，不同于力或位移这样明确的物理概念，无法作为设计变量直接运用到抗震设计中，其更多是与建筑物的破坏程度相关联，而建筑物的破坏程度则可以用力、位移、能量、损伤等反应参数来表示，故基于性能的抗震设计是比基于承载力或基于位移等抗震设计更为广义的设计理念，目前进行的针对基于位移、基于能量、基于损伤等抗震设计方法的研究均以基于性能的抗震设计为主导思想。1、地震中被毁房屋的特点1.1竖向不规则的房屋建筑破坏较严重数据统计显示，在垂直面上建设规则的建筑因为各部分重心统一而在地震中能够较好的稳定，而竖向不规则的建筑在这一方面表现的较弱。在地震中容易受到損坏的部分有两类：一是框架结构

4、。这样的结构为了方便居民使用建筑功能，底层都是内空的，建筑下方比较脆弱。一旦发生地震，建筑下方的结构无论在强度还是刚度上都很难保证建筑能够继续维持原先的稳定，进而引发坍塌、倾斜的现象。另一类则是建设在屋面外的小塔楼等结构。这一类结构由于附着在建筑外层，下方支撑力量薄弱，一旦发生地震，原本的支撑结构容易变形和倒塌，再加上这类房屋本身的竖向质量和刚度很容易引起突变，产生辫梢效应，这种结构的房屋建筑在地震中大部分都会损坏。1.2钢筋混凝土结构达不到标准根据地震之后房屋毁坏的整体情况来看，大部分的框架剪力墙能够维持基本结构，破坏并不严重，而少数发生损坏和倒塌的框架结构，最开始的部分大多都在上下两端和连

5、接的节点处。这样的破坏形式属于屈服破坏，主要表现是梁的强度比柱的强度大，而产生原因则是在施工时对节点的处理不到位，没有进行规定的箍筋操作导致搭接工作变得不稳定。1.3框架结构中楼递间和填充墙被震坏地震之后，建筑房屋的楼梯一般都会破坏的比较严重，本来楼梯间应该是逃生的重要通道，但却是被破坏最严重的部分。还有框架结构中的填充墙被破坏也是非常常见的。2、抗震设计2.1概念设计为了减少地震带给我们的伤害，我们在对建筑结构进行设计时，要加强建筑结构的抗震设计。根据我们在上文中分析过的地震中损坏建筑的特点，有针对性的对容易出现损坏的、抗震能力弱的部分进行强化和加固。本文主要加强对设计中的抗震的概念、是否能

6、抵抗住地震的作用力以及抗震构造的设计三个方面，来保证抗震设计的有效性。抗震的概念设计要从几个方面来考虑：在进行房屋整体设计时，尽量减少不对称结构的设计，加强建筑的结构稳定性。房屋结构的不规则、不对称，凹凸的变化太大都容易使建筑的抗震能力下降。在进行施工时，要尽量保证各部位材料的强度、刚度均匀，以免发生地震时因为薄弱部位受到影响变形，进而导致其他强度较高的楼层无力支持而坍塌。还要保证结构超静定次数多，由于静定结构的杠杆受力和传力路线单一，只要一根杠杆被破坏，整个结构的稳定性就会下降。而如果结构承受的负荷超过了它的承受极限，那么多余的杠杆会先发生塑性形变，来平衡、消耗掉一部分能量。超静定结构的次数

7、越多，消耗的能量就越大，建筑的抗震效果就越明显；在设计结构式，利用“强柱弱梁”的结构进行支撑可以有效的提高框架结构的稳定性。这样的结构在地震到来时，可以通过压迫梁产生的变形来分担地震对整体框架带来的形变力，使框架退到第二道防线的位置。建筑中有一些材料可以起到消耗地震带来的能量压迫的效果，在挑选这些材料构件时，采用水平构件能够抵消地震带来的相当一部分的作用力，从而使建筑就算在地震中受到破坏，也不至于倒塌，给其中的人们一个缓冲的逃生时间。施工时要保证各个构件之间的连结能够满足地震能量传递的条件，让这些构件在地震到来时充分发挥对地震作用力的吸收功能；一旦发现建筑形体出现变形，要立刻采取相应措施修正、

8、弥补偏差，并对建筑重新进行加固。使用墙充墙能够减少建筑的主体结构在地震中受到的破坏；较轻的框架结构、围护墙和耗能部件能够避免地震时材料本身的重量形成的压迫。由于地震的作用力是持续性的，在短时间内会对建筑进行多次冲击，所以尽量设置多层防线，来提高建筑的抗震性能。2.2抗震计算近几年我国建造的房屋大部分采用预制空心板做主要材料。这样的材料对安装施工的要求比较高，需要专业人员严格根据操作规范，严密整体的完成楼板安装。安装不到位容易产生结构偏移、裂缝，降低楼房的抗震性，当地震到来，墙体容易出现裂缝、变形和塌陷，最终墙体倒塌，整体装配楼盖的预想无法实现。而随着现代建筑结构的丰富和设计技术的发展，建筑抗震

9、设计已经有了一定默认的体系原则：在建筑的两个主轴方向都要进行地震作用模拟计算，从而保证各方位的部件能够承担起分担作用力的作用；如果是互相相交的结构，相交的角度如果大于15°，就要分开计算各个相交方向的地震作用网；如果是分布不清晰不对称的房屋结构，要分开计算各个方向的地震作用。2.3构造措施混凝土的结构大多数都是根据钢筋横截面的比值、混凝土的比例标准以及建筑结构中承重柱的轴压比为标准。砖混结构的常见措施包括：限定建筑总高度和建筑层数；在相交的墙内加入钢筋混凝土构造柱、圈梁；设置防震缝等等。修改后的抗震标准应该增加强制性的规定，建筑结构的顶层、电梯的空间应延伸到顶部，与顶部的圈梁连接，内外墙的交接处每隔500mm就要设通长拉结钢筋。拉结填充墙要参与整理结构的受力，对结构刚度会有很大的影响，在抗震设计时都要进行充分的考虑。3、结束语建筑抗震设计是一项需要科学计算、严格施工的、与建筑使用功能有紧密联系的重要工作，完成这项工作需要在建筑选址开始，贯穿到施工的全部部分。建筑抗震设计和建设水平已经成为衡量建筑质量的重要指标。根据建筑风格和施工方法的不同，设计的要点也有所不同。要针对不同的建筑风格采用不同的抗震设计，寻