建筑结构抗震设计关键问题及对策研究

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　　摘    要：倘若建筑结构的抗震性能较低，那么只要发生了强烈等级的地震时，便会很容易造成不可挽回的人员及财产损失。因此，当前国内外在有关建筑工程结构抗震设计工作方面尤为关注和重视。
　　关键词：建筑结构;抗震性能设计;存在的问题;对策
　　1  前言
　　地震可大幅度的毁坏建筑物，且作为一种随机性振动地壳活动，又具备一定的不确定性、随机性、复杂性。根据当前的测定技术分析，尚未出现较准确的预测方法，预测地震中建筑物遇到的地震参数或地震特性。结构设计当中也不能准确分析建筑结构的空间作用或所使用建筑材料及建筑结构性质或其他内外部环境因素等，因此也无法对建筑结构性能起到有效提升作用。
　　2  建筑结构中抗震设计存在的关键问题
　　2.1  建筑抗震场地的选择
　　施工条件相同而施工场地工程地质条件不同，那么建筑物在地震过程中所受的破坏程度也是不同的，所以想要提高建筑结构抗震性能，首先选择好建筑场地，尽可能避开一些抗震性能差的场地，从而降低地震灾害。选择微风化、中等微风化等较有利的基岩建筑抗震场地，同时密实的砂土层及不含水的黏土层一般都是有利场地。尽量避开液化土、湿陷性黄土、软弱土、非岩质陡坡、高耸孤立的山丘、边缘边坡、河岸等状态明显呈现不均匀的建筑地震段。如没办法避开这些不利场地，则可以适当采取一些抗震加强措施，结合地基液化和湿陷性黄土等级及抗震设防类别等采取对应的抗震加强措施，用于降低或减少这些灾害问题形成的概率。如果地震地基的主要受力范围层存在于新近填土、软弱黏性土层或者严重的不均匀土层，这种情况下应该估计在地震过程中引起的不均匀沉降或是其它的不利性质的灾害，同时还要采取一系列措施，比如加固桩基、地基或加强上部与基础结构的处理措施等;而地震当中极有可能出现的崩塌、滑移、地陷或者地裂的情况，则需要对应的采取一定的地基稳固措施[1]。
　　2.2  建筑结构抗震体系的合理选择
　　具体来说，建筑结构抗震体系的选择可以结合以下三个方面进行：
　　（1）应避免建筑结构体系中出现部分结构或因构件破坏而使建筑整体丧失抗震能力和重力荷载的承重能力。当然对于建筑结构抗震设计的一个核心原则是其结构一定要具备必要的赘余度，良好的形变能力以及分配和支配体力的功能，那么在地震当中，即便有一部分构件退出工作了，剩余的部分构件也仍然能够担起竖向荷载的能力，防止建筑体结构失稳。
　　（2）建筑结构体系必须要具备较为清晰明确的计算简图或者恰当合理的地震作用传递路径。其中对于竖向建筑构件的布置一定要尽可能使其在重力作用影响下水平接近均匀;另外对于楼屋盖梁体系的布置，必须保证在最短路径选择的条件下使垂直重力荷载传递到竖向构件墙柱上去;结构体系布置的转换，要保证上部结构竖向构件传递来的垂直重力荷载能够借着转换层历经一次或至多二次转换。不仅如此，还要对建筑的整体抗侧力结构体系进行明确，一般情况下，它的组成包括框架、简体、剪力墙及支撑等，而且各部分之间也尽可能地保持连续贯通。
　　（3）对于建筑结构体系而言必须要具备比较合理的刚度与强度分布，这样可以防止因为局部削弱或突然变形行成薄弱部位，并且产生太大的塑性变形集中或是应力集中;对于建筑的框架结构设计应使节点尽可能不被破坏，同时底层柱底的塑性铰也应该行成晚一些，尽量使柱、梁端的塑性较分散一些;针对那些极可能出现的薄弱部位，则需要采取必要的措施用于提高抗震能力[2]。
　　3  建筑结构抗震设计的改进策略
　　3.1  砌体结构建筑设计改进策略
　　对于砌体结构而言，它的弱点之处就在于材料与堆砌方式，这往往使得当地震来临时在剪切或连接问题上引发房屋不同程度的受损或倒塌。而如果房屋转角的地方处于地震中，则该部位能够吸收的震力也往往最多最强，鉴于其刚度之大，并且又同时衔接两个水平的墙体，以及同时受到来自两个墙体水平方向传递过来的震力，如此，墙体转角处往往首先会被破坏，对于这种情况，我们给出的改进意见是：在建筑施工过程中必须要弄清楚构造柱及墙体施工的先后顺序，同时还要在转角处墙体间加入钢筋和构造柱，用于加强转角处纵横墙体之间的有效连接，最终达到提高墙体抗震能力的目的。
　　3.2  框架结构建筑设计改进策略
　　（1）剪力墙结构的改进建议。连梁端比较敏感的剪力墙在震灾中极为容易因震力导致垂直性弯曲或发生裂缝，同时也会很容易出现走向倾斜的剪切裂缝。比如汶川地震中因为剪力墙连梁部位剪力过大，最终出现许多剪力墙连梁的十字形受损裂缝问题。给出的建议是在设计剪力墙连梁时，使连梁在强制底部屈服之前发生弯曲，这样就可以以最大限度地消耗地震当中的灾害地震能量，确保墙体不会受到损害[3]。
　　（2）墙肢破坏的改进建议。鉴于剪力墙底部墙肢受到震力最大的缘故，该部分最容易出现裂缝或者被破坏。而同时也会因为震力强度及方向上的差异性，使得墙肢底部出现不同程度的裂缝。有时候会因为地震散发出强大的拉力作用，此时在水平受用墙肢的横向压力作用一般比较小，但其底部往往很容易出现不同程度的裂缝。在层低而且宽度比较广的墙肢部位一般很容易出现剪切斜裂缝的情况，但如果剪力墙高宽度比例比较小，那么这种情况下墙肢出现的斜向裂缝往往对墙肢而言破坏力更大[4]。
　　3.3  砖混结构的改进建议
　　在目前许多有关地震灾害研究工作中，发现多层砖混结构房屋它们的抗震能力往往是和墙体面积成正比的，对此就可以借助恰当地增加砖混合结构墙体面积以提高建筑物的抗震能力。多层砖混结构所承载的震灾能量部分为底层结构，而为了能进一步减轻整体结构对于震灾的承载能力，其设计方案便可以由墙体面积着手。比如纵墙、横墙均属于砖混房屋的核心承重结构，基于此，为了震灾中能够避免墙体倾斜或倒塌的问题发生，必须从纵横墙的布置方面多下一些功夫。
　　此外，縱横墙的连接一样也很重要，可以在连接位置增加水平拉筋等措施，以达到防止地震作用拉开纵横墙交接的目的，这样也能使房屋的整体性得到保证。另外，横墙作为震力的核心承载者，它能够保证建筑可以把横向震力传递给横墙，如此在设计当中横墙的数量距离都必须要求符合相关的规范要求，防止因为布置问题而导致墙体受到震力的破坏[5]。
　　4  结语
　　在我国多年的建筑结构抗震设计的研究工作中，慢慢地形成了一整套属于自己的比较先进且有效的抗震设计方法，但与此同时，在研究过程中也持续性出现了很多不足之处，丞带我们在实际实践当中不断地去完善。总体来说，如果想要保证建筑结构中抗震设计工作能够高质量的完成，必须要求要在严格遵循有关抗震设计规范要求原则的基础上，施以合理地设计，以保证建筑物能够具备比较稳定且可靠的抗震性能，以满足我们对房屋建筑“小震不坏，中震能修，大震不倒”的标准。对此，伴随着有关抗震设计工作人员抗震设计工作水平的持续性提高，这对于我国建筑工程的结构设计工作而言也终将会迈上一个崭新的台阶。
　　参考文献：
　　[1] 黄鹤.关于建筑结构抗震设计若干问题分析[J].低碳世界，2015（12）：205～206.
　　[2] 涂文智.建筑结构抗震设计中应注意的问题和改进建议[J].技术与市场，2016（12）：128.
　　[3] 任雪.论建筑结构设计中的抗震问题及改进建议[J].黑龙江科技信息，2015（23）：177.
　　[4] 陈哲.建筑结构抗震设计关键问题分析[J].住宅与房地产，2017（35）：90.
　　[5] 郭艳昭，莫磊.建筑结构抗震设计关键问题分析[J].绿色环保建材，2017（8）：55.
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