刘建坪
武汉正华建筑设计有限公司，湖北 武汉430000
摘要：科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，建筑物的抗震设计能够有效减少人员伤亡，并能够极大程度地保护人们的生命财产安全。
关键词：建筑结构;抗震设计;加固改造方法
引言
对房屋建筑结构进行抗震设计非常重要。根据地质抗震规范操作要求，选聘专业的地质学技术人才，分析房屋建筑结构与地质抗震之间的关系，结合地质环境条件，改善建筑结构抗震设计思路，以达到抗震、减震的设计目标。
1在建筑工程施工中应用抗震技术的原理
地壳运动是产生地震的主要原因，尤其是地壳运动期间产生出的大量能力会形成地震波，对周围区域造成极为强烈的震动影响，导致区域内的建筑稳定性受到破坏而坍塌，使人们的生命安全受到严重威胁。所以抗震技术的应用需要更多的考量到不同地区的地质环境差异，并结合建筑的阻尼参数，制定出具有针对性的抗震方案，最终在建筑工程结构中强化抗震性能，才能够达到理想的抗震技术效果。合理增加建筑的阻尼值能够使建筑提高对地震的吸收能力，进而最大程度的降低地震所造成的损伤，也能够减少不必要的人员伤亡，将生命和财产损失降到最低。当前采用的建筑施工抗震技术主要是被动抗震和结构抗震两种，其中被动抗震能够利用传统的方法将建筑加固，促进建筑整体稳定性的提高，而结构抗震能够在施工期间通过增加阻尼参数增加的方法使地震波被建筑吸收，在地震后将相应的能力释放起到保护建筑的作用。
2建筑结构抗震设计与加固改造方法
2.1建筑设计中优化功能布局的必要性
建筑平面布置是建筑设计中一个非常重要的环节。平面布置方式会直接反映出建筑物的整体使用能力和需求功能。在进行建筑平面设计时，作为各种功能需求的承载平台，应对建构筑物的功能拓展有一定的预见性，对柱网的选择、开间进深的控制，甚至主要墙体的布置、交通流线的组织均应根据使用者的整体情况进行综合分析，为使用人员或单位留有余地，以便后期功能改造和拓展。通过调查发现，建筑后期为满足功能需求而扩建的项目，地震时出现破坏的情况十分明显，究其主要原因有：（1）新旧建筑结构体系不一，导致地震作用时变形协调能力差，容易拉裂；（2）建筑平面上的外围填充墙、内隔墙以及非承重的内隔墙构造上不统一，工艺条件有别，新老墙体抗剪能力差异明显，亦容易出现结构性破坏；（3）改建建筑往往追求高大和共享空间，容易导致建筑整体改造后出现不对称、不均匀的现象。建筑物的整体刚度和质量在平面布置上不均匀，会使得其在地震作用时产生扭转效益，导致受损情况；（4）建筑物在进行改扩建时，由于项目投资受限或原始资料确失，无法对结构的安全性问题进行全面排查，导致建筑整体性能差，地震作用时也容易破坏。由此可见，建筑物的平面布置设计对其整体抗震能力有着巨大的影响。在进行建筑平面布置设计时需严格遵守国家相关法律法规，并对特殊建筑的未来发展留有余地，同时在保证功能流线合理的情况下，建筑空间布置大小适宜，整个建筑物重心明确，刚度均匀，扭转可控。
2.2基础抗震
基础抗震主要是通过橡胶或支撑等物体的支撑结构性能，使地震对建筑造成的冲击力受到阻隔，从而降低地震造成的破坏影响。在实际的基础抗震应用过程中，要在建筑基础施工环节时做好特定位置的抗震施工，将抗震装置进行准确的设置，使地震能量能够通过抗震装置进行传输，并对能量的传输和影响范围进行合理的控制，达到理想的抗震作用。还可以采用钢筋砼、砼砌体、橡胶隔振垫等多种装置，在建筑基础底部或柱顶等位置进行设置，使基础和上方结构能够形成有效的隔离，将建筑结构力的作用进行改变，最终有效降低地震造成的建筑影响，如图1所示。隔震体系还能够使垂直压缩强度升高，达到50-2000t的垂向荷载，并达到10-50cm的水平位移极限，充分保障了建筑基础初始刚度，对于地震力和风荷载都能起到显著的抵抗作用。
即使地震较为剧烈，良好的结构柔性也可以通过滑动提高建筑的刚度，更加保障了建筑的安全性。采用基础抗震的建筑还能够表现出更强的持久性，有效延长了建筑的使用寿命，在低层和多层建筑中的应用较为广泛。
2.3建筑隔震层
隔震层的构造一般由三部分组成：下支墩、隔震支座、上支墩。下支墩与基础承台相连，上支墩与上部结构的梁柱相连，上、下支墩中间设置隔震支座。隔震支座具有多种类型，并且各具优势，应视情况应用在不同的建筑、构筑物中。总体而言，隔震橡胶支座有足够高的纵向刚度，满足建筑承载力要求；水平方向的刚度较小，能够满足建筑物在地震时震动周期的延长，有效地吸收地震能量。具有非常稳定的弹性恢复功能，能保证在多次地震后仍能自动复位。就其施工而言，隔震支座的使用，减少了上部结构配筋，对总体工期来说没有较大影响。所以安装和修复相对便捷。且隔震橡胶支座工作环境中无阳光照射，一般情况下，隔震橡胶支座的抗老化性能超过80 a。
2.4注意薄弱层的结构设计
建筑结构的薄弱层一般出现在建筑结构竖向抗侧力构件不连续，楼层的承载力出现突变以及结构侧向刚度的突变位置。在地震的作用下，薄弱层是最容易受到影响的，因此在强化薄弱层的结构计算分析的基础上，要加强薄弱层的抗震承载能力和耗能能力，使薄弱层有足够的强度和刚度来应对地震作用。
2.5梁的延展性设计
当连续梁的跨高比为5时，连续梁的强度和能量损失性能极为优秀。连续梁两端相对于竖向位移的密度系数大于8，如果连续梁跨宽与高之比减小为1，连续梁两端韧性系数降低至3左右，滞回曲线非常干燥平坦，而且能耗低、韧性低。一般剪力墙的韧性系数一般在1左右，要想在弹塑性阶段起到能量损失的作用，必须采取一些措施，以满足韧性和能量损失的要求。其中一个措施是在中心水平面留一个比梁高0.5倍的高度，通过接缝在水平面上下两侧插入钢板，在钢板上形成椭圆形螺栓孔，最后用高强度螺栓将两块钢板连接起来。在下面竖向荷载、风荷载，共同作用于连续梁的两个部分，为了保持刚性连续梁的总刚度，保证其在弹性阶段工作，发生强烈地震时两块钢板相对滑动，跨高为1的刚性连续梁将在跨高比为2的两个小梁中共同工作。该设计方案不仅使韧性系数由3提高到10，而且在一定程度上改善了钢板间滑动的损耗性能。
2.6建筑结构抗震的加固设计
在建筑结构设计中，要加强抗震结构设计规划，在施工前做好抗震设计标准。面对建筑施工规范管理要求，对建筑结构安装部位的技术指标进行分析，判断建筑结构中需要采取的抗震措施。施工单位可以采用抗震阻尼操作方式，对建筑上层实施抗震、减震设计，以提升房屋建筑结构整体抗震性能。
结语
综上所述，为满足我国建筑行业的发展需求，提升建筑工程结构的稳定性和安全性，在高层建筑的结构抗震设计中，要科学、合理地应用抗震技术，提升建筑结构的抗震性能，进而提升高层建筑的结构稳定性和安全性，实现建筑工程结构施工的质量目标。
参考文献
[1]胡舜文.论建筑工程施工中的抗震技术[J].绿色环保建材,2019,145(03):168-168.
[2]苗云.论住宅建筑的抗震施工技术及应用[J].中国住宅设施,2020,No.207(08):121-122.
[3]张栓齐.论建筑工程施工中的抗震技术[J].建材发展导向,2019,017(005):171-171.
[4]陈宇飞,郝绍金,马贵红,等.超限高层建筑结构抗震设计失效分析[J].工程抗震与加固改造,2020,42(6):175.
[5]程洁,李茜.高层建筑结构抗震设计和加固措施分析[J].工程技术研究,2019,4(4):197-198.