何浩
华优建筑设计院新疆分院 新疆 乌鲁木齐 830017
摘要：随着城市化的发展进程，城市中建筑项目越来越多，建筑工程结构设计问题受到重视。在建筑工程中，建筑结构的设计直接关系整个建筑结构的安全性和稳定性。对此，文章在说明地震对人类影响的基础之上，简要概括建筑结构设计中抗震设计的基本原则，介绍建筑结构工程抗震设计的基本要求，以及我国现阶段建筑结构抗震性能设计中存在的问题，并提出保证建筑结构抗震性能的基本措施，以供参考。
关键词：建筑工程；结构设计；抗震问题
引言
地震是对建筑结构安全造成最大威胁的一种因素，对于建筑来说，良好的抗震设计能够保障人们的生命和财产安全，因此在建设建筑的过程中必须加强抗震设计，在掌握基本设计原则的基础上不断优化抗震结构。
1建筑抗震设计原则
建筑的抗震设计应体现科学性和合理性。为提升抗震设计效果，要遵循相应的抗震设计原则。根据规范要求，确定建筑项目的抗震等级，以此作为抗震设计的重要依据。高于地区抗震设防烈度为大震。建筑遭遇大震时，能保证建筑结构不坍塌，居住人员有足够的逃生时间。抗震设计以提高安全性为主；与地区抗震设防烈度相当的地震为中震。建筑遭遇中震时，虽然建筑结构受到损坏，但通过加固维修仍可使用，抗震设计以提高适用性为主；低于地区抗震设防烈度的为小震。建筑的抗震设计足以抵抗地震危害，建筑结构不会受到破坏。这是抗震设计的三个重要原则。在建筑的结构抗震设计中，需建立分析模型，代入抗震设防烈度的相关参数，对模型进行模拟测算，确保建筑的抗震性能满足设计要求，满足建筑结构的稳定性要求。
2建筑结构工程抗震设计的基本要求
地震是目前受关注度较高的自然灾害。因建筑结构工程抗震设计要求必须反映现实性、经济性和安全性，并且在建筑结构工程抗震设计时，必须满足相关基本要求。《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）给出了建筑物抗震性的“三水准、两阶段”的要求，“三水准”即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。当发生第一设防烈度地震也就是低于本地区地震设防烈度的多遇地震时，其结构在弹性变形阶段，建筑物通常可以正常使用，建筑物大多不受损坏或不需维修就可以继续使用。因此，在多遇地震中建筑物的极限承载力应当满足验算条件，并且建筑物的弹性变形不得超过规定的弹性变形极限。根据地震强度，发生第二设防烈度地震时就是相当于本地区抗震设防烈度的基本设防烈度，结构为屈服状态，进入非弹性变形阶段，可能形成局部损坏。但是，可以在经过一般检查和维修后继续使用。
3建筑结构抗震性能设计中存在的问题
3.1结构高度对抗震性能的影响
结构高度为室外地面至主要屋面构件的高度，结构承受的倾覆弯矩随结构高度的增加而增加。建筑物高度越高，结构的稳定性就越差，相应的结构刚度就需要更大，剪力墙等承受的水平力构件就需要布置越多，结构经济性会变得较差。当建筑结构的高度超过相关规范允许值时，应采取比规范更严格的抗震措施进行抗震超限专项设计，并通过专家的论证后方可实施。
3.2短柱和轴压比在设置过程中存在问题
调查显示，我国许多建筑工程在施工的过程中，往往会选择通过增大柱的断面对控制柱的轴压比例进行调整，但是即使采用高强度的混凝土也无法对这种类型的建筑结构进行缓解。限制柱轴压比的主要目的是避免柱子在偏压的情况下产生严重的形变而影响到整体的结构，一旦柱轴压比的比例没有调整到合适的范围，很容易导致柱子的结构被地震作用力破坏，混凝土被压碎，最终导致结构的延性降低，对建筑结构整体的抗震性能造成不良的影响。
4建筑结构抗震设计策略
4.1科学选择结构体系
为了确保建筑物的整体协调，必须科学地选择结构体系。通常，建筑结构工程的抗震设计概念要求以下两个条件：①稳定；②合适。通过选择科学合理的结构工程体系来满足结构的变形和抵抗力要求。建筑物必须具有一定的刚度，才能在一定程度上承受自身的载荷，并有效防止变形；当地震发生时，才能对较大的地震力辅以缓冲，以防止对建筑物造成局部损坏。因此，在选择结构体系时，必须要明确建筑物传力的途径和受力的计算，转换层的使用应尽量避免，这样可以降低建筑物倾斜或局部受损的几率，从而保护建筑物。
4.2设定抗震等级
为保障建筑的抗震能力，降低地震对房屋结构的破坏程度，保证建筑的整体安全性，需要重点加强对建筑的抗震设计管理，必须保证建筑抗震等级高于地区抗震等级。通过设定抗震等级，能够有效避免在常规地震条件下房屋结构出现大规模坍塌现象，同时提高地震等级异常情况下房屋的抗震能力，给居民逃生赢得宝贵时间。因此在建筑结构设计过程中，要根据抗震等级进行设计，从而确保设计的合理性，在实际的设计过程中，设计者要尽可能与相关部门取得联系，查阅当地历史地震等级，并以此作为设计的参考依据，最终确定建筑物的抗震等级。此外，还需要重点考虑地震周期，提高建筑的设计等级，从而避免地震发生时出现建筑抗震性能降低等情况，保证建筑物的安全，以此保障人们的生命财产安全。
4.3运用高延性结构消震和隔震
高延性结构可以有效提高抗震能力，并且有着良好的吸收地震能量的作用，我国当前在建筑的防震设计及后期施工过程中，为增加建筑结构的延性、整体刚度，对结构节点构造进行了科学合理的设计，以减少地震作用带来的不利影响。必要时可采用减震、隔震设计，确保建筑结构的安全、经济、适用。
4.4轴压比和短柱的合理设计
在抗震设计中，必须减小柱的轴向压缩比，并增加柱的横截面尺寸。降低轴向压缩比的目的是将柱放置在大偏心受压状态，以避免纵向受力的钢筋没有达到受拉屈服而导致混凝土被压碎的情况。由于柱的刚性强延性差，结构在地震的作用下容易被破坏，可以采用“强柱弱梁”的设计提高结构的整体延性，增加地震耗能，增强结构的抗震能力。
4.5强化结构薄弱层的抗震性能
对建筑结构薄弱层进行有针对性的抗震设计，能够有效提升建筑工程的抗震质量。建立建筑结构的受力模型，受力分析表明，结构转换层的抗震性能最薄弱，也是最容易达到极限状态的结构部位。所以在结构设计中，要采取有效措施对结构薄弱层进行加固处理。按照规范要求对结构转换层进行有针对性的抗震设计，适当提高转换层的配筋率，有效提升建筑构件的荷载受力能力。同时也要对薄弱结构层的楼板实施加固处理，利用双层双向钢筋提升楼板强度，也可同时增加楼板厚度，避免薄弱层在地震中发生应力破坏现象，影响建筑结构的整体稳固性。完成设计方案后，设计人员要重视方案的审查工作，根据设计方案简化受力模型，并进行结构受力的再次核算，提高薄弱层的抗震效果，确保薄弱层的结构性能满足抗震设计要求，提升建筑结构的整体安全性和稳定性。
结语
随着我国社会经济水平的不断提高，高层以及各种超建筑在城市建设中的应用越来越多。为有效保障人们生命财产安全，必须重视对建筑结构的抗震设计，尤其是进行抗震概念设计能有效降低地震对建筑物的损害，提升社会经济效益。
参考文献
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