浅析建筑工程结构上的抗震设计

　　摘要：我国是一个多地震国家，处于地震带上，地壳比较活跃，这与建筑工程的质量安全关系密切。做好建筑结构的合理布置和采取必要的抗震构造措施，是建筑工程的重要部分，是做好抗震设计的前提条件。近年来，随着我国经济政治的全面发展，党和政府对一切关系人民利益、社会稳定、经济发展的工程投入高度重视，对于建筑工程的抗震性措施更是非常关注。
　　关键词：地震;建筑工程;抗震性;措施;人民利益
　　一、目前我国建筑工程结构上的抗震设计原则及现状
　　自1976年唐山大地震，我国看到了地震对人们带来的悲痛灾难，开始关注建筑工程的抗震性问题。至2008年中国又一次大地震——汶川地震，这对正在高速发展的中国和中国人民予以沉重的打击，无法计量的经济损失和感情伤害。随后，抗震研究工作已经成为防灾减灾工作的重中之重，也成为全国建筑行业的主题。
　　目前，我国建筑行业秉承着科学合理的抗震设计原则。首先，选择有利场地是前提。引起地震的主要原因是场地的地质条件，在一些情况下建筑防震措施不能解决和避免地震危害，因此，在进行建筑工程的建设时，要进行详细的地质勘查，分析地质条件，尽可能避开对建筑抗震不利的地段，降低地震引起的人员伤亡和经济损失。其次，选择科学的结构形式是关键。目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响，是一个综合的技术经济问题，需进行周密考虑确定。结构体系要在合理精确的计算后，设计多道抗震防线，提高建筑的抗震承载力。最后，确保结构的整体性和延伸性是基础。结构的保证各构件的连接组合，共同起到抗震作用，结构的整体性是抗震概念设计的重要内容；结构延性是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一，有助于减小地震作用，避免结构倒塌，坚持“强柱弱梁，强煎弱弯、强节点、弱锚固”原则，使结构更加稳定。
　　虽然我国建筑工程迅猛发展，建筑质量也和水平也在不断提高，但是我国建筑工程的抗震性方面依然存在一些问题。首先，在建筑形式方面，设计单位在进行建筑工程结构设计时往往在形式上追求新颖，美观，但在实际操作上会出现很多问题。例如，建筑平面没有因地势进行设计转折、结构平面凹凸不规则等问题影响建筑承载力，从而不能保证建筑质量。其次，在框架结构上，框架柱网不规则，开间不均匀；底部框架梁跨度太大，框架梁柱截面偏小；最后，在抗震墙方面，一方面由于底框结构没有按要求设置抗震墙，建筑单位在经济利益的趋势下，减少抗震墙数量，降低了抗震系数；另一方面单位只强调空间功能分布，而抗震墙分布不对称、不均匀，有的工程抗震墙布置过多，使薄弱层上移，由于多层砌体房屋结构变形、耗能能力差，地震时破坏往往更加严重。
　　二、建筑工程的抗震性措施在抗震柱方面的改进意见
　　（一）努力提高短柱的受压承载力
　　提高短柱的承载力可减小柱截面、提高剪跨比,从而改善整个结构的抗震性能。最有效的减小柱截面和提高剪跨比的方法就是提高混凝土的强度等级,即采用高强混凝土来增加柱子的受压承载力,降低其轴压比;但由于高强混凝土材料本身的延性较差,采用时须慎重或与其他措施配合使用。此外,可以采用钢骨和钢管混凝土柱以提高短柱的受压承载力。
　　（二）采用钢管混凝土异性柱
　　在建筑结构工程,尤其是住宅工程中，钢筋混凝土异形柱框架结构因具有良好的建筑功能而得到了广泛的应用。目前国内外也做了许多关于异形柱结构构件、梁柱节点的试验研究和数值分析,异形柱框架结构静力非线性和拟动力抗震性能实验研究,带填充墙异形柱结构及带暗柱异形柱构件的抗震性能的实验研究,取得了较多成果探索，可有效提高建筑的抗震性能。
　　（三）采用分体柱
　　抗震柱中的短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多,在地震作用下往往是因剪坏而失效,其抗弯强度不能完全发挥。因此,可人为地削弱短柱的抗弯强度,使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度,这样,在地震作用下,柱子将首先达到抗弯强度,从而呈现出延性的破坏状态。分体柱方法已在实际工程中得到应用。分体柱的各柱肢分开配筋，在组成分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键,以增强它的初期刚度和后期耗能能力。
　　以上是从抗震柱方面分析建筑工程的抗震性改进措施，在建筑结构的研究和工程设计中，从业人员还应从整体宏观的观点出发，综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容，从而创造出更加安全舒适的建筑。
　　三、建筑工程抗震性设计的目标及发展前景
　　结构的抗震设计的目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,从而实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的目的，设计师在提高抗震设计意识和水平的同时，建筑方案的选择不受业主的干扰，避免建筑的形状、尺寸、布局等表现出明显的抗震缺陷；结构方案更不能受业主的经济观念和使用功能的影响，降低下部结构的延性，使抗震墙的数量、形式、布置严重不合理，包括构件的构造措施不力等。最后，综合协调结构功能必要性与重要性、投资与效益、震后损失与恢复重建、社会效益与经济效益等诸多因素，实现建筑工程的和谐、健康发展。
　　人类在已有地震灾害中吸取大量教训的同时，也取得了宝贵的经验，即对于地震灾害要以预防为主。虽然临时性的地震预报可以在很大程度上减少人员伤亡，但是根本的预防措施在于基于先进的抗震思想和理论研究的基础上，采取合理的结构抗震设计方法和基于性能要求的抗震措施，从根本上消除抗震薄弱环节，提高房屋总体抗震能力和抗震可靠度。
　　建筑工程抗震性设计工越来越受到国家和社会的关注，抗震性措施和理念的不断发展，即使对于难以预测的地震灾害，也能够在确保人民生命财产安全的前提下，提升建筑设计的整体水平，并逐步缩小与发达国家的差距，避免给人类带来更大的灾难。除此之外，在建筑工程方面努力提高抗震性措施后，社会还要关注人与自然的和谐发展，处理好人、自然、社会的关系，加大保护环境的力度，共同构建和谐社会。
　　四、结束语：地震灾害是人类面临的严重的自然灾害之一。强烈地震造成人身和财产的巨大损失，如何能够使建筑设计在地震灾害中经受住考验，保证人民财产的安全，越来越成为我们国家和每个结构设计从业人员注意的问题。随着我国社会主义现代化建设和城市化进程的不断向前推进，建筑工程除了使用的功能外，其更被赋予了政治、文化等精神方面的意义，其功能越来越多样化。因此，建筑工程设计工作值得我们进一步研究和探讨。
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