建筑抗震结构设计的技术措施探讨

     1 增添基础性抗震措施 
　　为了能够增强建筑的抗震效果，研究人员在原有抗震办法的基础上，又探究出了很多科学的、合理的抗震方法，比如地基隔震、基础隔震、间层隔震、悬挂隔震等等。地基隔震就是，在建筑的地基与土层之间设置一个缓冲层，这样的话，在地震发生时，缓冲层就可以吸收一部分震动力，减小震动对于建筑的冲击，现如今，常用的地基隔震层是由沥青材料做成的；基础隔震是在建筑的上部结构和基础位置的接触点上建立一个隔震层，这在抗震设计上是非常重要的，可以减少地震对建筑上部结构的伤害，保护居民的人身安全；间层隔震一般安装在原始的结构层上，具有操作简便、抗震性能强等诸多优点，当大的地震发生时，可以吸收地震冲击后剩余力的，起到削减冲击力的效果，最终达到保护建筑的目的；悬挂隔震，顾名思义，就是利用悬挂的方式，把建筑物与地面隔离开，在地震发生的时候，就可以把对地面的震动与对建筑的冲击力分离开，不过，这种方法不能运用到钢筋混凝土的建筑中，只能在钢结构的建筑中采用。 
　　2 采用机敏减震支撑体系 
　　机敏减震支撑体系是一种新型的防震技术，主要运用的是活塞的运动原理，对建筑的整体结构进行抗震设计。当地震发生时，作用在建筑上的力可以使弹簧压缩，从而削减一部分冲击力，降低地震对建筑的损耗。虽然，现有的技术水平还存在很大的有漏洞，不过相信在未来的几年里，这项技术一定可以得到完善，并运用到更多的领域中。 
　　目前，我国效能减耗技术在建筑上的应用主要依靠消能器和阻尼器，这两种器械都可以实现对地震能量的消耗吸收，减小地震对于建筑的破坏程度，以此来保护建筑的结构安全和人们生命安全。 
　　3 以高层混凝土建筑为例，分析抗震结构设计 
　　自改革开放之后，大量的务农人民开始涌入城市，导致城镇居民逐步增多，在这种情况下，我国的建筑开始形成以高楼大厦、高层林立为主的建筑风格。而高層建筑就好像一个竖向的悬臂结构，用力学知识分析可知，在垂直荷载的作用下，结构可以产生与建筑的高度呈线性关系的轴向力，而水平荷载不产生力，只产生弯矩。这样的话，如果来自垂直方向的荷载方向不发生变化，建筑高度的改变只引起轴向力大小的变化，在方向上不会有任何影响。而水平荷载不同，它的方向随时都在发生着变化，在可以看做均布荷载时，产生的弯矩与建筑的高度呈二次方的关系。由此可以知道，水平荷载对于高层建筑的影响，远远大于垂直荷载，在建筑的结构设计过程中，主要考虑建筑抵抗水平荷载产生的剪力、弯矩的效果。 
　　3.1 高层建筑的结构体系 
　　高层建筑在结构设计之初，就要把建筑的使用功能、施工材料、场地要求等等因素放到一起，进行综合的考虑与分析。一般常用的高层建筑结构体系有框架、剪力墙、框架与剪力墙结合这3种。 
　　框架结构的优点是，方便对室内的空间进行布局调整，缺陷是，它不适用于楼层数大的建筑，只有在楼层不是很高时，水平荷载对于建筑的影响力才比较小，框架结构的使用也较为合理。框架结构是以剪切变形为主的柔性结构，抗震效果不明显，所以现在单独使用框架结构的工程越来越少。剪力墙结构是一种以弯曲变形为主的刚性结构，布置的时候比较灵活，可以采用横向、纵向或者多轴线相交等多种方式，剪力墙结构的抗性比较大，即使作用很大的水平力，也只发生微小的位移，不过，与框架结构相反，在室内结构确定之后，就很难再进行重新布置。结合框架结构与剪力墙结构的优点，发明出了将两者融为一体的框架与剪力墙结构，就是在框架的薄弱部分添加剪力墙，这种结构在继承了两者的优点的同时，也存在一些问题，因为框架与剪力墙的刚度有着很大的差异，在外力的作用下，会产生大小不一的位移，所以在使用过程中，要注意两者的变形协调。 
　　3.2 高层建筑的结构布置 
　　在高层建筑的内部结构构建时，应该注意以简单、规则为主，整个结构必须要有足够的承载能力与变形能力。虽然建筑中的每个部分相互依存，共同支撑着整个建筑结构，但是当其中的某个部位发生破坏时，不能影响到整个建筑的承载能力。这就需要工作人员在建筑结构的设计过程中，就对建筑中的薄弱部分进行加固处理，并且根据竖向和横向结构承载能力的不同，进行合理的布局。 
　　3.3 提高高层建筑结构的抗震性能 
　　高层建筑在受力特征上，与低层建筑有着很大的不同。在对高层建筑结构设计时，不仅要考虑强度与刚度是否满足要求，还要考察建筑的抗震能力。这个考察过程非常复杂，简单的人力计算根本无法完成这种高强度的工作，这时就需要使用正确的结构电算软件，而且对工程师的要求也很高，他们必要对整个结构的概念、模型、计算步骤有着深入的了解。在遇到结构比较复杂的情况时，要建立两个以上的力学模型，计算结构出来之后，还要进行比较处理，只有在各个方面都符合相关条例规定的时候，结构的计算过程才算结束。 
　　通过合理的抗震设计，要保证建筑物小震不坏、中震可修、大震不倒，这就要框架与剪力墙结构中的剪力墙高宽比不能小于2，这样才能在地震发生时，使得建筑结构呈现弯剪破坏，并且塑性屈服是在建筑的底部。还有一点，为了保证建筑中钢筋的承载力，需要按照强柱弱梁的设计原则进行设计，在选择钢筋、混凝土时，充分考虑建筑的需要。 
　　4 结束语 
　　现如今，我国科技的发展水平，还远远不能达到预测将要发生地震的时间及地点的目的，再加上广大人民群众对于地震的知识把握不是很多，这就需要在进行建筑的结构设计时，充分考虑它的抗震性能是否能够达到国家要求的标准。本文通过介绍与分析建筑的设计原则、经常遇到的一些问题及解决办法，希望可以让大家了解准确的抗震原则、结构的构造与受力情况，从而保证在地震发生时，能够使整个结构和每一部分都充分发挥它们的作用，保障人们的生命与财产安全。 
　　参考文献 
　　[1]李鸥.浅议高层混凝土建筑抗震结构设计[J].价值工程，2015，4（9）：175-176. 
　　[2]龙辉.浅议高层混凝土建筑抗震结构设计[J].建材与装饰，2015，34（45）：95-96. 
　　（作者单位：邯郸市中盛建筑安装工程有限公司）