混凝土结构建筑抗震设计探析

摘要:在合理分析混凝土结构建筑抗震结构设计的必要性基础上，科学地对目前我国混凝土建筑抗震结构设计中存在的不足和问题进行了剖析，并针对这些问题提出了相应的合理解决办法和设计优化措施，从而有效地探究提升我国混凝土建筑抗震性能的有效手段。

关键词:建筑，混凝土结构，抗震设计

0引言

自进入21世纪以来，随着我国社会经济的不断发展和城市化建设的不断加快，我国城市建筑尤其是高层建筑的建设需求量在与日攀升，这同时也使得建筑设计的抗震性能和安全性能越来越受到人们的高度重视。混凝土结构因其本身具有整体性能好、可塑性高以及耐火性好等特点，成为了我国当代建筑行业基础建设当中应用最为广泛，使用频率最高的建筑结构材料，所以，它的安全性能和结构设计的好坏，对于整个建筑结构的抗震性能起到了直接性的影响。因此，相关建筑设计工作者一定要充分地认识到混凝土结构建筑抗震结构设计的重要性，并且积极采取科学有效地设计理念和方法，来合理的设计与提升混凝土结构建筑的抗震性能，从而科学地提升建筑设计的安全性和稳定性。

1混凝土结构建筑抗震设计中存在的问题

1．1前期准备工作不完善

不论是对于建筑设计而言，还是施工而言，前期的准备工作都是必不可少的，前期准备工作中所包含的相关设计资料收集、施工规范整理、施工材料购买与审核以及设计方案的审核等内容，都对整个混凝土结构建筑的抗震设计起到了非常关键的影响，因此，对于混凝土结构的建筑抗震性能设计来说，前期准备工作的完善与否至关重要。然而，据相关调查部门统计，在我国每年的混凝土结构建筑的抗震性能审核当中，很多混凝土结构建筑的抗震能力不符合国家相关法律法规规定的抗震能力标准，而这其中很大一部分原因就来自于一些建筑设计公司对于设计之初的前期准备工作做的不怎么完善所引起的。比如说，以混凝土结构建筑抗震性能设计前期的现场勘查测量工作为例，由于每一个地方的实际地理情况、地形地貌、自然环境、土壤条件以及水文条件等都是不相同的，但是一些建筑设计人员在对其进行实地考察、勘探测量的时候，没有及时的采用变通的测量方法，对于不同地形地貌的施工场地，采用同一套测量标准来进行实地测量，进而导致一些特殊的细节数据没有被测量勘察到，而后来的建筑设计师在进行混凝土结构建筑的抗震设计时，也没有能够及时得到所有的真实信息，不能够全面的、透彻的了解施工场地的实际条件与情况，最终导致设计出来的混凝土建筑结构抗震性能无法达到实际的标准要求，因此，施工前期的准备工作至关重要。

1．2防震结构设计不规范

防震结构设计是现代混凝土结构建筑的抗震性能设计当中，最为关键也是最为有效地设计实现方法，它其中包括了抗震层、防震缝以及抗震支座三大主要防震结构的设计，这三大抗震结构对于整个混凝土结构的建筑抗震性能起到了关键性的影响，所以至关重要。根据我国相关法律法规规范和标准条文规定，当出现以下三种情况时，抗震层、防震缝以及抗震支座这三大防震结构都必须满足设计规范:第一种，混凝土结构的建筑房屋中平面的所有尺寸大小，都远远超过了我国《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中的标准规范限度值，并且还没有设计相应的安全强化措施的情况下，混凝土建筑的抗震层、防震缝以及抗震支座的设计就必须都要有。第二种，对应的混凝土结构建筑的各部分不同的功能结构，其刚度和承载压力的负荷能力存在着很大的差距，并且还没有设计相应的安全强化措施的情况下，混凝土建筑的抗震层、防震缝以及抗震支座的设计就必须都要有。第三种，对于一些设计感比较强，上层建筑与下层建筑之间存在着巨大的错层，并且还没有设计相应的安全强化措施的情况下，混凝土建筑的抗震层、防震缝以及抗震支座的设计就必须都要有。然而根据实际的相关调查显示，我国很多混凝土结构建筑的相关防震结构设计都没有达到上述标准，建筑的抗震性能有待考验。

2提升混凝土结构建筑的抗震性能设计的有效措施

2．1完善前期准备工作

设计与施工前期的准备工作对于整个混凝土结构建筑的抗震设计起到了非常关键的影响，因此，对于混凝土结构的建筑抗震性能设计来说，前期准备工作的完善与否至关重要。相关建筑设计工作人员可以从以下几个方面来完善混凝土结构建筑抗震设计的前期准备工作:第一，做好实地的地震灾害数据分析。混凝土结构建筑的抗震性能设计的主要目的就是为了抗震，因此，要想保证设计出来的混凝土建筑结构的抗震性能能够满足实际的需求，相关建筑设计师就必须要了解工程所在地的实际地质灾害情况。地震灾害的数据分析工作包括当地的地质结构属于平原、丘陵还是山地结构，近百年内的地震灾害发生频率是多少，以及是否处于地下断层等情况，这些信息的采集都能够为建筑设计师提供有力的当地地质灾害产生几率和强度大小等信息，从而更好地开展混凝土结构建筑的抗震设计。第二，强化建筑结构的延性设计。延性设计即抗形变能力设计，一般情况下，在地震灾害来临时，强大的地震冲击波会造成地面土壤层波动和碎裂等情况的产生，这种情况下的混凝土建筑会因为地质的变化，而受到很大的形变压力，而要想在这种强大的形变压力下保证建筑的稳定性能，就需要建筑设计师加强对于建筑本身的结构延性设计，强化建筑本身的负载能力和抗压能力。

2．2强化防震结构设计

2．2．1抗震层设计

抗震层是现代混凝土结构建筑抗震设计当中的三大基本结构之一，从设计位置的角度上来说，抗震层设计所在的部位和发挥作用的部位，都在建筑基础的顶部，是整个建筑抗震结构当中，最为基础也是最为关键的抗震结构，它的存在能够起到隔离地震冲击波与建筑体的作用，不让混凝土建筑体直接与地震冲击波相接触，从而最大程度上的减少地震冲击波对于混凝土建筑体的影响，减少地震对于建筑体的损坏，提升混凝土建筑的稳定性和安全性。在实际的设计和施工操作当中，抗震层的设计如下所述:首先，为保证抗震层的设计不影响整个混凝土建筑体设计的功能性和合理性，建筑设计师可以将抗震层设计在地下室的柱顶或者层顶。然后，考虑到抗震层本身的特殊性，也为了为抗震层的施工和后期的维护与修理提供一定的方便性，一般情况下，相关建筑设计师可以在抗震层的顶部和基础面之间，预留80cm的小空间。

2．2．2防震缝设计

防震缝同样也是混凝土建筑结构抗震设计当中的三大基本组成结构之一，它的设计是为了当地震灾害来临时，混凝土结构的建筑在地震冲击的情况下，产生一些变形时，为其形变预留一些适当的形变缝隙，进而将整个建筑体划分为多个不同的空间，减少相互的影响，也就是说，防震缝的存在事实上就是为了给地震作用下建筑体的各部分避免相互挤压冲撞，而预留的伸缩缝。从设计的位置角度上来说，防震缝的设计贯穿了整个混凝土建筑的结构体，整个建筑体的各单元功能区都有其存在的影子，所以，它承担的责任很大，功能性和安全性要求非常的高。在实际的设计和施工当中，防震缝的宽度设计需要依据实际的地质情况和防震设计规范来进行设计，宽度设计过小或者过宽都会影响到其整体的功能性发挥。

2．2．3抗震支座设计

抗震支座的功能是对地震能量的一个缓冲和滑动释放，与上述抗震层和防震缝相比，抗震支座的使用位置多在于混凝土结构建筑体容易受到地震影响比较大的部分，位置和数量根据实际的需求为准来设计。需要注意的一点是，抗震支座的设计与选择应当采取以下几个方面的标准为参考:第一，地震波测试。相关建筑设计工作者可以通过模拟地震波的方式，来测试抗震支座的性能，从而设计出合适的使用位置和使用数量，来满足实际的抗震性能需求。第二，混凝土结构的建筑体本身有一定的设计使用年限，因此，相关建筑设计工作人员在进行抗震支座的选择与设计时，同样也需要考虑到抗震支座的使用年限，一般情况下，根据相关的法律法规和设计标准，建筑体防震支座的使用寿命应当长于混凝土建筑体本身的使用寿命年限。

3结语

混凝土结构作为我国当代建筑行业基础建设当中应用最为广泛，使用频率最高的建筑结构材料，它的结构抗震性能设计的质量对于整个建筑结构的安全性能和稳定性能都有着非常重要的影响，因此，相关建筑设计师一定要充分地认识到混凝土结构建筑抗震结构设计的重要性，并且积极采取科学有效地设计理念和方法，来合理的设计与提升混凝土结构建筑的抗震性能，从而科学地提升建筑设计的安全性和稳定性。

参考文献:

［1］刘超，时超．混凝土结构建筑抗震结构设计分析［J］．城市建设理论研究(电子版)，2016(6):23．

［2］刘国勇．混凝土结构建筑抗震结构设计分析［J］．科技风，2016(9):102．

［3］宋延磊，宋延旭．混凝土结构建筑抗震结构设计分析［J］．城市建筑，2015(32):81-82．

［4］程学才．混凝土结构建筑抗震结构设计分析［J］．河南科技，2015(16):16-17．

作者:赵端 单位:太原理工大学建筑设计研究院