【摘 要】：地震自古以来都是最困扰人类的自然灾害之一，由于它的发生无规律可循，地震灾害造成的人员伤亡极大。近年来随着科学技术的不断发展，我国的抗震设计也逐渐跟上了国际水平。本文根据以往的工作经验，对预应力结构设计中抗震工作进行分析，重点研究了如何做好预应力结构中的抗震工作，从而希望对预应力结构抗震设计的相关人员提供一些借鉴。
【关键词】：预应力结构；抗震设计
0引言
建筑抵抗地震的性能不仅作为衡量建筑是否合格的标准，更与人们的人身安全和财产安全息息相关，因此在建筑设计中必须注意建筑的抗震问题。近半个世纪以来，我国的结构抗震设计的方法从无到有，其中伴随着地震学与结构试验以及动力学的发展与进步，逐渐追赶并赶超了国际同行水平。抗震设计有很多种类，应根据不同的建筑特点选择不同的结构形式。
1预应力结构概述
为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，而于施工当中对构件施加一定的压应力就是预应力，先对构件施加一个承载相反的作用力，经施加此力来抵消掉对其应用过程中所遭受荷载产生的拉应力，不但能够有效的使结构荷载得到消除，而且还可以使构件耐久与抗裂的性能、刚度与强度得到有效的提高，在有效对弹性的变形与谐振的情况加以改善的前提下，提高整体建筑工程整体的施工质量。
预应力结构是于砼结构的构件承受到荷载的作用力以前，经使用强度较高的砼与钢筋来对预先受拉砼施加一定的压力，这便是钢筋砼当中预应力砼，可使用此手段来防止钢筋砼的结构太早的出现裂缝等问题，经预应力来使因挤压的荷载所导致的拉力有所降低，并且把结构构件的拉应力于比较小的范围里加以管控，进而延缓迟钢筋砼出现的裂缝，提升结构的构件刚度与抗裂的性能。
2 抗震设计
对于相关设计单位，有必要在工程方案阶段提出相应的抗震布设设计方案。结构的性能优劣与层间位移角紧密相连，关系见表1。一些不合理的抗震布置会使地震的破坏产生非常严重的影响，这将使地震的破坏会继续加剧，但面对这种情况会使一些轻地震产生非常严重的影响。建设结构设计工程师应该采取平面对称分布,尽可能禁止一些特殊的不规则的建筑设计,设计单位需要通过调整结构的平面形状、大小和建设工程结构，采取最科学合理的地震施工方案。
表1 结构性能与层间位移角关系
性能水平 层间位移角
使用良好 1/500
人身安全 1/200
防止倒塌 1/50
2.1 注重抗震结构的设计
根据目前的建筑情况来看，150米以上的建筑物当中，其主要是采取了3 种类型的结构体系，即框架-核心筒、筒中筒以及框架支撑体系。设计人员必须要能有效的研究影响预应力结构设计的因素，并采用科学方法解决这些问题，只有这样才能提升预应力结构设计的效率，在地震发生时发挥良好的抗震效果。设计中应该注意,采用高强混凝土时,还应适当降低剪压比。剪压比过大,易发生脆性斜压破坏。现浇钢筋混凝土结构整体性和连续性较好,薄弱部位增设施工缝。预制楼板端部做成齿槽状,将少数肋伸入混凝土墙内,保证整体性。
地震的发生由震源非常迅速地发展到周围的地方。在了解了地震的强能量趋势后，对建筑物应采取相应的防范措施。例如,确保墙、梁和柱的轴线在同一平面上,这种形式在抵抗强大的地震发生时,地震力能源底部的墙,柱和梁具有一定的变形能力,同时还需要增加墙的坚固度,这样我们可以增加墙的承载能力,能使结构抗震。地震发生的程度不同，在设计建筑物的抗震能力时，要根据地震发生的等级来实现。地震震级越大，建造墙壁、支柱和梁所需的结构措施就越严格。
2.2 注重力学分析
由于经济和可承受性的原因，如果结构保持弹性，设计力将远远低于所需的要求。相比之下，抗风结构的设计是为了在因素作用下保持弹性。指定的规范要求旨在提供必要的非弹性地震行为。在当今设计的建筑中，在大地震中幸存直接取决于它们的框架系统在经历(相对)大的非弹性变形时滞回耗能的能力。这两点是抗震设计的关键。如果可能的话，设计结构以在极端事件中保持弹性肯定是可取的。然而，弹性地震力可以是风力的几倍，而这种力的设计在经济上根本不可行。通过允许在弹性地震需求的一定比例下屈服，设计力减少，达到了预期的经济效果。然而，为了使设计可行，必须对系统进行详细的设计，以适应屈服后将发生的非弹性变形。
强调荷载效应实际上是施加在地面上的位移(加速度)。由于对地面运动的惯性阻力，力在结构中产生。响应是动态的，变形是反向的——在同一事件中，正位移与负位移的量相等。对于极端事件，响应将是非弹性的。事实上，在高地震活动性地区，甚至可以预期每10年左右发生一次的中等地震的非弹性响应。虽然设计力是在构件中产生的，但真正的极限状态是可变形的。如果事实如此，结构有多强并不重要，只要能证明其强度可以在几个非弹性变形周期内保持。周期地震荷载的研究发现，时间-历史图显示了地面位移。地面向左移动，结构滞后。惯性力是由于地面运动和结构相对于地面的动力响应而产生的。只有相对于地面的变形才是重要的，X-Y图显示了结构在不屈服情况下的弹性响应，并对比了结构在风作用下的设计强度。
在基于力的方法中，选择一个系统，假定其延性供给，并根据弹性需求除以预期延性供给计算设计力。为了确保延性需求不超过供应，检查层间漂移。结构关键区域的变形要求和变形能力从来没有明确检查过。这种方法很好地适应了新建筑，因为在这个过程的开始，单个元素的强度是未知的。对于基于强迫的设计，线性分析是足够的。在以置换为基础的方法中。只要能够证明临界区域的变形需求不超过供应，该结构就被认为是可以接受的，强度从不显式检查。该方法很好地适应了现有的建筑，因为在这个过程的开始，单个元素的强度是已知的。基于位移的设计需要进行非线性分析。
2.3连续构件的抗震设计
大跨度的预应力结构其连续的构件设置可以提升受弯的承载能力，促使预应力的筋能用来当正弯矩与负弯矩的筋，使得支座部位附加的弯矩对于柱子所造成不利的影响有所减小。所以，于实际的设计当中，应当注意尽可能把单跨预应力梁的截面加以延伸，从而满足连续结构的要求和作用，促使其支座所形成刚性的节点有着良好的抗震性能。
2.4增强抗震性能的策略
预应力砼结构与普通砼结构两者间对比，其抗震的性能较优良。预应力砼的结构大多会于需具备抗震能力的区域应用，所以，在预应力结构的施工中，应注意选择可以增强结构的抗震性能的方式来进行施工，通常来讲，即选择竖向预应力来对普通的钢筋砼结构加以加固。增强预应力结构抗震的性能可由下面几方面来实现：在设计的时候，对砼的结构充分加以理论的分析和研究，将构建于水平与竖直方位的作用力下内力的包络图计算出来，对支座与跨中的截面加以调整。非预应力的钢筋布置应当与延性有关的要求相符，将配置的情况测算出来。针对内力随着截面位置的改变情况的图形加以核算。
3. 结束语
综上所述，目前民用建筑当中，为了更好地指导预应力结构的设计，保证整个结构的稳定性，有必要建立先进的抗震概念。因此，在预应力结构设计过程中，设计人员根据施工区的地质条件和抗震设计的具体要求，对预应力结构进行设计，提高结构的抗震性能，建造更加安全稳定性强的建筑物，最后，为人们提供了一个安全舒适的生活和工作环境。
【参考文献】：
[1]王海鹏，刘黎明，钱其强等.如何做好预应力结构的抗震工作和相应措施[J]。
建筑设计，2018,21:12-14；
[2]王正兵，刘明奇，侯坤鹏等.抗震减震在预应力结构设计中的作用和措施[J]。建筑工程技术与设计，2017,11:22-26；
[3]何晓梅，方小平，李丽改等.预应力结构设计中如何做好抗震与消能减震工作[J]。江西建材，2016,21:142-150；