建筑结构抗地震倒塌性能设计浅析

建筑结构抗地震倒塌性能设计浅析

吴涛

南京兴华建筑设计研究院股份有限公司 江苏 南京 210000

摘要：建筑结构在地震影响下导致坍塌是产生震后建筑人员受伤甚至死亡的关键因素，结构坍塌通常有其连贯性，也就是部分结构坍塌之后，通常还会导致和此结构相近的其余结构坍塌。为了防止此类状况的发生，一定要做好抗倒塌设计。基于此，本篇文章对建筑结构抗地震倒塌性能设计进行分析，以供参考。

关键词：建筑结构；抗地震倒塌；性能设计

引言

就大规模高层建筑以及超高层建筑结构在设计过程中需坚持科学有效的设计思维以及设计方法，在保证建筑结构抗地震以及防倒塌性能能力的基础上以便更好的确保地震发生时能够更好的吸收能量，最大限度的避免地震所带来的危害。因此加强建筑结构抗地震倒塌性能设计研究具有重要的意义。

1地震破坏建筑结构的原因

若想要有效提高建筑结构的抗震性能，就一定要掌握地震是怎样毁坏建筑构造的、地震对建筑构造产生毁坏的根源是什么、通常以哪种方式毁坏。地震造成的强大力量会造成建筑物坍塌，进而会导致严重的经济损失与人员伤亡，地震对于建筑结构造成的毁坏基本有下面几种方式：纵向颠簸、横向摇摆、垮塌或者扭曲、建筑物倒塌。地震是不可避免的自然灾害的一种，然而人类能够借助科学的方式，提高建筑物的抗震性能，进而尽可能地削减地震对于建筑结构产生的破坏。在地震发生时，地壳快速释放能量造成震动，期间会产生强大的地震波，地震波会使地面产生前后、上下、左右的运动,导致建筑结构受到巨大的外力荷载，会毁坏建筑物，更严重时会造成房屋倒塌，不但会导致无法估量的经济损失，还会使人员伤亡。

2建筑结构抗地震抗倒塌能力的影响因素

建筑结构抗震抗坍塌性能的影响条件涵盖了原材料、建筑质量、建设位置等。一、原材料。原材料的品质、性能是左右建筑结构抗地震坍塌性能的关键点，采用品质较低、性能不合规的原材料会直接造成建筑结构的抗震性能降低，很大程度上加大了地震时建筑物坍塌的几率。二、建设质量。某些建设公司因为管理不到位、压缩工程进度等因素，对工程品质管控不足，不重视建设质量，造成建筑结构的抗震抗坍塌性能达不到原本的设计要求，从而留下了一定的安全隐患。三、建设位置。建设位置不同，地质情况也各不相同，若是建筑物选址时期对地质情况的勘查不仔细、考虑片面，就会导致选址失误，例如把建筑物建设在了易倒塌易滑坡区域，但又未充分考虑相应应对措施，这就会很大程度地减弱建筑的抗震抗坍塌性能。

3建筑结构抗地震倒塌性能设计

3.1优化建筑结构的设计

在建筑结构设计阶段，需要放开观念，按照详细状况展开持续性的优化完善。在建筑物抗震设计过程中，有关人员要特别强化对抗震坍塌性能的提高完善，尽可能保障建筑构造自身的完整，选择荷载传递连贯、平面对称规整的建筑结构。在建筑结构设计过程中，为了使其抗震能力可以符合有关要求，不能一味看重建筑物的外观状况，在全局设计中要针对抗震观念展开全方位运用，对建筑结构中的各个环节都展开合理有效的设计，进而确保建筑物全局的稳固性，令建筑物各个区域的作用都可以被完全展现。不仅如此，应该强化对建筑结构全局性的探究与解析，强化对建筑结构安全性、平稳性的关注，合理设计抗震构造，提升建筑全局抗震性能。

3.2合理进行建筑结构选型

一些设计人员在展开建筑构造选型过程中，盲目地追求外形的创新性和变化性，却忽视了建筑的抗震性能需求，使建筑物抗震性能不够，在地震过程中被严重损伤。为提升建筑抗震抗坍塌性能，在展开建筑结构选型过程中，不能只关注建筑的片面的角度，应该防止利用过刚或过柔的构造方式，也尽可能不要利用混合结构或砖混结构等抗震不利的建筑结构。建筑结构选型应该全方位考虑建筑的抗震设防类别、场地条件、建筑高度、结构材料等因素，进而选取最恰当的一种建筑结构体系。当前抗地震坍塌性能设计能够更好的避免地震发生所导致的危害，主要体现在框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构等，以上结构类型能够更好的传递地震作用力，防止由于部分结构亦或构件出现损害所造成的整体结构抗震能力的丧失亦或避免重力荷载承载能力的缺失，通过以上结构设计模式能够更好的保证地震承载力，避免结构出现变形的状况。

3.3保证结构的延性

就建筑工程被地震危害所带来的影响进而导致变形情况，保证结构防御性能，保证建筑结构延性，从而能够从本质层面吸收地震所产生的能量。合理的布置地震力吸收途径,构建坚固的建筑构件抗侧力结构体系,降低地震能够带来的巨大伤害,防止其对建筑结构造成较大破坏，同时推动建筑结构全局负载性能的不断提高。在建筑结构设计过程中，应该选取合适的位置设置塑性铰区域，从而合理地提高结构塑性形变状况的性能，在此过程中需确保刚度以及承载力分布的合理性与科学性，防止由于局部的削弱亦或是其突变所形成薄弱区域出现过大应力集中以及塑性变形集中。因此，加强建筑结构的延性，设置多道抗地震倒塌防线，避免建筑物在较短的时间内遭到破坏,为人们的疏散和撤离提供时间,并在一定程度上保证建筑物的完整，减少人员伤亡，显著提升项目的抗地震倒塌性能。

3.4注重地基抗震能力

提升地基抗震性能是建筑结构抗震设计的关键方式之一。在建筑工程开始之前，就需要全方位做好地质勘探和地形检测，具体明确建筑所处区域的地质条件，尽可能规避地质断层区域、泥石流高发区域等不利于抗震的地区。不仅如此，应该选取现场土质较硬的区域展开施工，同时按照实际地质条件来明确科学的埋置深度，合理选择最优形式的基础，为建筑供给充足的横向、纵向支持，避免移动、下沉等情况的出现。除此之外，应该利用合理的延性设计，有计划地利用一部分塑性设计，加强建筑结构的极限弹性，防止出现塑性毁坏，如此，在地震灾难产生时，就可以经过构造的塑性变形把一定的地震能量缓解，进而很大程度上提升建筑抗震性能。合理设计地基，同时能够有效的缩减地震灾害所导致的也滑移和倾覆等危害，进而能够更好的保证建筑整体结构的稳固性。对于建筑结构来说，地基关系着整座建筑物的寿命。

3.5注重构件连接要求

在建筑设计过程中，要确保全局结构的抗震性能，就需要在确保安排科学的前提下，重视不同构件相互间的链接要求，保证建筑工程的主题结构以及局部构件相互之间的连续与稳固定。因此，在构件链接的过程好需满足以下要素：首先，节点破坏时不可先进行构件的链接；其次预埋件锚固若发生破坏，不可先进行构件的链接；再者，装配式结构构件进行连接时，需确保其结构的合理性以及整体性；最后预应力混凝土构件预应力钢筋，宜在节点核心区以外锚固。

结束语

综上所述，地震作为较为普遍的灾害之一，随着地震的出现通常会导致建筑结构出现坍塌，直接危害到人们的生活财产安全。因此，加强对建筑物抗地震倒塌能力的设计，在当前的建筑结构设计中变得越来越重要。在整个设计施工的过程中，应努力提升对建筑结构抗地震倒塌性能设计的能力，综合考虑建筑物的施工环境和整体情况，保证建筑物抗震倒塌设计的科学性与合理性，提升建筑结构的安全性能，从而促使建筑结构抗震倒塌能力得到最大的的提升。

参考文献

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