提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法李娟

李娟王英孙烨杨坤宁

（中国能源建设集团陕西省电力设计院陕西省710054）

摘要：地震是一种突发性强、破坏力人的自然灾害。地震灾害发生时，房屋倒塌是对人们生命则产造成威胁的主要原因，它也直接决定了地区受灾程度。要从根源上减轻甚至避免对居民的伤害，就需要相关部门在对建筑结构进行设计时，提高建筑结构的抗地震能力和抗倒塌的能力。近年来，地震的频发给抗地震倒塌能力的设计带来了更人的问题和挑战。所以在对建筑结构进行抗地震倒塌能力设计时就需要采用科学的方法与思想，保证整个建筑有更强的塑形与抗地震的能力，能较好吸收地震产生的破坏性能量。如此，才能真正意义上保证地震多发带居民的人身安全。

关键词：建筑结构；抗震倒塌能力；设计思想；方法

1导言

地震是一个破坏性较大的灾害，建筑结构的安全可靠性是抵抗地震灾害的一个重要保障。建筑结构是一个整体的系统，是整个建筑的重要核心构成，只有承担起各个部分之间的关系，才能够保证建筑结构的稳定可靠性，本文就从如何提升建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法进行研究与分析，从而保证建筑结构的稳定性，抵抗地震的破坏。

2建筑结构抗地震倒塌能力设计的必要性分析

20世纪70年代，建筑结构工程师通过数次地震灾害之后逐渐从建筑抗震角度上认识到了传统“概念设计”的重要性，以此为起点，人们逐渐把目光转到了建筑结构概念设计之上。建筑结构抗地震倒塌能力的概念设计思想就是指，建筑结构设计师在最初的设计时，基本理解了建筑结构地震倒塌的情况，并运用相应的措施与手段对结构设计中遇到的问题进行有效处理，比如说建筑物体系、构件的延展性与构件的刚度等，之后再借助于相应的构造措施与信息技术降低建筑结构之中的薄弱环节，从而使得建筑结构抗地震防倒塌的要求得以有效实现。

3影响建筑结构抗震能力的因素

对于建筑结构抗地震倒塌能力来说，其影响因素是多方面的，任何一个设计施工细节的不到位，都可能是极大的安全隐患，以下列举了几点主要原因。

3.1建筑结构材料选择

建筑结构材料的选择对抗震能力大小起到了根本性的作用。因此对施工材料按照相关规范进行严格检验，对于提高建筑材料的安全稳定性，提高抗震能力有着至关重要的作用。特别是对于一些建筑结构的核心部分，比如建筑物的墙体、围墙以及隔断等，要予以更高的重视程度，必须进行细致严苛的审查，符合相关规范标准要求方可使用。

3.2建筑结构施工场地影响

建筑结构的施工场地的选择也是影响其抗震能力的重要因素。在进行相关选址时，应该充分考察所选位置的周围环境，主动避开容易发生地震或者易受地震滑坡侵害的地区，比如一些山崖崩塌的区域或者处于土质松动易发生山顶滑坡的山脚地带等，减少遭受地震灾害的频率。

3.3建筑结构施工质量优劣

除了做好对建筑结构材料的选择和建筑地址的确定工作，施工质量的好坏也会直接影响到抗震能力。所以在对建筑结构施工时，对每一个环节进行完善提升，特别是对于地基的基础工作，比如地基的前期处理以及混凝土的浇筑工作等，确保其完成质量，力求每一个细节满足工程要求，这对于提升建筑物的抗震能力也能起到积极的作用，更人程度上保证建筑结构的稳定可靠性。

4提高建筑结构抗震倒塌能力的设计思想与方法

4.1改变设计思想

要使建筑结构的抗震能力有效地提高，就需要相关设计人员在抗震方面的设计思想上不能固步自封，需要不断更新改进。在进行建筑结构的抗震设计时，设计人员应该重点考虑其抗震抗倒塌能力的优化提升，尽可能保证结构的规整，选用承载能力变化连续、平而对称整齐以及质量变化合适的设计方法。为更好保证其抗震性能，设计人员不应只是追求建筑物的外部特点，充分应用抗震理念，科学合理地对建筑结构的每个部分进行设计，保证其整体性和稳定性，发挥出建筑结构各个部分的最大作用，才能有效地保证其抗震性能的提高，降低其高危性。此外，相关人员还应该在建筑结构系统整体性上加强研究，对结构系统的稳固性、鲁棒性等予以重视，对抗震结构科学设计，充分调动协调各个部件的作用，增强其整体性能。

4.2创新科学的设计方法

当前，高层建筑逐渐受到人们的关注和欢迎，大部分建筑企业为了博人眼球，获取更多的经济利益，都会进行高层建筑，虽然高层建筑符合当今社会的发展趋势。但是其存在风险也较大，一旦发生意外灾害和自然灾害，住在高层中居民则无法有效的维护自身的安全。因此，我国要对高层建筑提出相关的要求，规定高层建筑的楼层。其次要能结合地震发生的频率和特征创新科学的建筑结构设计方法，这对建筑企业而言十分重要。在进行建筑结构设计之前，要做好实地考察工作，展开建筑工程的造型设计，然后设计建筑结构的框架体，通常设计人员在设计墙体时会采用剪力墙结构或者是钢结构。

剪力墙结构在墙体应用的过程中能可以承载来自不同方向的重量的，其结构具有较强的抗震缓冲能力和较强的坚韧性，在施工的过程中，只要能有效的控制楼层数，就能保证建筑结构框架和剪力墙能够起到抗震的作用，尤其是在地震的发生过程中可以剪力墙会减弱地震造成的破坏性。

4.3合理布局建筑结构

在设计建筑结构时，设计人员不仅要保证设计建筑结构具有科学性，同时，还需要考虑建筑结构的布局，要确保建筑结构的布置符合相关的要求。因此，在合理布局建筑结构的过程中，设计人员可以充分的从以下几个方面展开：在设计竖向建筑结构时，首先要考虑其承载重量，设计人员必须要保证建筑结构的承载重量较为均匀，具有一定的规律性，然后采取适当的措施，防止结构发生变化。在布局建筑结构时，一定要做好安全防范措施，在保证建筑结构不会因为承载力的变化而出现严重的问题，否则，建筑企业则很难保证建筑人员的安全，甚至会给建筑工程留下严重安全隐患。明确建筑结构布局的形式，通常建筑工程会采用竖向布置和水平方向的布局，这两种形式能增强建筑结构的承载力，也可以提升建筑结构的负荷力度，进而从实际上解决根本问题，减少地震所带来损失。

4.4加强对设计人员指导与培训

在提升建筑结构抗地震倒塌能力的过程中，设计人员必须良好的专业素养和崭新的设计观念，才能创造出符合防震要求的建筑结构。因此，建筑企业要能定期对设计人员进行指导和培训，激发其创新意识和设计潜能。在培训的过程中，要让设计人员转变传统设计观念，将现今的科学技术融入到其中，从而确保所设计的结构符合防震的要求。但在提升建筑质量的过程中，设计人员要做好建筑结构的抗地震坍塌能力的设计。

4.5隔震构造措施

当发生地震时，隔震结构会出现显著的水平位移。若想确保隔震层在遭受地震灾害时仍具备一定的变形能力，在设计过程需针对上部结构四周布设适宜的竖向隔离缝，一般将缝宽控制在500mm左右；上部和下部结构布设相贯穿的水平缝，将缝高控制在20mm，同时利用柔性材料进行填充；电梯井侧壁选择下挂的方式，且井道外皮到地下室柱和填充墙等设施的净距离超过500mm；贯穿隔震层内部的排水管道和弱电电缆等都选择柔性连接，也可借助其他可行措施满足隔震层在地震灾害中的水平位移标准。

4.6悬挂隔震

悬挂隔震原理为阻隔地面地震波传送到建筑主体结构，以免主体结构被损坏。这一结构中的大多数质量基本均附着在地面上，一旦地震到来，结构上层分离使得无惯性力出现，以此来达到大大隔震目的。主要应用在大型钢结构和钢结构中，又可细分成主框架与子结构。当悬挂子结构时，则主框架结构和子结构随即分离。待地震波移动至悬挂部位时，则地震能量显著减少，全面控制了地震的进一步传递，降低了地震损害。

4.7层间隔震装置

层间隔震是面向原结构装设耗能减震装置，包含质量与隔震支座这两部分。当地震来临时，一般由隔震与减震来吸收相应的地震能量，降低地震损害，减小地震所产生的不良影响。抗震技术辅以隔震技术便是层间隔震。然而，层间隔震的实际减震效果低于基础隔震技术效果，大约低至20%左右。该技术具有较大的应用空间，除可应用在新建建筑物，还能巩固强化既有建筑物。隔震装置内部的支座材料通常可选择橡胶，利用结构夹层改建便可达到减震效果。

5结束语

总而言之，地震的发生往往会引起建筑物特别是高层建筑物的损坏甚至倒塌，对人民的生命安全造成了极大的危害，同时也很人程度上造成了社会资源的浪费。因此在提高建筑结构抗地震倒塌能力方面进行深入研究，不断革新设计思想与方法，提高建筑结构抗震能力具有极大的现实意义。相关人员应保持提高抗震能力的意识，从建筑结构的设计理念出发，不断加以更新完善，设计出实用且安全稳定的建筑结构，并做好结构材料以及施工质量的把关工作等，才能从根本上提高抗震能力，为人们生命财产提供保障。

参考文献：

[1]段安洪.提高建筑结构抗震能力的设计思想与方法[J].有色金属设计，2015，01：43-45.

[2]琚志辉.提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法[J].门窗，2015，05：157+159.

[3]盛鑫，刘晨宇.提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法[J].门窗，2015，09：143.

[4]陈庆强.加强建筑结构抗地震倒塌能力的设计思考与措施[J].建材与装饰，2015，45：88-89.