摘要：地震不仅会造成巨大的经济损失，甚至会威胁到人们的生命安全。目前在建筑行业发展过程中，建筑结构抗震设计，已经成为建筑工程中需要重点考虑的一个问题。本文从建筑结构抗震设计的重要性，结构抗震设计的目的和要求，结构抗震概念设计三个方面进行了简述。

关键词：建筑结构 结构抗震设计

一、建筑结构抗震设计的重要性

地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化的一种自然现象，突发性强、破坏性大、影响面广、并且会引起一系列次生灾害。我国是地震多发国家，典型的例子如1976年7月28日的唐山大地震，2008年5月12日的汶川大地震。强烈地震给人们带来了无可挽回的巨大经济损失和触目惊心的人身伤亡事故，同时也给人们留下很深的伤痛和启示，因此建筑结构抗震设计的重要性日益凸显，研究和提高各类房屋抵抗和防御地震作用，使地震造成的人员伤亡和经济损失降到最低限度，是结构工程师设计工作的重点。结构抗震设计的理论也在不断的经验教训中得到了长足的发展，经历了从弹性到非弹性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服、并赋予结构一定的塑性变形能力的“耗”的一系列转变[1]。

二、建筑结构抗震设计的目的和要求

建筑结构抗震设计的基本目的是在现有的科学水平和经济条件下，不同频谱和强度的地震发生时，要求建筑物具有不同的抵抗能力，最大限度的限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民的生命财产安全。我国《建筑抗震设计规范》规定以“小震不坏、中震可修、大震不倒”三个设防水准作为抗震设计基本准则。小震不坏要求建筑满足多遇地震作用下的承载能力极限状态要求以及建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值;中震可修要求建筑结构具有相当的延性能力，不发生不可修复的脆性破坏;大震不倒要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不能超过规定的弹塑性变形限值。

在抗震设计时，为满足上述三个设防水准目标采用两阶段设计法。第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合进行截面设计，验算结构在多遇地震作用下结构构件的承载能力和结构的弹性变形。第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形[2]。

三、建筑结构抗震概念设计

由于地震的不确定性、地震的破坏作用、结构地震破坏机理的复杂性，以及结构计算模型的各种假定与实际情况的差异，迄今为止，依据所规定的地震作用进行结构抗震验算，计算结果还是一种比较粗略的估计，因此，强调了结构设计人员必须重视“结构抗震概念设计”，建筑结构的抗震概念设计主要有以下几个方面的内容：

1、合理选址以提高建筑物的抗震能力

大量的震害实例证实，建筑场地的地质条件和地形地貌对建筑物震害有显著影响。地震会引起地表的地裂和错动以及地面沉降，如果建筑物选址不合理，地基建在地质不稳固的地方，地震对建筑物的破坏会更加明显，因此合理选址对提高建筑物的抗震能力非常重要。在建筑物选址时，应根据工程地质和地震地质有关资料，宜选择地层稳固地带，应尽量避开地质不稳固的地方，如断层带、地下采空区、地下水空洞区、易液化土等地方。当确实需要在不利地段或危险地段建设工程时，应遵循建筑抗震设计的有关要求，进行详细的场地评价并采取必要的抗震措施。

2、打造良好的结构体型和传力体系

合理的建筑形体和布置在抗震设计中特别重要，建筑物平面及立面变化要缓和均匀，立面造型尽量避免过多过急的外挑和内收，抗侧力构件的平面布置宜规则、对称，侧向刚度沿结构高度方向变化均匀、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度突变，产生过大的应力集中或塑性变形集中;同时，要尽量使结构的刚度中心和质量中心重合或尽量相近，减少地震作用下的扭转效应，因为地震引起的惯性力作用在楼层平面的质量中心，而楼层平面的抗力则作用在其刚度中心，二者的作用线不重合时就会产生扭转。

抗震结构传力体系要求受力明确、传力合理、途径不间断并具有良好的整体性，使结构的抗震分析更符合结构在地震时的实际表现，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力，同时应具备良好的变形能力和消耗地震能量的能力，良好的结构体型和传力体系是保证结构抗震效果的前提和基础。

3、设置多道抗震防线

在建筑的抗震设计中，有意识的使结构具有多道抗震防线，是抗震概念设计的一个重要组成部分。如果建筑物采用的是多重抗侧力体系，第一道防线的抗侧力构件在强烈地震作用下遭到破坏后，后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件立即接替，抵挡住后续的地震动的冲击，可保证建筑物最低限度的安全，免于倒塌。整个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。比如框架—抗震墙结构体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成，地震发生时，抗震墙处于第一道防线，当抗震墙在地震作用下遭受一定程度的损坏，刚度降低而部分退出工作并吸收相当的地震能量后，框架部分起到第二道防线的作用，在两道防线间，大量的地震能量被结构的弹塑性变形所消耗。抗震结构体系应有一定数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复[3]。在建筑抗震设计中，实现设置多道抗震防线的措施主要有：采用超静定结构、设置人工塑性铰、合理利用非承重构件、设置耗能元件或耗能装置等。

4、保证主要结构构件的稳定性和高延性

从概念上讲，结构的延性定义为：结构承载能力无明显降低的前提下，结构发生非弹性变形的能力。对于地震区的建筑来说，提高结构延性是增强结构抗倒塌能力，并使抗震设计做到经济合理的重要途径之一。构件设计应遵循“强柱弱梁，强剪弱弯、强节点强锚固”的原则，从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标[4]。具体做法是通过合理设计使柱端抗弯能力大于梁端，从而使结构在地震作用下塑性变形或塑性铰首先出现在梁端，梁端先于柱屈服，用以提高结构的变形能力，防止结构在强烈地震作用下倒塌;通过相应提高构件端部和节点的抗剪能力以避免构件发生剪切破坏，因为剪切破坏属于脆性破坏，某个部位一旦发生剪切破坏，这个部位在整个抗震结构中的作用就会丧失，柱端发生剪切破坏，建筑结构的局部就会发生坍塌，局部坍塌有可能导致整个建筑物的坍塌;加强抗震结构构件之间的连接，使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求，充分发挥各个构件的强度、变形能力，从而获得整个结构良好的抗震能力。

四、结束语

建筑结构的抗震设计事关生命财产安全，任重而道远，是建筑结构设计中的重要环节，结构抗震设计人员必须紧密结合时代发展的需要，努力提高自己的专业技能，对建筑结构抗震设计的缺陷，认真分析与总结，从整体出发进行结构抗震设计，提高建筑的抗震能力，保证人民的生命财产安全。

参考文献

[1]范涛涛. 房屋建筑结构抗震设计常见问题分析与解决措施[J]. 城市建设理论研究，2015.

[2]朱鹏. 超高层建筑结构抗震设计常见问题及解决措施探究[J]. 居舍， 2019.

[3]顾汉荣. 试论建筑结构抗震设计的问题及改良方案[J]. 城市建设理论研究，2015.

[4]胡一峰， 陈汉威. 关于房屋建筑结构抗震设计常态化问题分析与对策探讨[J]. 建筑工程技术与设计， 2017.