■劉潔瑜 ■合肥市規(guī)劃設計研究院，安徽 合肥 230000

城市化進程的加快，促進了城市規(guī)模的擴大和城市人口的增加，也在同時推動了建筑行業(yè)的快速發(fā)展。對于建筑工程而言，良好的質量和穩(wěn)定性直接關系著人們的日常工作和生活，需要設計和施工人員的充分重視。而隨著高層建筑的大量涌現(xiàn)，做好建筑抗震結構的設計成為建筑設計人員重點關注的問題，但是在實際操作中，建筑抗震設計存在著一些不足和問題，需要設計人員的重視和解決。

1 建筑抗震結構設計的必要性

在建筑設計，尤其是高層建筑設計中，做好抗震結構設計是非常必要的。在當前經(jīng)濟發(fā)展的帶動下，我國的城市化進程不斷加快，城市規(guī)模的擴大和城市人口的增加使得城市的人地矛盾日益凸顯。在這樣的背景下，高層建筑得到了迅猛發(fā)展，并且迅速成為城市建筑發(fā)展的主流方向。但是，建筑高度越高，其自身的重量也就越大，對于震動的抵抗能力越差，如果高層建筑的設計還按照普通建筑設計的方法，一旦遭遇地震，必然會導致建筑的損壞或倒塌，引發(fā)嚴重的后果。因此，在設計人員應該充分重視建筑抗震結構設計，確保結構能夠在強度、剛度、延性等方面達到最佳，實現(xiàn)“小震不動、中震可修、大震不倒”的目的，保障建筑的使用安全。

2 建筑抗震設計中存在的問題

從當前的發(fā)展情況看，我國在建筑抗震設計中，存在著一些不足和問題，需要相關人員的充分重視。這些問題主要表現(xiàn)在:

(1)缺乏全面的地質勘查。許多建筑工程在設計初期，并沒有對擬建場地進行全面的地質勘查，存在著地質資料不全的問題，影響了地基設計的合理性，從而給建筑整體結構帶來了很大的安全隱患。

(2)缺乏可靠的建筑材料。對于建筑工程而言，結構材料直接決定了建筑整體的性能和質量，在相同條件下，材料性能越好，則建筑整體的穩(wěn)定性和質量也就越好，抵抗地震作用的能力也越強。但是當前許多建筑設計和施工單位為了減少施工成本，往往會選擇質量相對較差的材料，雖然能夠滿足建筑的質量要求，但是其抗震性能難以保證。

(3)缺乏合理的平面布局。在抗震設計中，要求建筑的平面和立面布局應該規(guī)整、對稱，確保質量分布和剛度變化的均勻，這樣才能保證建筑整體的抗震性能。但是，當前許多建筑在平面設計中存在著嚴重的不對稱現(xiàn)象，影響了建筑的整體剛度及抗震性能。

(4)缺乏規(guī)范的防震縫設計。根據(jù)相關規(guī)范和標準，當高層建筑存在以下三種情況時，需要設置相應的防震縫:一是平面各項尺寸都超過了《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規(guī)程》的限值而且沒有相應的加強措施;二是各部分結構的剛度或者荷載相差懸殊同時也沒有采取相應的應對措施;三是建筑存在較大的錯層。而從目前來看，許多建筑在設計過程中，并沒有重視防震縫的設計，嚴重影響了建筑整體的穩(wěn)定和安全。

3 混凝土結構建筑抗震結構設計的有效措施

在混凝土結構建筑抗震結構設計中，需要滿足兩個方面的需求，一是剛度需求，設計人員必須明確建筑施工現(xiàn)場的地形地貌、建材特性等，對建筑整體結構的剛度進行合理設計，同時以建筑結構的連接設置為輔助，對其進行一定的調整，提升建筑的抗震性能;二是受力需求，根據(jù)地震災害數(shù)據(jù)顯示，如果混凝土建筑剛度比較柔軟，則其在地震作用下，主體結構會出現(xiàn)嚴重損壞，甚至可能導致崩塌。因此，應該充分考慮建筑結構中連接點和構建的受力需求，采取合理有效的措施，進行相應的減震消災。

在現(xiàn)有技術條件下，混凝土結構建筑的抗震結構包括抗震層、防震縫和抗震支座等，這里分別對其設計進行簡要分析。

(1)抗震層?？拐饘右话阄挥诮ㄖA的頂部，是最為基本的抗震構造形式，能夠最大限度地對地震能量進行隔離，從而保證建筑的使用安全。在實際設計中，為了保證安裝和維護的便利性，需要在抗震層頂部梁底與基礎面之間留出0.8m 以上的空間。從建筑功能方面分析，為了對抗震層頂部的樓板進行有效利用，可以以地下室或者半地下室的形式，將抗震層設置在地下室柱頂或者墻頂。同時，為了對構件的受力情況進行改善，當水平剪力較大時，可以在柱體中設置相應的減震器，將抗震層的剪力和彎矩分別傳遞到柱或者墻的上下端。

(2)防震縫。防震縫是指為了防止地震對于建筑的破壞，在適當位置設置的縫隙，可以將建筑分為若干形體簡單、結構剛度均勻的獨立部分。簡單來講，防震縫是為了減輕或者防止相鄰結構單元在地震作用下相互碰撞而預先設置的間隙。通過設置防震縫，可以對復雜的建筑結構進行分割，形成相對規(guī)則的結構單元，從而減少建筑的扭轉、改善結構抗震性能。在對防震縫進行設計時，設計人員應該結合實際情況，保證其寬度的合理性，如果完全按照規(guī)范要求，則在強烈地震作用下，仍然可能會發(fā)生碰撞;如果防震縫寬度過大，則會影響建筑立面設計。對于體形相對規(guī)則的混凝土結構建筑，可以不設置防震縫，而如果建筑的結構非常不規(guī)則，而且建筑場地并沒有限制，則應該設置防震縫，同時防震縫的寬度應該能夠滿足抗震支座在遭遇強烈地震時的位移要求，并考慮建筑與周圍構造物之間可能出現(xiàn)的相對運動。

(3)抗震支座。抗震支座多用于地震影響比較大的部分或者伸縮梁較大，需要通過滑動釋放內(nèi)應力的部分。通常來講，要想保證對地震作用的有效隔離，抗震支座必須具備幾個方面的性能，一是應該能夠承擔上部建筑的荷載，同時變形較小，具備良好的豎向剛度和豎向承載力;二是在水平方向上必須具備較小的水平剛度，以延長結構的自振周期，減少上部結構的加速度反應及下部結構的層間剪力;三是必須有適當?shù)淖枘?，以限制結構位移;四是抗震支架的使用壽命不能少于建筑結構的使用年限。對于建筑設計人員而言，不僅需要熟悉抗震支座的各項性能，而且還應該熟練掌握其實驗方法，以保證抗震支座的耐久性和相關力學性能。

在對抗震支座進行設計和選擇時，通常需要注意以下幾個方面的內(nèi)容:①地震波設計:指通過人工地震波的方式，對抗震支座的性能進行檢驗。假定地震震級為8 級，震中距50km，則在彈性分析時，輸入速度為25cm/s，在彈塑性分析時，輸入速度為50cm/s。②抗震裝置計算:在輸入地震波對抗震裝置的相關參數(shù)進行計算時，去大震時固有周期目標值為3s，等效粘性阻尼比的目標值為10%。③上部結構截面計算:采用基于長期應力和一次設計用剪力的地震應力，對上部結構的構件進步性容許應力設計。此時，以一次設計用建立超過輸入25cm/s 的地震反應建立;當輸入波為50cm/s 時，以上部結構基本上不屈服為目標進行設計。④設計準則:對應地震動為25Cm/s 和50cm/s 的地震反應分析，對于抗震支座最大位移量的確定方法為:取疊合橡膠墊的容許水平位移37.5mm 的1/1.5 為輸入波水平達50cm/s 時的最大位移，再取此值的1/1.5 為輸入水平達25cm/s 時的最大值。

4 結語

總而言之，在經(jīng)濟發(fā)展的帶動下，我國的建筑行業(yè)得到了飛速發(fā)展和進步，高層建筑的不斷涌現(xiàn)，對于建筑的穩(wěn)定性和安全性也提出了更高的要求。在混凝土結構建筑中，做好抗震結構設計是非常重要的，直接影響著建筑整體的穩(wěn)定和安全，需要相關設計人員的充分重視。

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