探究建筑结构设计中的抗震问题

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　　摘 要：近年来，我国地震频发，建筑结构在地震作用下也遭受愈来愈严峻的考验，一旦结构发生损坏，势必造成重大经济损失及不良社会影响。随着现阶段建筑业的蓬勃发展，有关建筑结构设计中的抗震问题应当引起全社会的关注，在结构设计环节，需高度重视抗震性能的研究。在此背景下，本文阐述了抗震设计的重要性，探讨了抗震设计中的关键性问题。
　　关键词：建筑结构设计；抗震问题；抗震性能
　　1 引言
　　众所周知，地震是引起后果较为严重的自然灾害，我国地处地震灾害多发区域，为有效规避土木工程建筑在地震作用下出现较大问题，需重点研究建筑结构抗震性能的设计问题。在结构设计过程中，充分考虑建筑物的重要性及使用功能，对抗震设计影响因素进行精确分析，确保抗震设计的科学合理性，有效发挥结构的抗震性能，降低结构损坏与倒塌的几率。基于此，本文对建筑结构抗震设计的重要性进行说明，并指出抗震设计中需把握的一些要点问题，以期为后续建筑结构的抗震设计提供参考性依据。
　　2 建筑结构抗震设计的重要性
　　对于建筑结构设计而言，抗震设计的重要性不言而喻：第一，随着社会的快速发展，大众对于建筑的安全性能提出了更高层次的要求，对于建筑安全的认知及重视程度也在逐步攀升，这一系列因素促使抗震设计成为重点，需要相关设计人员给予足够的重视；第二，地震虽具有偶发性，一旦出现，若结构抗震设计存在缺陷，极有可能引起人员伤亡、财产损失及严重的社会影响。因而在结构设计时，除了要考虑建筑质量及美观要求外，更需注重提升结构的抗震性能，优化抗震设计，以达到结构抗震的实质性效果。
　　3 建筑结构抗震设计中存在的问题
　　3.1 结构设计不合理
　　在工程建筑中，抗震性能的优劣对建筑结构安全性、稳定性起着决定性作用。建筑结构抗震设计时，由于受到诸多因素的限制及各种参数的变化，易致使结构设计不合理，结构设计要点常常无法满足实际抗震需求。如此，不仅会耗费大量的能源材料，而且也无法达到预期的抗震目的。
　　3.2 结构稳定性欠缺
　　合理的抗震设计应保证建筑结构具有良好的稳定性，在抗震设计中，对各项设计参数应详细分析，严格设定。例如地下室设计时，为确保地基稳固，保障结构整体具有优异的稳定性，需严格把关混凝土强度等级的选取、建筑主体墙厚的确定等内容，防止地震发生时，结构难以承受地震作用，致使建筑物丧失稳定性，结构安全性与可靠性降低，甚至整个建筑发生倒塌，造成不可估量的严重后果。
　　4 建筑结构抗震设计要点
　　4.1 强化地基
　　土木工程建筑的抗震防线，最为关键的就是地基部分。因此，对于地基土体的承载力分析及抗震处理很重要。在工程建设前夕，对拟建项目所在区域的地质情况应进行现场勘察，避免地层出现凹陷、断层，确保地基的牢固稳定。同时，选择特殊的防震材料对地基进行处理，可以有效降低地震带来的负面影响，如在地基土表面铺设砂土、黏土，或者铺筑沥青，可以达到更佳的抗阻尼效果。另外，在施工过程中加强地基质量的监控，对于碰到的实际施工问题及时提出处理方案，以确保地基在地震作用下不发生较大的变形。不仅如此，同一建筑的不同单元应保持地基土体的一致性，从而加强结构设计的整体性，增强地基的抗震性能。
　　4.2 合理布局结构
　　在地震作用下，土木工程建筑主要依靠结构的抗震性能来耗散地震能量，所以，对工程结构进行科学分析、合理布局，提升抗震效果至关重要。进行结构布置时，需充分考虑建筑平面尺寸、荷载分布情况，地质条件等因素。一个良好的结构布局，应能使梁、柱、墙处于同一水平轴上，以形成双向稳定结构，这样可以显著提高结构的抗侧刚度，防止中心位置发生偏移，确保结构的抗震设计要求得以实现。
　　4.3 建筑平立面规则对称
　　结构抗震设计应遵循规则化原则，保证建筑平面布置规则对称，结构质量、刚度及承载力分布均匀，这样亦可满足建筑多方面的空间功能需求。在结构设计中，避免出现严重不规则的平面布局，或者立面刚度的突变，以防止出现应力集中或薄弱层，造成结构受力不均匀，甚至扭转现象的发生，使得局部墙体乃至建筑物整体遭到损坏。基于此，确保结构平立面的规则对称，能够增强结构的抗扭转能力、整体刚度及稳定性，对抗震极为有利。
　　4.4 科学选址
　　建筑结构的抗震能力除了受到结构设计的影响外，同时还会受到自然环境以及地质条件等因素的影响，应当科学选择建设场地。具体来说，进行工程选址时，主要有以下几个方面需要注意：第一，深入分析建设场地的地形状况及土体特点，据此确定合理的基础形式；第二，選择能够有效保障建筑结构稳定的场地，尽量避免泥石流、滑坡地段，保证建筑物在地震作用下不会受到强烈冲击；第三，建设场地应尽量开阔，地基足够坚固，具有理想的抗震性能，如果场地土质较为疏松，需对地基做加固处理，提高地基的承载能力，使建筑结构能够有效抵御地震作用。
　　4.5 优化抗震设计
　　其一，优化抗震设计的计算方法。在工程结构抗震设计中，确定地震作用及抗震验算是核心环节，是保证结构能够满足抗震设防要求的重要工作。但是，考虑到地震作用的复杂程度及地震强度的不确定性，加之建筑平立面的差异性，要想实现结构的抗震效能，必须进行抗震计算方法的优化；其二，二次优化结构抗震设计。面对多发的地震灾害，特别是抗震设防烈度较大地区，务必高度重视结构抗震设计的二次优化，秉持“两阶段三水准”的抗震设计原则，在多遇地震作用下，计算结构在弹性状态下的地震作用效应，并对结构构件进行承载力及变形验算，满足第一水准的可靠度要求（小震不坏），并保证第二水准的抗震设防要求（中震可修），这是第一阶段的抗震设计内容。在罕遇地震作用下，通过弹塑性变形验算及必要的构造措施，来保证第三水准的抗震设防要求（大震不倒），这是第二阶段的抗震设计内容。通过这样多角度多层面的抗震优化设计，有助于切实发挥结构的抗震能力。
　　5 结束语
　　综上所述，土木工程建筑与人们的生活、工作息息相关，提高建筑结构的抗震性能尤为关键。由于地震灾害本身的多样性，加之建筑结构设计的复杂性，使得建筑结构的抗震性能面临诸多问题。为确保土木工程抗震设计符合相关标准，增强建筑物的抗震能力，需要在结构抗震设计中严格把控设计要点。做好场地的选址工作，加强地基，保证结构合理布局，力求建筑平立面规整，同时优化抗震设计。在各设计环节严格把关，显著提高建筑物的整体安全性，最终将地震灾害的影响降至最低。
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