建筑結構抗震設計問題研究

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摘要：地震會給人們的生命和財產帶來巨大的威脅，我國屬于地震頻發的國家，我們針對地震給建筑造成的巨大損害，帶給國家很大的壓力，所以建筑結構抗震理念進而被提了出來。近些年，建筑抗震結構設計在建筑行業已經被融入到了建筑當中，本文對建筑結構抗震設計若干問題進行了介紹，并對相關設計方法進行了探討。

關鍵詞：抗震設計；多安全系數；巨型框架；層間位移角限制

我國所受的地震災害從世界的角度來看，也是非常嚴重的。地震、動力學術以及結構分析和結構試驗半個世紀以來不斷的進步，這些學術的進步也帶動了建筑結構抗震設計的進步，我國在抗震結構設計方法上經過不斷地強震觀察、震害調查、學習以及借鑒其他國家先進經驗，不斷趨于完善。結構抗震工作者主要的工作就是將建筑結構設計水平從地震環境和社會發展的實際情況出發進行提高。建筑結構的設計工作者，在學習與實踐中積累了一些心得與思考，本文是作者對我國建筑結構抗震設計的若干原則性問題提出的一些看法。

1建筑結構抗震設計中的關鍵問題

1.1周邊地址勘察

對建筑結構進行抗震設計需要從工程的現實情況出發，另外還要對周邊地區地震活動的具體情況有所掌握，以及工程地質相關的資料。抗震場地的地段的應該選擇那種硬土質或者開闊平坦，均勻中硬土質的地段。

1.2建筑結構體系的合理選擇

在結構體系的設計中需要避免部分結構或是構件破壞而造成整個結構失去抗震能力或者對于中立荷載失去承載能力。抗震設計體系在抗震設計中一定要選擇正確。抗震設計體系在建筑結構體系中是很關鍵的，所以抗震設計體系要在結構中有相應的贅余度和內力重分配的功能，在地震中，為避免建筑整體結構會因部分構件退出而出現失效或是失穩的情況，要求在部分構件退出的情況下其余部件仍能夠承擔豎向荷載。

2結構抗震設計中可靠度設計方法的適用性

地震破壞性巨大，強烈地震中高級別的地震最巨大，但是其發生率是非常低的。破壞性地震在我國處于多發情況，威脅著我國大部分的地區。唐山大地震和汶川大地震都屬于地震中高級別的地震，在新中國成立以來相繼發生，地震的發生不可避免的給人民的生活帶來了很大的不便，生命受到威脅，財產帶來損失我們同時在眾多案例中看到，抗震設防里的建筑物，在其整個服役期間并未遭到較大級別地震的襲擊。人們對地震動機理的認識在地震學半個世紀發展的情況下仍然顯得非常淺顯。然而地震則不同，強震沒法進行工程意義上的有價值的統計分析，強震的發生率很小，同一地區重復發生的概率更小。由于對地震的不確定性難以把握，致使可靠度設計方法得不到最基本的依據。工程界完全接受了這一說法——地震為一隨機過程，但是非平穩的隨機過程一直被視作為與時間無關的平穩隨機過程，這個隨機過程的泊松模型，我們能夠用一個最簡單的參數進行描述，然而實際上并沒有充分的、從事實出發的有關地震統計數據能夠對其進行支持。地震在某種意義上來講其作用是早已給定了的，這種說法之所以會被人們所接受，是因為當前人們對地震的認識水平有關，和社會經濟的發展水平在存在著一定的關聯。結構構件抗震承載力當前的表達形式與結構抗力是相近的，但是要對建筑進行抗震設計其能夠承載的抗震設計的極限承載力的終極狀態的可依靠力度是不能夠進行確定且是不存在的，導致這一結果的最直接原因就是我們無法對地震的作用以及效應進行可靠地預估。對建筑結構的方法采取，一般采用的方法就是可靠度方法，關于可靠度方法的適用程度有關專家曾提出懷疑并指出：“規范的設計方法并非是一種我們口中的科學，而更多的是一種技術，一個要對整個體系進行綜合關注的工程技術。”以性能為基礎的方法在最近幾年里不斷地被引入到抗震設計中，在中級別的地震中或是大震中進行分析，我們見得最多的地方便是初步文件和超限設計可行性報告中，事實上可靠度方法的驅殼早已被扔掉了。

3設防烈度地震動參數進行結構構件承載力設計

我國的設計情況大致與美、日、歐等當今世界上抗震設計先進的國家是相同的。其中存在的不同點是我國在對構件的承載力設計上多以烈度地震即小震為設計依據，而其他國家則是以在設計依據上我們以中震的地震動參數為設計的依據，中震也被稱為設防烈度地震。結構構件的承載力設計方面，我國多為輔加各種小震作用組合及地震作用調整系數進行結構構件的承載力設計，較大安全系數的小震組合承載力要求得到了滿足，“中震可修”也就相應得到了保證，其他國家則是對中震作用下結構構件的安全性進行驗算，同時對“小震不壞”得到了保證，從兩種比較結果來看，存在安全的度的高低，但是原則性的差別并不存在。在采用的小震地震參數方法中有如下缺點：

（1）我國抗震設計水平要想得到提高，必須借鑒和學習其他國家的抗震設計經驗以及方法。結構構件抗震承載力安全系數的高低受到如下因素影響：地震作用大小；結構材料強度；安全系數。其他國家的做法雖各存在特點，但是在地震作用取值上都有較大區別，不方便進行橫向比較和彼此間交流。

（2）我國的設計目標與美日歐等國家的抗震設計原則相似，承載力的設計用小震作用對結構構件進行設計，但是設計的目標卻是中震，但是在設計的時候要對各種的抗震等級里對應的內部力量擴張的系數考慮。地震的作用上，需要改動的系數多，取用的數值不大，設計人員對已經指出的可靠指標小于0.0004量級的失效率不便于對結構總體及管件構件的安全度進行直觀把握。

4地震作用不考慮風荷載

設計規范在現行抗震中規定，在對地震作用效應的結構構件進行組合時，在建筑中的控制作用作用組合中要有風荷載效應的參與。但是，風荷載效應能否進行參與，這一問題指由二種效應是否可能同時發生或同時發生的幾率來決定。關于對風荷載效應的組合的考慮問題，對風荷載效應的組合不進行考慮情況可在對結構構件地震效應進行組合時情況下。況且，結構抗風和抗震設計之間是不同的，在原則上有著根本的不同。情況往往是這樣的，建筑物迎風面面積較大方向由風荷載控制的較大，迎風面面積較小方向受地震作用方向控制；按照規范，一個方向要對風荷載效應進行組合，相對方向不需要對風荷載效應組合。結構抗風和抗震的設計原則上存在差別，但是，在建筑的被使用的這一期間，強風會經常有，建筑物也經常會遭到侵襲，強震發生也存在一定的概率，建筑物遇到襲擊的概率也是存在的。因此，地震設防的建筑物不僅要把坑風設計做好也要將抗震的設計做的出色。在設計上，我已分部分進行設計，可以將對獨立構件進行設計，具有抗震承載的能力。設計方法的采用應該選取多安全系數設計，此時在豎向荷載和地震作用的組合需要考慮，構建的截面設計要按一定的原則進行，選取的設計原則應該是強剪弱彎、強柱弱梁等抗震設計原則。

5結束語

本文所探討的僅僅是建筑結構抗震設計的一些原則性問題。在建筑抗震設計上我國發展的已經小有成就，但是想要在此基礎上再進一步的發展，需要提高結構技術還要有一定的公共政策。我們期望，在社會經濟的發展和國力增強的前提下，適當的將建筑結構的安全度和耐久性進行提高，在結構的耐力上能夠有保存，從而對那些發生幾率小，能夠帶來巨大傷害的強震進行抵御。

參考文獻：

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作者：賈昭 單位：珠海泰基建筑設計工程有限公司