张法辉 张廷强
武汉正华建筑设计有限公司， 湖北 武汉 430070
摘 要：随着我国综合实力不断增强，国家基础建设取得了傲人的成果。但随着城镇人口的增加及其他用地比例不断扩大，间接导致城镇居民住房用地比例不断扩大，因此我国城市建筑正朝着建筑方向不断发展，而且种类也演化的越来越多。为了保证住户的人身安全，越来越多的人将目光从建筑的舒适性转到建筑结构设计安全性上，并且对建筑的结构设计的要求也越来越严格。
关键词：混凝土；抗震；结构设计；优化管理
前 言：众所周知，混凝土建筑的结构设计相对比较复杂，在结构设计开始时，相关设计人员需要结合当地的建筑设计要求，调查建筑物周边的环境和水文地质情况，然后结合自己的抗震设计理念，后期也需要不断完善抗震结构的设计方案。抗震结构设计需要结合当地的地震发生情况时建筑物所受的作用力，站在全局的角度分析抗震参数，最终完成建筑物的抗震结构设计任务。根据实际的情况不断完善结构选型，调整结构构件的布置方式和形式，从而提升建筑抗震结构设计的质量。
1 混凝土建筑物抗震结构设计的要点
1.1 水平方向荷载控制
建筑物的抗震结构设计的决定性因素是水平方向的荷载。而水平方向的荷载的作用又可分为以下两个部分：一是风荷载作用；二是水平地震荷载作用。水平方向的荷载的大小决定了建筑物的抗震能力的大小，主要的原因如下：一是水平荷载力的作用下，建筑物会产生弯矩，建筑物的内部结构会在水平荷载的作用下产生轴力，而且产生的轴力会与楼房的高度的二次方呈现正比的关系；二是因为建筑物由于较大的重力荷载和建筑物受到的水平荷载之间的作用会产生弯矩、轴力和剪力，并且呈现出建筑物高度的一次方的正比关系。
1.2 建筑物的侧移控制
混凝土建筑由于受到水平方向力的荷载作用，常常使建筑物出现侧位移，而且这种侧位移的大小会随着建筑物的高度而增加。如果建筑物的侧移量较大，混凝土建筑自身就会产生一定的内力，当建筑物产生内力后，其偏心距就会有不同的变化；当偏心距的大小超过其极限值后，建筑就会发生倾倒或坍塌。当混凝土建筑受到地震荷载的影响，建筑物会发生侧移的情况。因此，设计人员在混凝土建筑的抗震结构设计时，要保证混凝土建筑具有足够的刚度和强度，避免出现侧位移的情况。
1.3 水平刚度控制
当地面受到地震影响产生运动，混凝土建筑更容易受到水平方向的作用力，使建筑物面临侧向位移和坍塌的风险。因此，建筑物横墙的承载强度的大小对于保障人身安全具有重要作用。混凝土建筑的抗震结构设计取决于建筑物的水平刚度的大小，当地震来临时，混凝土建筑将地震施加给建筑物的力转移到横墙上，让结构产生抗倾覆的力，同时在建筑物内部的竖向构件上形成一定的轴力，促使建筑物的高度与水平方向的弯矩形成正比，避免建筑物发生倾覆和坍塌的情况。
2 混凝土建筑抗震结构设计中存在的问题
2.1 建筑物的结构选择不正确
混凝土建筑的结构选择需要结合当地的抗震设防烈度决定，不能一味参照国家的抗震设计规范，要因地制宜。抗震设防烈度的选择要根据混凝土建筑的最大高度值决定。例如，规范规定框架结构在抗震设防空烈度7级时的最大高度不可以大于40m，但是在真正的混凝土建筑建设中，当框架结构大于18m时，就已经不合理了，而且楼层间的最大弹性层间位移角也不能满足规范中规定的大小值。框架结构梁柱的尺寸以及配筋过大，建筑布局受限且经济上消费也过大。因此，混凝土建筑的结构选择上需要结合多个方面因素考虑。
2.2 建筑物的位置选择不合理
建筑物的建设场地是否合理直接决定建筑物综合性功能能否正确实现，不当的地理位置势必会影响建筑物的使用。虽然我国政府部门已经在多个方面给予混凝土建筑优惠，但是建设单位为了过分追求利润，往往不会对建筑物的建设场地进行科学的可行性分析，将一些不适合建筑物建设的场地进行建设。一旦这些地基不能正确地进行处理，势必会影响建筑物的使用。
2.3 材料的选择不恰当
混凝土建筑由于其独特的性质，决定了它是由多种材料共同组合而成的，因此，合适的建筑材料对于提高建筑物的整体质量非常重要，特别是针对地震多发区域的混凝土建筑更是如此。现在许多建设单位的采购部门为了追求利益的最大化，没有对所选的建筑材料进行科学实验，其购买的建筑材料不能满足建筑物功能需要的质量要求。
2.4 专业软件参数的选择不正确
混凝土建筑物抗震结构设计不断发展，但具有设计经验的设计师的数量的增长速度并不能跟上建筑发展的速度，因此专业软件的兴起成为必然。年轻设计师的设计经验不足，对于软件参数的选取也存在一定的问题，导致设计出来的混凝土建筑的质量存在问题。
3 混凝土建筑抗震结构设计问题的解决措施
3.1 合理选择混凝土抗震结构设计方案
对混凝土抗震结构设计方案的优化是保证混凝土建筑工程质量的关键因素，建筑物的设计过程中，设计人员需按照国家相关的建筑抗震设计规范，本着规范、科学设计的原则进行每一个建设步骤的设计。建筑设计过程中应该注意建筑物的各个剖面的规则对抗震性能及经济合理性的影响，设计师要优选规则的构件，抗侧力构件的平面布置要按照规则堆成、侧向的刚度需要均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料的强度需要自下向上不断地加强，避免出现侧面刚度和承载力的突变。
3.2 科学选择建筑物的建设地址
混凝土建筑的抗震性能要比其他建筑物的要求严格，因此，选择混凝土建筑的建设场地必须遵照科学的程序。首先，专业的技术人员要根据混凝土建筑特殊性的结构性能选择出有利的地段，尽量远离不良地基场所以及靠近沟谷、河流的区域。其次，还要注意矿山地带不利于建筑物的建设。
3.3 建筑施工材料的选取与应用
施工材料是保障建筑物功能正常使用的主要因素，因此，要想建立一个高质量的混凝土建筑，良好的建筑材料必不可少。材料的购买需要遵循下面的几个原则：（1）为了保证材料的科学性，需要对建筑抗震结构设计所需要的材料进行前期的调查记录，需要多少买多少，避免浪费。（2）在购买材料之前需要对材料的使用性能、重量、规格等进行前期分析，选择合理且科学的建筑材料。钢筋的选购过程中，也要观察其表面，剔除表面有瑕疵的钢筋。（3）要选择具有良好抗震性能的材料，并依据公式计算出材料所能承受的质量，还要选择科学的施工工序，避免浪费材料，使每一件材料都可以发挥最大的作用。（4）建筑施工人员要按照国家的规定进行每一道工序的施工，减少建筑材料的浪费降低施工单位的建设成本。
3.4 认真研究选择混凝土建筑物的设计参数
在对混凝土建筑的抗震结构进行设计之前，设计人员必须到现场对周边的建筑环境、水文地质条件、施工场所、建筑材料的可供选择性等因素进行充分调查，并在得到完整的地基勘察内容后进行抗震设计。同时，设计人员还应结合国家建筑的抗震结构设计规范，灵活运用自己的经验，选择出最有效的设计方案。
总 结：
综上所述，做好抗震结构是确保建筑物安全与稳定的重要措施，同时针对建筑物存在的问题，应该采取积极有效的措施及时应对，切实做好建筑抗震结构设计。
参考文献：
[1]邸 元. 袁明武. 建筑结构CAD系统的数据模式[J].计算机辅助设计与图形学学报,2001(2):151-157.
[2]郑 浩. 基于人工神经网络的建筑结构选型[D].泉州:华侨大学,2001.
[3]涂 庆. 黄 启. 基于建筑结构实例库的模糊关联规则的研究与应用[J].计算机工程与应用,2004(20):224-226+232.
[4]李 兰. 建筑结构筏板基础设计与研究[D].合肥:合肥工业大学,2008.