建筑抗震概念设计与抗震措施要求

建筑抗震概念设计与抗震措施要求

陈俊萍

联创新锐设计顾问（武汉）有限公司 湖北省 武汉市 430030

摘要：我国目前正处于现代化社会经济高速发展的时期，建筑行业也进入了全面发展的阶段。随着社会现代化的提升，建筑的功能性要求也越来越多样化、现代化、特殊化，越来越多的大空间、大跨度、跃层、高位转换等复杂功能空间出现在建筑工程中，这也对我们的结构设计提出全新的挑战。因此需要采用抗震概念设计的方法，对建筑进行合理设计，采取合理的抗震措施，保证建筑安全和稳定，还可以提高建筑工程自身的使用寿命和结构性能，确保在面对地震灾害时有充足的抗力，实现小震不坏、中震可修、大震不倒的概念设计。因此，作为设计人员要加强对抗震概念设计的理解、学习与应用。

关键字：建筑抗震；概念设计；抗震措施

引言

随着我国当前城市基础建设的逐步完善与建设，我国的城市化进程也越来越快，越来越多的高层建筑拔地而起，数量与日俱增。在建筑结构的全建设周期中，工程设计是整个工程周期的重要环节，只有设计合理，才能实现建筑工程的安全与适用性，技术水平先进，经济合理与施工方便的统一协调的目的。因此，需要对建筑结构进行抗震概念设计，通过提高与加强抗震措施，达到保证整体工程抗震性能目标设计的目的，防止建筑结构在地震危害中发生整体结构安全的局部倒塌或失稳等严重的破坏、对人民的生命财产安全产生重大的危害。因此，作为工程的设计人员在建筑结构的设计的过程中要结合抗震理念，具有概念设计的思维，根据抗震设计中的相关注意事项以及整体工程的设计要求，通过采取有针对性的设计方法，保证整个建筑结构符合设计施工的要求。

1抗震概念设计

抗震概念设计实际上就是充分发挥设计人员的思维能力与判断能力，也就是利用设计人员的工程设计经验，从宏观上对建筑结构设计过程的疑难问题作出准确的判断，采用有针对性的措施，通过包络设计、深化设计、采取抗震加强措施等设计方法，实现概念设计的目的。这也对工程设计人员提出了更高的要求，需要工程设计人员对建筑结构的功能有非常清晰透彻的认识与了解，能够掌握结构受力的规律和真实的情况，用正确的概念设计思想指导设计，使工程设计更加符合客观实际情况，避免发生原则性的错误。

建筑结构概念设计主要有以下方面，一是从结构布置出发，以创造最有利的抗震条件；二是通过分析荷载在结构平面与竖向的传递路径和内力重分布的情况，通过布置有效的结构抗力构件，实现最直接、最合理、最经济的结构布置；三是要对建筑结构在地震作用下的破坏过程和破坏的顺序有清晰的判断，能够有针对性的对结构的关键部位和薄弱环节进行加强；四是要充分考虑非结构构件在地震作用下对主体结构产生的有利的或不利的影响，并对齐影响做到心中有数，有对应的解决措施；五是在结构布置中，使结构的强度与刚度在结构平面上及竖向均能均应有效的分布，可以避免产生应力集中效应；六是在设计过程中要充分考虑施工的便利性，也有利于确保建筑结构的工程施工质量。

鉴于我国国土辽阔，地质条件复杂且多样化，特别是一些地区处于地震多发地段，因此通过有效的抗震设计，可以保证建筑结构的安全与使用，为地区的稳定发展奠定良好的基础。

2建筑抗震设计的影响因素

2.1整体性

房屋建筑抗震能力如何，主要取决于结构整体稳定性怎么样，以及抵御地震力能力高低。所以房屋建筑结构抗震设计的重点是严格执行结构抗震设计标准，确保建筑结构的整体合理性，以增强房屋安全系数，使其在遇到地震作用的时候具有足够的抵抗能力。房屋建筑结构设计中抗震设计要遵循整体性原则，就是在实际操作中要从全局着手分析和设计，正确合理的进行结构总体布置，确保建筑结构的整体刚度、承载力、稳定性等满足抗震的基本目标要求，力求整个建筑有良好抗震能力，而不盲目追求单个构件的抗震性能。虽然在房屋建筑结构设计的各个环节都会考虑抗震设计，但设计的重点还需从整体上进行通盘考虑，判断可能出现影响结构抗震性能的不利因素，然后通过科学设计的方法去消除隐患。

2.2工程选址

超高层建筑需要强大的地基承载力和延性作为支撑，对地质条件的要求比较高。根据相关研究表明，地表错动、软土震陷、土壤液化、边坡失稳都是地震灾害时造成建筑结构破坏的重要因素，所以工程选址已经成为抗震设计的首要内容，必须根据基本烈度、场地类别确定设计参数。如在遇到不良地质条件或者建设有特殊重要意义的建筑物时，可以基础设计条件上进行适度提高，并对场地内的地形地貌、地质条件、水文条件等方面进行全面勘测，为建筑结构抗震设计提供准确的数据支撑。

2.3结构体系

不同建筑工程的结构体系都具有相应的适用范围，同时对于抗震设计的重点以及相关问题也会存在一定的差异性。结合工程的竖向荷载承重体系，我国建筑工程结构体系可以分为框架结构、剪力墙结构以及框架剪力墙结构和混合结构等结构体系。所以，在进行抗震设计时，要根据不同结构的特点，采取针对性的抗震设计方法，特别是一些薄弱环节要采取相应的加强措施，这样才可以保证整体的抗震性能。

3建筑抗震措施要求

3.1抗震等级

房屋建筑结构抗震设计过程中，必须确定好建筑结构的抗震等级。一般情况下，先判断建筑的抗震设防类别。甲类建筑属于重大工程和地震时可能发生严重灾害的建筑，乙类建筑属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，丙类建筑属于一般建筑，丁类建筑属于抗震次要建筑。确定好抗震设防类别后，再结合本地区抗震设防烈度来确定建筑结构的抗震等级。合理设置抗震等级，可保证在地区发生地震以后，房屋不受破坏，或者是破坏轻微。

3.2抗震计算方法

在现阶段的建筑结构设计工作中建筑结构抗震系数提升是设计关注的重点。在实际的应用过程中要选择科学的抗震方法，保证整个建筑结构的抗震水平。

目前常见的抗震计算方法主要有底部剪力法和振型分解反应谱法。其中底部剪力法是将建筑结构进行充分的简化，将各个楼层简化为单个自由度的质点进行计算，其优点是简单方便。振型分解反应谱法可以根据实际情况考虑多振型下多质点的地震作用，能够较好的实现抗震计算的目的，但是其计算复杂，需要利用计算机的手段进行设计。因此，在实际的工程设计过程中，需要运用合理的计算手段进行设计。

3.3建筑结构规则性

根据规范要求，结构整体上要保持协调，结构布置简单、规则，质量、刚度分布均匀，结构的主要抗侧力构件要在竖向保持均匀分布，避免产生错层或楼板大开洞，使得结构具有清晰的传力路径，在计算时可以准确的估计结构在各种荷载作用下的效应，能够清楚的识别出结构的薄弱环节，可以有针对性的采取加强措施，当采用不可避免的不规则结构时，相应的加强措施在实际效应上会大打折扣，造成经济性的浪费。

3.4科学选择建筑材料

建筑自重越轻，地震作用下的吸收的地震能量越小，受地震影响的破坏就越小。如果能够在保证构件承载力要求的基础上减小构件的截面尺寸，这有利于减小结构自重，获得更好的抗震设计效果。因此竖向构件合理的采用高强的混凝土，有利于减小构件尺寸，建筑也可以得到更加有效的功能空间，但是，需要强调的是，施工过程中要对高强混凝土制定专门施工方案，做好结构养护，防止出现因为温度作用产生的裂缝。同样的，采用高强钢筋也有利于降低建筑结构含钢量，对经济成本有很大的效应，但是也对施工质量提出了更高的要求。

结语

现代化建筑工程结构设计过程中，抗震概念设计以及相关的抗震措施应用，对于整个工程结构安全会带来较大的影响。因此，要保证整体设计的合理性，提高工程结构的安全与稳定。

参考文献

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[2]赵新兴.超高层结构抗震设计中若干问题的探讨[J].江西建材,2016(11):34.

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