中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析

林 斌

（中城建（福建）建筑设计研究院有限公司， 福建 福州 350007）

0 引言

地震具有不可预测性，如果地震等级比较高，很多建筑物都会在短时间内坍塌，交通、通讯也会受到严重影响，人们的生命安全也受到严重威胁，社会经济也会造成重大打击。我国很多地区都位于地震带上，为了减轻地震灾害对人们生命财产带来的危害，就要从各方面对地震进行有效预防。建筑物作为人们的居住场所，提高建筑结构抗震性能能够为人们提供更可靠的防护，从而可以为人民群众的人身财产安全提供保障。

1 中国建筑结构抗震设计

最近几年我国的城市化进程变得越来越快，高层建筑物已经成为了人们生活和工作的主要建筑结构。作为高层建筑物最为重要的性能之一就是抗震性能，因此需要做好抗震设计，建筑设计人员需要从以下几方面入手：一、建筑结构设计；二、抗震端设计；三、建筑框支层设计。

1.1 建筑结构抗震设计

建筑设计人员对高层建筑结构进行设计之前，需要先对施工现场进行实地考察，对现场地形、地貌、地质等情况进行充分了解，同时还要对建筑物性能进行充分了解，在此基础上规划建筑物框架结构，此外还需要对以下几点提起重视：一、尽可能提高纵面墙强度；二、根据建筑工程实际需要对连梁跨度进行合理设计；三、确保连梁刚度能够满足建筑工程要求；四、为了对建筑物的延展性进行增强，也为了提高墙体的抗震性能，可以将整段墙体分为若干小段，从而起到防止地震灾害对墙体造成毁灭性破坏的作用。

1.2 抗震端设计

对建筑物抗震端进行设计时需要遵守以下几点要求：一、按照建筑物框肢墙高度规划抗震端高度，尽量确保两者高度的一致性，不能让二者高度出现太大差距；二、对抗震端中起着主要作用和次要作用的建筑结构进行确定，以便可以进一步加固起着重要作用的抗震端结构；三、对于抗震端强度需要定期检查是否存在问题，以便可以及时修补出现问题的抗震端，从而可以防止出现问题的抗震端对整个建筑结构抗震性能造成影响。需要注意的是，一定要用质量比较好的混凝土对抗震端进行修补，这样才能起到修补抗震端强度的作用。

1.3 框支层设计

框支层能够对建筑物抗变形能力造成决定性影响，因此建筑设计人员需要更加重视框支层设计。想要达成这个目标需要做好几下几点工作：一、先要对建筑物的结构参数进行充分了解，然后在此基础上对框支层刚度进行增强，使得框支层刚度在整个建筑结构中都处于领先地位；二、由于剪力墙和框肢墙之间有着紧密关系，剪力墙能够对其抗震性能产生严重影响，因此，要将底部楼板之间的距离控制在 24米以内，以便可以让建筑物的传导性得到保障，还可以对框肢墙刚度进行增强；三、连梁弯矩并不是一成不变的，需要动态的进行调整，还需要适当的加厚局部框肢墙，这样节点位置就可以更好的应对建筑上层压力，整个建筑物的抗震性能都能得到增强。

2 建筑在抗震设计中应该注意的问题

2.1 建筑结构体系设计中应注意的问题

建筑结构体系能够直接影响整体建筑工程稳定性，如果设计师设计的建筑结构体系缺乏科学合理性，就会严重影响到建筑物的牢固性，进而导致各种意外事故的发生，甚至在社会上造成严重的不良影响。基于建筑结构设计的重要性，建筑企业进行建筑结构设计时，不仅要进行全方位考虑，还要邀请建筑专家对设计图纸进行点评，从而可以及时发现和调整建筑结构设计中不合理的地方，为建筑工程的稳定性和安全性提供坚实保障。

人们对建筑物的基础要求就是要有足够的强度，但是如果建筑结构体系不够科学就会致使建筑物不能承受很大的压力，不能对上部结构进行有力支撑，这时如果遇到地震灾害，就会很容易发生坍塌，从而给居住在建筑物内部的人们带来灭顶之灾。

2.2 选择建筑场地时需要注意的问题

地震对于处于不同地质条件下的建筑物影响是不同的，因此，建筑企业应提高对建筑场地的重视，对建筑物场地进行选择时一定要对地质条件进行全面考虑，尽量选择一个能够对建筑物起到防护作用的场地。如果在沙地上建造建筑物，或是将建筑物建造在地质条件比较差的斜坡上，那么当遇到地震、滑坡等地质灾害时，就会给建筑物带来很大的影响，如若灾害情况比较严重，建筑物很可能就会发生崩塌。基于此，建筑企业对建筑场地进行选择时一定不能选择这种地质条件不好的场地，做出最终选择之前先要对所选场地的地形、地貌和地质条件等进行全方位考虑，确保场地的稳固性和良好性。

2.3 设计平面布置时应注意的问题

平面布置能够对建筑工程抗震性能起到积极影响，如果建筑企业采用了合理的平面布置那么建筑结构抗震性能也能得到提升，如果建筑企业采用的平面布置存在很多缺陷，那么就会导致建筑结构抗震性能根本不能满足居住要求。站在实际角度考虑可以发现，平面布置能够对建筑物性能造成决定性影响，如果建筑设计师能够对建筑内部（房梁、房板等）进行合理布置，那么建筑物出现变形的概率也会变得比较小。我国现在建造的建筑物大部分都是高层建筑，每个楼层都会设计不同的功能，因此每个楼层也要采用不同的平面布置，但在这种形式的平面布置在面对地震灾害时，很容易因为建筑构件出现错位而导致建筑物发生坍塌。再加上有些设计人员在布置墙体时没有重视墙体抗震性能，因此导致墙体没有较高的均匀性和刚度，面对地震灾害时，这种墙体很容易就会出现变形。另外，还有一些设计人员过于追求提高建筑功能，对内隔墙对齐比较忽视，这就导致设计出来的建筑结构不具备良好的力传导性，当面对地震灾害时，产生的地震力就会直接被作用到建筑物内部结构，从而导致建筑物内部结构出现严重变形，甚至直接出现崩塌。为了对这些问题进行解决，建筑设计人员需要从以下几方面进行改进：一、对建筑平面布置在建筑抗震中起到的重要作用进行准确认识；二、设计平面布置时不仅要对建筑工程功能需求进行综合考虑，还要对抗震要求进行全面考虑；三、针对建筑受力均衡性进行平面布置，还要兼顾刚度高低。

3 建筑抗震设计整体思路

3.1 做好准备措施

建筑企业进行建造施工之前都要先做好准备措施，充足的准备措施是确保建筑物稳定、牢固的先决条件。开展设计工作之前的准备措施就是确保材料质量达标，并为建筑设计准备充足的人才等。

1、确保材料质量达标。建筑工程离不开大量材料的支撑，而且采购建筑材料也是建筑施工中花费比较大的一笔开支。但是有些建筑企业却会为了降低投资成本而对材料成本进行压缩，有时就会在建造施工中使用一些价格比较便宜但是质量不达标的材料，致使建筑工程存在严重的安全隐患。

2、确保施工图纸的科学完整性。施工图纸是建筑施工中不可缺少的准备，而且能够对建筑质量起到直接影响，确保施工图纸的科学完整性，是避免建设施工中出现各种事故的有效手段，同时能够为建造高质量、高效率的建筑工程提供坚实保障。

3、成立专门的监督部门。成立专门的监督部门是为了能够对施工情况进行随时检查，另外，为了能够对施工图纸中存在的问题进行有效发掘，也为了检查建筑施工是否和施工图纸相符，还可以在监督部门中添加数名工程师。

3.2 对建筑结构进行科学合理布局

基于建筑结构布局的重要性，设计人员需要对建筑结构进行科学合理的布局，从而可以让建筑工程在地震灾害中也能保持稳固。并不是将立体结构进行简单的叠加就能称作建筑设计，要知道每个结构设计都起着相应的作用，都能对整体结构造成影响。如果建筑结构中的承重墙没有起到应有效用或是起到的效用比较小，那么当发生地震时就会给整个建筑结构造成严重影响，最终就会对居住人员的生命财产安全带来严重危害。基于此，进行建筑结构布局时，需要对承重墙位置进行合理设计，同时还要遵守承重墙不先于房梁破坏的建造经验，为人们建造更安全、稳固的建筑工程。

3.3 提高建筑物抗震强度

建筑物强度和刚度在建筑结构抗震中起着重要作用，科学的分流地震对建筑物的伤害也能起到降低地震危害的作用。当发生地震灾害时，建筑物本身强度和刚度能够对地震力进行抵抗，如果能够将地震力分流到整个建筑上，让整个建筑共同负担地震力，就可以防止因为一个点受到的伤害过大而导致这个点出现局部崩坍，从而对整个建筑造成严重影响，这对于增强建筑物抗震性能也能起到很大作用。

3.4 对平面布置进行合理规划

现在人们虽然对建筑结构创新越来越提倡，但是对建筑物抗震性能也非常重视，只有稳固、可靠的建筑物才能为居住者提供安全保障。基于此，建筑设计人员不仅要对平面布置的美观性进行关注，更为重要的是要对平面布置进行合理设计，要在美观的基础上确保平面布置的稳定性。

3.5 对薄弱环节采用构造措施进行加强

对建筑工程结构进行设计时，既要对建筑材料进行充分考虑，还要对工程承载性进行有效考虑，同时还要兼顾到工程荷载力。建筑工程设计中都会存在薄弱环节，对于这些薄弱环节建筑设计人员需要提起重视，设计建筑结构时应给予薄弱环节更多的保护，通过加强建设的方式提高其在地震中的承受力。等到正式开始施工后，也要进一步加强施工中的薄弱环节，以此来提高整个建筑结构的抗震性，从而为居住人员提供更安全的保障。

3.6 对地震外力能量吸收进行合理布局，对能量传递进行合理设计

设计建筑结构抗震性时，先要科学设计建筑结构，确保建筑结构能够有效传递地震外力能量，还可以对这些能量进行有效吸收。为了达到这个目标，设计人员不能将建筑物的墙和柱分散到不同平面上，对于梁的轴线也要和前两者保持在同一平面，这样设计的建筑结构不仅可以在双向对抗地震力，还可以减轻地震形成的弯剪力对建筑物造成的破坏，从而提高了建筑物的安全性和牢固性。

4 结语

总之，随着地震灾害的不断发生，政府部门对建筑结构抗震性能越来越重视，并提倡各个建筑企业对建筑结构的安全性和稳固性进行增强，希望以此来促使建筑物更好的应对地震灾害，能够在地震中保护居住人员的人身财产安全，并减轻地震对社会经济的损害。针对这种情况，建筑研究人员应和政府部门进行合作，对建筑结构体系设计中、选择建筑场地时、设计平面布置时存在的问题进行针对性解决，并积极研发更先进的建筑结构抗震设计方法，通过采取对建筑结构进行科学合理布局、提高建筑物抗震强度等措施，达到增强我国建筑工程抗震性能的目的，对地震造成的各种危害进行有效防范，为人民群众提供安全的生活、生产场所。