1、1当前建筑的抗震结构设计分析摘要：建筑结构的抗震是非常有必要，也是非常重要的一个方面，随着人们对建筑产品要求的提高，各种新结构、不规则结构和超出规范适用范围的结构会逐渐增多，在没有规范可供遵循的条件下，采用基于性能的抗震设计思想进行这些结构的抗震设计，并通过专家论证，也是可行、有效的一条路径。本文分析了我国建筑抗震设计常见的问题，探讨了建筑结构抗震设计的基本措施。 关键词：建筑抗震结构设计问题措施 中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号： 随着对结构非线性性能的研究，人们发现设计结构所取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力，当发生更大地震时，结构的控制部位进入屈服后非弹性
2、变形状态，并靠其屈服后非弹性变形能力来承受地震作用。从而形成了结构在一定水平地震作用下进入屈服，并达到屈服后非弹性变形状态来耗散能量的现代抗震设计理论。现代抗震设计思路，其主要内容是：合理选择确定结构屈服水准的地震作用。先以具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值（中震） ，再以通过地震力降低系数 R 得到的设计用地面运动加速度（小震）来进行结构的强度设计，从而确定结构的屈服水准；采取有效的抗震措施满足结构设计时的对应的延性能力。 2一、我国建筑抗震设计常见的问题 1、工程地质勘查资料不全 在设计初期，设计人员应该及时掌握施工场地的地质情况，但是往往在设计过程中，却没有建筑场地岩土
3、工程的勘察资料，就不能很好的进行地基设计，给建筑物的结构带来安全隐患。 2、建筑材料不满足要求 对于材料而言，我们要明确这样一个道理:地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。一般说在相同条件下，质量大，地震作用就大，震害程度就大，质量小，地震作用就小，震害就小。所以，在建筑物的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中，广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材等轻质材料，将能显著改善建筑物的抗震性能。 3、建筑物本身的建筑结构设计 建筑物如果平面布置复杂，致使质心与刚心不重合，在地震作用下产生扭转效应，加剧了地震的破坏作用，海城地震和唐山地震中有不少类似震害实例
4、。台湾 9.21 地震中，一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则，在水平地震作用下，结构产生严重扭转效应而破坏倒塌，同时撞坏相邻建筑上部的阳台。 4、平面布局的刚度不均 抗震设计要求建筑的平、立面布置宜规正、对称，建筑的质量分布和刚度变化宜均匀，否则应考虑其不利影响。但有的平面设计存在严重的不对称：一边进深大，一边进深小；一边设计大开间，一边为小房间；3一边墙落地承重，一边又为柱承重。平面形状采用 L、 形不规则平面等，造成了纵向刚度不均，而底层作为汽车库的住宅，一侧为进出车需要，取消全部外纵墙，另一侧不需进出车辆，因而墙直接落地，造成横向刚度不均。这些都对抗震极为不利。 5、防震缝设置不规范
5、对于高层建筑存在下列三种情况时，宜设防震缝：（1）平面各项尺寸超过钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程(JGJ3- 91)中表 2.2.3的限值而无加强措施；（2）房屋有较大错层；（3）各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施；但有的竟未采取任何抗震措施又未设防震缝。 6、结构抗震等级掌握不准 结构抗震等级有的提高了，而有的又降低了，主要是对场地土类型、结构类型、建筑高度、设防烈度等因素综合评定不准造成。 上述这些问题的存在，倘若不能得到改正，势必对建筑物的安全带来隐患。上述这些问题的原因是多方面的，这就需要设计人员从设计的角度避免这些问题的出现，防止将这种问题带入施工中，应该高层建筑
6、的抗震性能。 二、建筑结构抗震设计的基本措施 1、选择的建筑场地和地基有利于抗震 （1）场地选择 在不同工程地质条件的场地上, 地震对建筑物的破坏程度是截然不同的。因此，进行建筑场地选择时，设计者必须综合评价工程地质的有4关资料和地震活动情况，并结合工程的实际需要。首先，建筑宜避开对建筑抗震不利的地段，选择对建筑抗震有利的地段，例如平坦、开阔的坚硬场地土。其次，当没有办法避开时, 适当的抗震加强措施应被采用。（2）地基处理 基础设计时应注意：a.当地基有新近填土、液化土、软弱黏性土时,基础的刚性、整体性应得到加强；b.天然地基与桩基不宜混用在同一结构单元上；c.性质差异较大的地基上不宜设置同一
7、结构单元；d.地圈梁应设置在墙下, 以加强上部结构与基础的整体性，以抵抗不均匀沉降。 2、优化平立面布置 （1）建筑布置的平立面应规则，体型要简单 当建筑物体型规则、简单时，其受力性能明确,在设计过程中就容易分析在地震作用下结构的内力和实际反应，且易于处理结构细部的构造，因此这类结构在遭遇地震后受到的损害相对较轻。反之,建筑体型复杂、不规则时，强度和刚度就容易发生突变,引起应力变形或集中，形成结构上的薄弱环节，从而造成较大的危害。 （2）力求建筑平、立面质量分布和刚度对称 建筑的质量分布和刚度不对称，在地震作用下就会发生十分明显的扭转振动。因此, 建筑中的独立单元及整个建筑应力求质量、刚度对称
8、,使其刚心与质心偏心很小甚至完全重合。 （3）建筑的刚度变化和质量须均匀 建筑沿竖向分布的刚度和质量常常是不均匀的。比如, 楼层错尾的5存在或在层高范围内框架的填充墙设置不连续，短柱就在框架上形成。地震时就易对建筑造成损害。所以设计时必须采取必要的构造措施，对建筑结构中沿竖向分布不连续的质量和刚度加以限制。 3、选择合理的抗震结构体系 （1）应有多道抗震防线 多道抗震防线，是指在地震作用下，一个抗震结构体系中的一部分延性好的构件最大限度发挥其耗散、吸收地震能量的作用, 首先达到屈服，起到第一道抗震防线的作用，其它构件则在其后依次屈服, 从而形成第二、第三或更多道抗震防线。这样可以避免整个建筑结
9、构体系因部分构件或结构破坏而丧失抗震能力。所以，结构设计须考虑设置多道抗震防线。 （2）应具备良好的耗能、变形能力和必要的强度 一个没有足够延性, 只有较高的抗侧力强度的抗震结构体系,在地震时很容易遭到破坏。但如果其抗侧力强度不高, 而有较大的延性，在地震作用不大的情况下，建筑结构就不会受到破坏，只会产生较大的变形。如果抗震墙设置在框架中,就可增加其抗剪力强度；如果届边约束构件加在砌体结构上,能提高其变形能力。这样就增大了两种结构的抗震潜力。 （3）结构刚度和强度分布须合理 如结构刚度和强度分布不合理，会产生塑性变形集中或过大的应力,结构就会突变或其局部受到削弱而形成薄弱部位。对结构上可能出现
10、的薄弱部位,应采取相应措施提升其抗震能力。在强烈地震下，强度安全储备在结构上并不存在，而判断结构薄弱层的基础就在于构件的实际强度6分布。 4、设计合理的建筑结构参数 计算分析参数设计，就是进行建筑各构件的地震响应和地震作用计算,各墙柱梁板变形及承载力计算包含于其中。把正确的计算模型建立在建筑结构的实际工作状况基础上，并根据概念设计做适当的简化处理、计算。多遇地震作用下的复杂结构进行变形、内力分析时, 应采用的力学模型不少于两个,且不相同，其计算理论主要有两种，即主拉应力与剪摩理论。其中，主拉应力理论适用于砖砌体,而剪摩理论适用于砌块结构。应认真分析判断计算机的计算结果，确认其合理、有效后，才能
11、用于工程设计。结构的位移、剪重比、自振周期等是结构计算控制的主要计算结果。 建筑抗震结构设计对建筑抗震起着重要的基础作用。一个优良的建筑抗震设计，必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此，要充分重视结构设计在建筑抗震设计中的重要性，在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。 参考文献： 1 王军 某超限高层的抗震性能设计 福建建筑 2008 2 李智建，石延明. 浅谈建筑结构设计中的抗震设计J. 科技资讯，2009（12）. 3 黄宜华.建筑结构抗震概念设计及减轻地震灾害的措施J.山西建筑,2010 4 丰定国，王社良.抗震结构设计M.武汉：武汉理工大学出版社，72003.
