刘艳辉
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摘要：随着城市化进程的加快，大量、大型性，多高层、超高层建筑越来越多，建筑密度越来越大。近年来，国内外各地地震频发，为减轻地震破坏、避免人员伤亡、减少经济损失，相关从业人员应提升建筑结构抗震设计意识与设计能力；根据建筑的破坏机理合理抗震，阻隔地震作用及加强建筑结构本身。对项目进行统筹规划、结合实际情况，做出经济合理的结构方案。合理的设计还须通过高质量的施工来完成。基于此，本文主要分析了建筑结构设计中抗震设计的一些要点。
关键词：建筑结构设计；抗震设计；要点；概念设计
引言
建筑抗震设计首先应进行概念设计，然后完成数值设计。概念设计是根据对以往地震灾害的研究、总结所形成的基本设计原则与设计思想。根据对结构承载能力、变形能力、耗能能力等的正确把握，合理地确定结构总体设计与局部设计，使建筑结构具有较好的抗震性能。数值设计是对地震作用效应进行定量计算。对各种可能影响结构受力的因素进行参数设置、分析，然后借助数字模型来完成结构的抗震设计。
1建筑结构抗震概述
1.1地震危害
作为破坏性巨大的一种自然灾害，地震造成的直接灾害有建筑物、构筑物的破坏，地面破坏，山体等自然物的破坏，海啸、海底地震引起的沿海地区的破坏。地震引起的次生灾害有火灾、水灾、毒气泄漏、瘟疫等。
1.2地震破坏机理
地震时会释放出带有能量的地震波。地震波是由地震震源发出的在地球介质中传播的弹性波，能量强大，传播远，人耳听不到，是造成地震破坏的主要物理量[1]。地震波按传播方式分为纵波、横波和面波。纵波使地面上下振动，横波使地面发生前后、左右抖动。面波是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，其波长大，振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物和地表破坏的主要因素。
地震时纵波使建筑物上下颠簸，底层墙柱瞬间受到很大的动荷载，加上建筑的自重应力，若作用力超出底层墙柱的承载能力，则建筑会破坏；面波使建筑物水平摇摆，若底部墙柱刚度或变形能力不够，整栋建筑便会朝某一方向歪斜倾倒；震波到达建筑物两端的时间差引起建筑物的扭动。地震时，三种破坏形式同时发生，破坏力会更大。此外，建筑自身的自振频率如与地震力作用在建筑上的频率接近，发生共振效应，破坏力也会更大。
2建筑抗震设计原理
建筑抗震设计是针对建筑物在地震中发生的破坏形式，采取的应对地震作用的抗震方法。首先相关从业人员应提升建筑结构抗震设计意识与设计能力 。其次根据地震的破坏机理，采取的两种抗震方法，其一阻隔地震作用，尽量减小地震作用传导到建筑物本身的能量；其二加强建筑结构本身来抵抗地震作用。
3建筑抗震设计要点
3.1阻隔地震作用
3.1.1地震的发生，一般是由活断层错动造成。建在活断层上的建筑物自然会遭到严重破坏或倒毁。因此应尽量选择对抗震有利的场地，合理规划、避开不利场地，避免地震时发生次生灾害。
3.1.2软弱地基在地震时会发生液化、塌陷等现象，而造成地基失效。位于其上的建筑物将会遭到严重破坏。因此应选择开阔平坦、密实均匀的中硬土地段等有利场地。尽量避开软弱土、易液化土、山嘴狐丘、采空区和土质不均匀场地等不利场地。
3.1.3隔震与消能减震技术的应用
现代建筑密度加大，当地震发生时，相邻建筑间碰撞的几率也加大。且相邻建筑间的碰撞是造成结构破坏、倒塌的重要原因之一。对抗震安全性与使用功能有较高要求或专门要求的建筑采取隔振与消能减震设计 [2]。
3.1.3.1建筑结构设计中隔震技术基本原理
建筑结构隔震技术是在建筑物的基础、底部或下部结构与上部结构之间设置隔震装置（由隔震器、阻尼装置等组成），形成具有整体复位功能的隔震层，隔离地震能量向上部结构传递，减少输入到上部结构的地震能量，同时延长上部结构的自振周期，减小上部结构的地震反应，达到预期的抗震防震要求 [3]。
采用隔震技术，不仅可保证建筑结构的整体完整性、防止非结构构件的破坏，还能避免建筑内部结构、设施的破坏以及由此引起的次生灾害。工程试验经验和近10多年的地震灾害损失案例表明，隔震技术能有效降低地震对建筑物水平方向的破坏。采用隔震技术可减少建筑上部结构50%-80%的地震作用，基本可保证建筑在大震中不倒塌，且地震越大，隔震效果越好。
3.1.3.2建筑结构设计中消能减震基本原理
建筑结构消能减震技术是在结构某些部位（如支撑、剪力墙、连接缝或连接件）设置耗能装置（阻尼器），通过该装置产生摩擦、弯曲（或剪切、扭转）、弹塑性（或黏弹性）滞回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量，以减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控制的目的。
消能减震技术是通过提升结构的附加阻碍，来减小地震对建筑结构产生的地震力。消能减震技术在当前阶段的应用范围很广，可应用于新建建筑及老旧建筑改造中，可应用于钢筋混凝土结构，也可应用在钢结构中。
3.1.4加强建筑结构本身
3.1.4.1建筑结构平面布置应力求简单、规则、对称，避免刚度、质量和承载力分布不均匀。平面长度不宜过长，不宜采用角部重叠或细腰形的平面布置[4]。应避免平面、立面上的突然变化和不规则形状，以避免地震时发生扭转和应力集中而形成薄弱部位。对于有较多凹凸口的复杂形状平面要进行特殊设计或采用一定的补救措施。应减轻建筑物自重，降低其重心位置，避免头重脚轻情况发生。
3.1.4.2选择技术先进、经济合理的抗震结构体系，保证地震力的传递路线明确合理，并尽量设置多道抗震防线。应严格按规范做好抗震构造措施。
3.1.4.3保证结构的整体性。落实强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件的原则。加强连接部位做法，保证连接部位有一定的延性。
3.1.4.4选择抗震性能好的建筑材料； 1、重视建筑非结构构件的抗震设计。历次地震中，填充墙以及装修等建筑非结构构件的破坏范围大，修复困难，费用高 [5]。建筑非结构构件应与承重结构有可靠的连接以满足抗震要求，应做好填充墙与构造柱的连接 [6]。
3.1.4.5设计中提出保证施工质量的要求。近些年国内外的破坏性地震中，因不按标准施工致使建筑物遭到毁坏的事件屡见不鲜。施工单位应严格按图纸规范施工，不偷工减料，严格控制施工材料质量 [7]，保质保量地完成项目建设。
3.1.4.6后期建筑使用功能变更对建筑结构做出的修改应做好必要的加固措施。
结束语
由于建筑的破坏过程复杂，如何对某一建筑进行精准的抗震设计，最大限度地减轻地震灾害，是一个难点问题。建筑结构抗震设计方法也在随着技术的进步不断完善中。
参考文献
[1]牛斌华，孙春岩．固体弹性介质与地震波传播[Z]．地质出版社，2005．
[2]陈超起，裴星洙．附加位移和速度相关型阻尼器的相邻结构减震性能研究[J]．建筑科学，2018，34（07）：29-34．
[3]李凯．高层混凝土建筑抗震结构设计探讨[J]．工程建设与设计，2018（06）：6-7．
[4] JGJ 3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程[S].
[5]康艳博，黄世敏，于文．庐山地震建筑物震害及思考（二）[J]．建筑科学，2014，30（01）：01-06．
[6]李碧涛．浅谈高层混凝土建筑抗震结构设计[J]．建材与装饰，2018（04）：76-77．
[7]陈鹏．高层混凝土建筑抗震结构设计探究[J]．建材与装饰，2018（22）：71-72．