浅谈工民建结构设计中的抗震设计

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摘要：地震是一种常见的自然灾害，在我国自然灾害中，地震造成的损失是最大的。强烈地震常常会危害社会经济发展、人类生存安全和社会稳定。由以往的经验可知，防御和减轻地震灾害的最有效、最根本措施是做好抗震设计。然而，我国工民建的抗震设计还不够完善，防御和减轻地震灾害是我国一项长期而艰巨的任务。当前，在建筑结构设计过程中，考虑抗震要求，严格遵守抗震规范，已经成为特别重要的环节，因为它关系着人民群众的生命财产安全。只有深入了解建筑结构的设计要点，熟悉抗震设计要求，采用合理的结构形式，切实提高设计质量，才能保证建筑结构设计抗震要求，保证建筑的质量和安全。本文对工民建结构设计中的抗震设计进行了探讨。

关键词：工民建；结构设计；抗震设计

中图分类号：TB482文献标识码： A

引言

随着我国社会经济的不断进步，建筑行业的快速崛起，城市建筑群日益增多，人们越来越关注建筑的质量和性能。尤其近年来，我国经历了多次地震灾害，给广大人民群众带来了极大的危害，造成了严重的财产损失和人员伤亡，阻碍了经济的发展。为了更好地保证人民群众的生命财产安全，如何加强工民建结构的抗震设计，保证建筑物的安全稳固，就成为了我国建筑行业所要解决的首要问题。

一、建筑结构抗震设计的概念

一般来说，所谓的建筑结构的抗震设计就是指通过地震时对建筑结构的破坏，结合建筑结构工程长期实践所积累的经验，总结形成的一种基本的设计方法与设计思想，也是进行建筑与结构整体布置并且确定细部构造措施的一个过程。地震从理论上来说就是一种随机的振动，它具有人们难以把握的随机性、复杂性与不确定性，要想很精确地预测某建筑物可能遭遇的地震的特性与参数，就目前来说我们还很难有更好的方法。在建筑结构的抗震设计分析这个方面，由于我们不能够很充分地考虑建筑结构的空间作用、建筑结构的性质、建筑的材料以及外界引起变化等等很多种不同的因素，因此有着一种不确定性的存在。所以建筑结构的抗震设计不能够全部的取决于计算结果，更应该以建筑结构工程抗震设计的基础理论以及经过长时间建筑工程抗震经验所能够总结出来的建筑工程抗震设计方法为基本出发点，进而更好的提高建筑结构的抗震性能。

二、工民建结构抗震设计的基本方法

1、建筑结构抗震设计中的概念设计方法

建筑抗震概念设计及时根据地震灾害和工程经验等因素形成的基本设计原则和设计思想，并根据这些原则和思想进行结构和建筑总体设计和细部构构造设计的一个过程。由于地震的震动是一个随机的震动，目前对于这种情况的复杂性和不确定性很难把握，要准确的预测出建筑物所遭到的特性和参数还有一定的难度，而在结构设计方面，也不能够充分的考虑到结构空间的作用，所以说在抗震设计过程中不能够完全的依赖于计算的结果，而是需要结合实际情况，并立足于抗震基本理论和长期的经验进行设计。

利用该设计方法进行设计，首选需要确定建筑的选址，在选址的过程中需要避免抗震的危险地段，需要选择对抗震有利的场地和地基，并需要根据工程的需要掌握好地震活动的情况和工程地质的相关资料，设计者要综合考虑作出相关的评价，并在选择时选择坚硬图后者是开阔密实均匀的中硬土等有力的地段。需要注意的是，一定要避开软弱土、液化土以及河岸或者是边坡的边缘，平面分布上成因、延性以及状态不均匀的土层也需要避开。

其次要合理的进行平面的布置。一般情况下，建筑物的动力性能取决于它的建筑布局和整体结构设计，建筑布局简单合理，在结构设计中符合抗震原则，就能够保证建筑物具有良好的抗震性。建筑物的平面和里面的布置需要具有对称性，质量和刚度的变化要均匀，防止出现楼层错层的现象。在实际的设计中需要根据相关的规定进行，例如《高层建筑混凝土结构技术规程》中对地震区高层建筑平面的形状做了相关的规定，并且提出了对平面的凹角处需要采取加强措施。因此说在实际的结构抗震设计中，对于地形较为复杂的建筑物要合理的设置变形缝，在结构设计时要进行水平地震作用的计算和内力调整，对于较为薄弱的部位需要采取加强措施。

在结构选型和布置的过程中，需要根据建筑物的重要性、设防烈度、地基、基础以及场地等因素进行考虑，制定经济合理的设计方案。从抗震的角度来分析，一种好的结构形式需要保证延性系数较高，匀质性较好，构件的连接需要具有整体性和连续性，并且能够充分的发挥材料的强度。结构布置过程中要确保平面布置的对称性，使构件的分配力较为均匀，防止出现薄弱层，并且要尽量的降低房屋的重心。

2、抗震构造措施

抗震构造措施在结构设计中是一个重要的环节，构造设置是否合理直接影响到建筑结构的抗震性能。建筑上部主体的结构类型不同，期构造的措施也就不一样。对于砖混结构的建筑，需要设置沿楼板标高的水平圈梁，加强内外墙的连接，以增强房屋的整体性。圈梁能够有效的约束预制板的散落，降低了砖墙出平面倒塌的可能性。除此之外，圈梁作为边缘构件，还能够提升楼和屋盖的水平刚度，这样在地震的作用下，就能够很好的避免墙体的倾斜和开裂度的眼神，减轻了不均匀沉降对于建筑的影响。

3、结构消能减震和隔震设计方法

一般情况下，建筑结构的抗震是通过增强结构本身的抗震性能来抵抗地震的强度的，从现实意义上来讲这是一种较为被动的抗震方法，在实际的抗震设计中，需要寻求主动的抗震对策，效能减震和隔震设计就是有效的抗震设计方法。该方法是在结构体系中设置一个隔震层，以此来阻隔地震带来的能量，或者是在抗侧力结构中设置一个消能器，以此来达到削减地震能量的作用。该方法的主要应用原理就是在房屋的底部设置橡胶隔震支座以及阻尼器等设备，以此来延长构件的自震周期，并且增大阻尼，通过局部变形来提供附加阻尼，以削减地震的能量，达到保护建筑上部结构的目的。

4、保障结构的延性

在完成建筑结构的设计后，还要采取措施使该结构具有适当的延性，以此保证此建筑结构可以达到预定的抗震目标。提高建筑结构的延性措施包括：

（1）对于建筑结构当中柱、梁等构件，应该按照强柱弱梁的原则，增加柱子的抗弯能力。钢筋混凝土的框架在强震发生时，当地震威力致使建筑结构达到最大的非线性位移时，梁端的塑性铰的塑性转动会比较大。当柱端的塑性铰出现比较晚，那么建筑结构达到最大的非线性位移时它的塑性转动会比较小。这样就保证了框架有了比较稳定的塑性耗能构件。

（2）要提高结构的延性，还要采取强剪弱弯的措施。因为剪切对于破坏根本没有延性，如果某个部位一旦发生剪切破坏时，这个部位在整个抗震结构中的作用就会丧失，柱端发生剪切破坏，建筑结构的局部就会发生坍塌，局部坍塌有可能导致整个建筑物的坍塌。因此，要采取措施来增大梁柱和柱端的组合剪力值，保证任何构件在强震发生时都不会损坏其剪力。

除了上述方法之外，在进行建筑结构抗震设计的过程中，还能够采用设防烈度地震动参数进行结构构件承载力的设计。还需要注意，不能够调整结构刚度来满足规定的最小基底剪力要求，地震作用组合可以不考虑风荷载因素，同时设计时还能够大幅度的放宽结构层间的位移角限值等，这些方法都是抗震结构设计中需要注意的。

结束语

近几年来，地震频发，而我们也能看到很多的建筑在地震中非常容易的倒塌，对人民群众的生命财产安全产生了非常大的危害，相关的工民建结构的设计者，一定要认识到现时工程设计过程中存在的问题，对比各种结构的优劣势，并采取一定的措施，强化结构的抗震性能，结构抗震设计理论经历了静力设计、反应谱设计、动力设计和减震控制设计四个阶段，当前国内外抗震设计的发展趋势是根据对结构在不同超越概率水平下的地震作用下的性能或变形要求进行设计，结构弹塑性时程分析成为抗震设计的一个必要的组成部分，抗震设计进入了一个真正意义上的动力时代。从而保护好人民群众的生命财产安全问题。

参考文献

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