试论建筑结构设计的抗震措施

摘要：建筑物在建筑设计过程中，能否具体按到建筑设计要求和建筑物的抗震设计标准的要求进行，这将在很大的程度上决定建筑物的抗震能力。一旦建筑物的结构设计和建筑设计都已经得到了确定，整个建筑设计的修改就是非常困难的，只有严格按照建筑设计中的原则，这样才能够使得设计可以准确、有效地描述出建筑的功能。在建筑设计的过程中应注重建筑的抗震设计，结构工程师还需要科学合理进行布局，使得建筑在地震中能够受力均匀，还能够有效提高建筑物本身的抗震性能。

关键词：房屋；建筑结构；抗震设计

中图分类号： TU3 文献标识码： A

一、建筑抗震设计的特点分析

1、刚柔相济

在建筑抗震设计过程中若一味的提高结构抗力，增加结构刚度，会导致结构刚度大，则在地震发生过程中地震作用也会相应增大，即在增加结构刚度的同时也增强了地震作用，当地震发生时则往往造成建筑物局部受损导致建筑物各个击破；而若建筑物刚度太柔，虽然可以依靠其柔性消减外力，但容易导致建筑物过大形变而不能使用，甚至在地震发生时导致整体倾覆。因此在建筑物设计过程中应坚持刚柔相济原则，即建筑物在地震过程中既能满足变形要求，又能减小地震力的双重目标。

2、多道设防

由于每次强震之后都会伴随多次余震，因此在建筑物的抗震设计过程中若只有一道设防，则其在首次被破坏后而余震来临时其结构将因损伤积累而倒塌，因此，建筑物的抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，在地震发生时由具有较好延性的结构构件协同工作来抵挡地震作用。

二、建筑抗震设计的建筑设计措施

1、建筑结构设计的对称原则

我国出台的建筑抗震设计规范中指出，我国建筑抗震的设计目标是小震不坏，中震可修，大震不倒。对于建筑师和结构工程设计师来说，在进行建筑工程设计师应该秉持着简单、规则的建筑结构原则。一般方形、圆形、为主。建筑的竖向形态的变化要规则，一般可以选择矩形、梯形等变化均匀的形状。对称结构建筑在地震地面平动作用下一般只会出现平移震动，建筑内部构件出现测位移量，内部构件受力均衡；而非对称结构的建筑则会由于刚心和质心不重合，在地面平动的过程中也会出现扭转振动。如建筑内部的构建离刚心较远就会由于超出变形极限而出现损坏，进而导致结构一侧失效而倒塌。

2、建筑结构抗震取决于根据其承载力

根据静态分析的理论，分析地震作用的惯性力，结合弹性力学和地震作用进行计算，对建筑的结构和构件在地震中的弹性位移进行分析，以确保施工的强度，保证建筑结构的安全性能。对建筑结构进行抗震设计要依据其承载能力，要计算出其承载力，我们可以采用传统的设计计算方法，所以这些设计很容易被设计人员应用，这种方法主要是对惯性力的分析，在地震作用下，把建筑结构可以看成一个弹性整体，选择相应的计算来计算结构在地震中的固有频率值，最后采用弹性的计算方法对结构的抗震性能进行分析和计算，根据承载力合理选择房屋建筑抗震设计的方案。

3、建筑墙体和屋顶的设计

在进行房屋建筑设计的过程中，建筑的重量越轻，它在地震受到的损坏程度就会越小，其结构的稳定性也会大大提高，这样的房屋的抗震能力是非常高的。因此，如果我们要减少建筑物在地震中的破坏程度，在建筑的墙体和屋顶中需要使用一些轻质材料。首先，墙体的设计：建筑墙体的设计，为了使建筑质量变得更轻，有必要使房屋的墙体变得更轻。如果墙体本身具有很大的重量，这样就会降低建筑的抗震性能，使得建筑在地震过程中遭到摧毁的可能性更大。因此，需要严格选择墙体的材料，保证墙体的重量。其次，屋顶的设计：在屋顶的设计中，也要尽可能地采用安全轻质的材料，这样就能保证墙体不会承载着一个重量很大的物体，影响墙体的稳定性。建筑的屋顶不应该增加一些不必要的承重原件，这样就会使得建筑的重量得到增加，会影响建筑的抗震性能。

4、不断培养抗震结构设计的专业人才

我国长久以来的硬式教育体制在一定程度上扼杀了人才的创新能力。现阶段我国正大力提倡素质教育，但我国人口多决定了这并不是一蹴而就的事，需要有一个时间上的过渡阶段，需要人们的不懈努力才能完成。为实现素质教育，培养抗震结构设计专业型人才，应该在各个大专院校的课程中设置抗震结构设计的专业，教师在传授理论知识的同时，不能忽视学生的实践能力，组织建筑领域抗震设计比赛，最大限度地调动学生们的学习积极性和主观能动性，使其充分发挥聪明才智，不断鼓励他们，使他们不断研究探索，最终成为既有理论基础又具备实践能力的真正意义上的专业型的人才，为我国建筑的抗震结构贡献更多的力量。

5、注重建筑构件与连接点处质量

在建筑工程设计和施工过程中建筑构件的合理配置以及连接点处的质量与建筑施工安全质量存在直接的联系。并且在新型建筑材料问世的同时建筑物的外部设计大都会采用新型建筑材料，例如大理石、瓷砖等，而建筑室内装饰也会使用到吊顶等技术。这些室内以及立面装饰本身存在抗震性能的问题，并且其与建筑主体的牢固连接也是抗震设计的关键。近几年有部分国外建筑在发生地震时下起了“玻璃雨”，建筑的玻璃幕墙由于地震导致破损。这是由于当前所使用的玻璃幕墙还无法适应地震中产生变形和扭转。因此建筑如要采用玻璃幕墙则必须保证玻璃幕墙的强度与变形能力。在其与建筑主体连接处要设计为能够在水平向实现变位能力的构造，从而在地震时玻璃幕墙能够与建筑物地震变形脱离，减少玻璃幕墙的损坏。另外，在建筑设计中内隔墙、玻璃隔断等结构件的设计中也要充分考虑其与建筑主体连接点的牢固性，保证其抗震性能。

6、关注建筑顶部抗震

建筑的顶部抗震设计是十分关键的。屋顶过高或过重会导致建筑变形加重，进而强化了地震的破坏作用。对于屋顶建筑以及下层建筑物的安全性能有着极大的负面影响。如建筑的屋顶与下层建筑的重心没有位于同一条直线上，那么建筑屋顶的抗侧力墙也会与下层建筑的抗侧力墙出现分离，当地震出现时则会加剧损坏。因此在建筑设计中应该使用新型高强度轻质的建筑材料，尽可能保证屋顶的重心与下层建筑的重心位于通一条直线。当建筑屋顶的较高时要保证其抗震定性，缓解地震带来的变形作用。

7、建筑竖向布置

建筑竖向布置主要体现在建筑物的高度结构质量以及刚度的设计中，特别是在或超建筑中建筑的竖向布置对于建筑抗震设计来说更加重要。建筑楼层的使用功能差异导致建筑物楼层分布的质量和刚度均不一致，例如楼层包括游泳池、会议室、健身房等。楼层的功能需求导致楼层上下之间的刚度差异过大。建筑中刚度最差的楼层的抗震性能最为薄弱，在出现地震时即为变形严重的薄弱层。在建筑设计中由于楼层功能不同导致的墙体不连续，柱子不对称等极大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震设计中应该尽量保证竖向的刚度分布靠近，尤其是在结构上刚度转换层更加要着重注意。

8、效能减震技术应用

效能减震是实现对地震所产生动能的消耗，来减轻地震能的传导大小，从而降低其对建筑物的破坏程度。目前，在此技术方面一般采用消能器和阻尼器，两种器械都能够实现地震能量的有效消耗和吸收，减小震力对建筑主体的破坏，以达到对建筑主体结构安全、稳性定的保护。目前，效能减震技术在我国建筑防震设计中得到了有效的应用，其在新建筑的防震设计和旧建筑的抗震加固方面，都起到了良好的效果。

结束语

随着地壳运动越来越频繁，地震带来的破坏力也越来越大，尤其是一些浅源地震。人们也随着越来越重视建筑的抗震设计，有效提高建筑结构抗震的能力，这样才能够确保人民生命和财产安全得到有效的保障。建筑结构的抗震设计是一项重要的设计工作，需要设计师们引起足够的重视，始终保持严谨的工作态度，采用科学合理的设计方案，为提高建筑的抗震能力提供有效的保障。