提升建筑结构抗震能力的设计分析

张 建 微

(山西省煤炭规划设计院,山西 太原 030045)

提升建筑结构抗震能力的设计分析

张 建 微

(山西省煤炭规划设计院,山西 太原 030045)

分析了建筑结构抗震设计内涵以及影响建筑结构抗震能力的因素，结合地震灾害建筑结构破坏原理，阐述了提升建筑结构抗震能力设计措施，希望能够从设计方面为提升建筑结构的抗震能力提供一定帮助。

建筑结构,抗震能力,设计

1 概况

在各种自然灾害之中，地震较为常见，而且地震灾害对于建筑结构的影响非常大，其可导致建筑结构出现破裂，情况严重时将导致建筑结构发生坍塌，将会极大影响到我国社会经济的发展，同时也会对人们生命财产安全带来极大的危害。所以，现阶段进行建筑结构的设计过程中，人们逐渐重视对建筑结构抗震能力的设计。要想确保建筑结构抗震能力得到进一步提升，要求必须对建筑结构抗震能力设计理念加以转变，并且进行建筑工程的施工建设时，也需要进一步的对施工材料以及质量进行严格控制，从而保证建筑结构抗震能力得到有效的改善，最大限度降低地震灾害所带来的破坏作用。

2 建筑结构抗震设计内涵

建筑结构抗震设计包含的内容非常多，自建筑工程建设场地选择至建筑结构的抗震设计等建筑结构抗震设计贯穿于全过程之中。在对建筑结构设计进行评定的过程中，最为重要的一个指标便是建筑结构抗震设计。所以，确保在建筑结构抗震设计过程中采取的方法科学与合理，对于确保建筑设计抗震性能来说是尤为关键的，针对每一个建筑来说，应当依照实际情况区别的看待，以选择出更加适宜与合理的方法。

建筑结构的抗震设计过程中，一共包含有三个不同层次上的内容，即概念设计、抗震计算以及构造措施。进行概念设计主要的目标是能够确保设计人员从整体角度对建筑结构抗震性能加以把握，而通过抗震计算则可以确保抗震设计拥有定量的数据，而构造措施则能够在确保结构整体性以及强化结构薄弱环节等方面，确保建筑结构抗震设计有效性。对于抗震设计来说，上述各个层次内容属于完整的整体，要是对任意一个环节有所忽视，便极易导致建筑结构抗震设计发生失败。

3 影响建筑结构抗震能力因素分析

3.1 建筑原材料的影响

对于建筑工程来说，建筑原材料对建筑工程自重的影响是最大的，同时也会在很大程度上影响到建筑结构抗震能力。依照相关研究得出，地震灾害对于建筑结构产生的破坏作用和建筑工程自重大小存在正相关性，也就是说建筑工程的自重越高，则建筑结构受到的破坏便会越严重。所以，进行原材料选择过程中，要求采用强度相对高，但是质量相对轻的原材料。

3.2 施工质量的影响

建筑结构的施工质量除了能够对建筑工程质量带来较大影响之外，同时还会极大影响到建筑结构的抗震能力。很多建筑企业为了能够获得更多的经济效益，未能重视对建筑工程质量的有效控制，导致一些建筑工程质量不合格，同时也埋下了安全隐患，当遇到地震灾害时，建筑结构极易发生破坏，严重威胁到人们的生命与财产安全。

3.3 建筑结构设计的影响

不同时代人们拥有不同的审美观，而审美的不同也导致建筑结构设计存在差异。开展建筑结构设计工作时，除了应当关注人们审美因素之外，同时也应当保证建筑结构所拥有的刚性以及质性能够更好重合，最大限度降低地震灾害对建筑结构的扭转作用，从而有效的改善其抗震性能。

4 地震灾害建筑结构破坏原理分析

依照国内地震发生区域的建筑结构破坏情况进行分析，当地震灾害出现时，由于地震波的存在及对建筑结构的影响，会使得建筑工程底部结构出现非常剧烈的晃动，而由此形成的作用力将会直接作用到建筑工程之中。在建筑工程受到地震力作用情况下，建筑上部一些结构受到的外力会尤为显著，由于地震力的突然作用或者持续作用，导致建筑结构慢慢失去原有的稳定性，而随后会发生破裂，严重时将导致建筑工程发生倒塌。通常，要是出现地震灾害便会出现地震波，不同地震波形式对建筑结构的影响包含有下列三种情况，见表1。

表1 不同地震波形式对建筑结构的影响分析

5 建筑结构抗震能力设计

5.1 基于填充墙的建筑结构抗震设计

要是建筑结构采用的是框架结构，那么，在对空间分割设计时，一般会采用填充墙形式实现空间的分割。但是，当采用填充墙对空间进行分割过程中，将使得建筑结构之前的受力性能发生变化。不过，很多设计人员开展建筑结构抗震设计工作时，未能将这一影响因素考虑进来，使得其所进行的抗震计算与实际情况有些不小差异性。

5.1.1明确填充墙侧向刚度值

就建筑工程整体结构来说，填充墙并非是结构构件，但是，填充墙的侧抗性能将会对建筑结构受力性质产生极大影响。而且，若是建筑结构属于框架结构，侧向刚度也是非常重要的一项设计参数，建筑结构的侧向刚度值将在很大程度上影响到建筑结构内力分布情况以及位移情况等。若是填充墙处在弹性状态之下，其拥有相对大的刚度值，其所对应的刚度矩阵能够采用以下公式表示：

[Kfw]=[Kf]+[Kw]。

其中，[Kfw]为确定数值，其代表的是建筑结构对应的刚度矩阵；[Kf]为框架结构所对应的刚度矩阵；[Kw]为填充墙结构所对应的刚度矩阵，通用情况下使用刚度集成进行表示。

5.1.2以框架填充墙结构设计倾向刚度

当建筑工程位于抗震区之中，进行建筑框架设计过程中，应当考虑填充墙对于建筑结构整体刚度的影响。依照相关数据，对各个工况之下填充墙侧向刚度变化情况进行统计，得出相应的变化情况，具体数据见表2。

表2 各个工况之下填充墙侧向刚度变化情况[1]

5.2 健全建筑结构抗震能力设计规范

在建筑结构进行抗震设计过程中，由于不同建筑工程所处的环境有所差异，因此，应当针对具体问题进行具体分析，依照建筑结构具体情况采取适宜的设计方法，从而有效的提升建筑结构抗震性能。在进行建筑结构设计过程中，应当事先全面掌握建筑结构内部的结构，依照建筑结构抗震级别、工程建设具体环境以及建筑物高度值等，进行科学的抗震设计，要求完全依照建筑结构抗震性能设计标准进行，如此才能保证抗震设计的有效性。

5.3 严格控制建筑工程高度

国内针对建筑工程高度有着极为严格的标准以及规定，这是因为建筑工程高度值将很大程度上影响建筑结构抗震性能。建筑结构抗震设计过程中，要合理的设计建筑物高度值，需要了解建筑工程附近建筑物分布情况，选用科学的设计方法对建筑结构进行抗震设计，从而确保建筑结构抗震性能达到标准要求，保证建筑工程的安全性，为居民提供安全、舒适的生活环境。

6 结语

每年都会因为地震灾害而导致建筑工程出现破坏或者倒塌问题，对人们的生命与财产安全造成极大威胁，同时也会严重的影响到社会与经济发展。这就要求我们应当采取有效的措施，确保建筑结构的抗震能力得以显著提升，最大限度的保障人们生命与财产安全。

[1] 冯晖林.探讨提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想及方法[J].建筑知识，2016(5)：41.

[2] 李更生.高层建筑物结构的抗震设计分析[J].山西建筑,2017,43(6):65-67.

[3] 倪 剑.提高建筑结构抗震能力的设计思想探究[J].四川水泥,2017(9):85.

[4] 张俊杰.剪力墙结构设计在建筑设计中的应用[J].山西建筑,2017,43(26):59-60，196.

Designanalysisofimprovingseismiccapacityofbuildingstructure

ZhangJianwei

(ShanxiCoalPlanningandDesignInstitute,Taiyuan030045,China)

This paper analyzes the seismic design of building structure connotation and influence the structural seismic capacity factors, combined with the principle of earthquake disaster damage building structure, expounds the improving aseismic capability of building structures design measures, hoping to provide some help to the design of the building structure seismic capability.

building structure, seismic capacity, design

2017-10-20

张建微(1984- )，男，工程师

1009-6825(2017)35-0045-02

TU352.1

A