1 引言
自 2008 年以來，我國先后經歷了汶川、玉樹、魯甸等地震災害，不僅給國家經濟帶來了巨大的損失，更嚴重威脅到了人民群眾的生命財產安全。我國地處兩大地震帶之間，是一個地震多發的國家。如近段時間新疆和田地區皮山縣發生的 6. 5 級地震，已造成 3 人死亡，142 人受傷，倒塌房屋 38697 間，嚴重損壞 22100 間?？梢?，建筑物的倒塌與損壞是造成地震災害嚴重的主因，建筑結構的合理與否直接關系著房屋建筑的質量，更關系著地震災害的危害程度。因此，從影響建筑結構抗震性能的因素出發，探討建筑結構抗震設計的優化路徑，具有積極的現實意義。
2 影響建筑結構抗震性能的因素
2. 1 建筑物本身的設計建筑物本身的結構設計對于抗震相當重要。在地震中，容易坍塌的建筑一般都是因其平面布置過于復雜，使得建筑結構質心與剛心不重合而產生扭轉效應，最終導致發生整體坍塌。例如，汶川大地震中倒塌的一棟鋼筋混凝土建筑，其倒塌原因就是因為平面布置不規則，結構的質心和剛心不一致，在水平地震的作用下發生了扭轉效應。針對此類建筑物的平面設計，必須要考慮到偏離剛心遠端框架柱以及抗震墻承載力的大小。而針對此類建筑物的立面設計，如果建筑結構重心過高，受根部與下部結構連接薄弱和鞭梢效應的影響，地震時出屋面部分容易率先破壞傾倒。因此，結構重心要設計得盡可能低，以降低地震時鞭梢效應的影響。
2. 2 建筑場地地震對不同建筑物的破壞程度是不一樣的，具體原因有以下三點：
（ 1） 在地震過程中，地面產生劇烈運動，極有可能使得建筑物因形變過大、強度不足或整體性遭到破壞而損壞； （ 2） 有些建筑受地震引發的堰塞湖、水庫坍塌、泥石流等次生災害影響而被摧毀； （ 3） 在地震中，有些建筑因場地發生地層陷落、斷層錯動等地面變形而被直接摧毀。常見的加固措施可以有效預防前兩種情況，但后一種情況單純地依靠加固技術難以到達預防目的。因此，對于建筑場地的選擇一定要慎重，要在詳細勘察地質、地形的基礎上，最大限度選擇對建筑抗震有利的地形，從源頭上降低地震帶來的危害。
2. 3 建造結構所用的材料及施工質量通常情況下，地震對建筑結構的破壞力大小與建筑結構的質量大小呈正相關。即同一條件下，地震產生的破壞力會隨著建筑結構質量的大小而變化。因此，為減輕建筑結構質量，在選擇建筑的框架、隔斷、屋面構件、墻體等材料時，要多采用質量輕、能改善建筑抗震性能的陶?；蚣託饣炷?、空心塑料板材、多孔磚等。同時，施工質量也會對建筑結構的抗震性產生很大的影響。細節決定成敗，任何一個施工環節都至關重要，如施工所造成的截面幾何特征、材料性能、砂漿強度的變動，都可能使得建筑結構的抗震性能下降。
3 建筑結構抗震設計的優化路徑
3. 1 合理選擇建筑結構體系合理選擇建筑結構體系作為建筑結構抗震設計中重要的一環，對建筑物的安全性和經濟性有著直接的影響。具體設計中，應注意以下幾個方面：
一是，建筑結構體系要有合理的剛度。保持建筑物足夠的剛度，有利于降低地震給高層建筑物帶來的損害。主體側抗力的結構剛度，要滿足規范規定的水平位移、整體穩定、強度延性要求，這是其結構剛度的下限值，必須滿足，但也不宜過大，以略大于規定值為最佳； 鋼筋砼結構的設計要按照“強柱弱梁”、“強剪弱彎”等原則進行，合理地選擇柱截面尺寸，注意構造配筋要求，控制柱的軸壓比，以保證其具有足夠的承載力和延性； 針對樓屋蓋結構剛度，要求樓屋蓋的斷面尺寸要選擇合理、布置適當。
二是，建筑結構體系要加入冗余度的設計。在工程結構設計領域，冗余度有時也被稱作超靜定次數。在實際工程結構中，加入冗余度設計，能夠保證工程結構在喪失部分約束或局部連接后依然具有一定的荷載能力，能在一段時間內維持結構整體的穩定性。在建筑結構的體系中，要設置多道抗震防線，以保證在地震的作用下，一部分延性好的構件首先達到屈服，擔負起第一道抗震防線的作用，其他構件再依次屈服，從而形成多道抗震防線。
三是，建筑結構體系要有合理的荷載傳力途徑。（ 1） 垂直荷載的傳力。樓屋蓋梁系的布置，應盡量使垂直荷載以最短的路徑傳遞到豎向構件墻、柱上去； 豎向構件的布置，應盡量使豎向構件與垂直荷載作用下的壓應力水平接近均勻，以避免豎向構件之間壓應力的二次轉移；（ 2） 水平荷載的傳力。建筑結構要滿足結構頂點水平位移、層間水平位移的一定限值要求，避免整體結構過大的側移變形對結構產生不利影響，從而影響建筑物的正常使用。
3. 2 注重建筑場地的選擇建筑場地一直是整個建筑結構的關鍵，其對建筑的抗震能力有著直接的影響。因而，設計師們必須加大對建筑場地的重視程度，以多層次、全方位、綜合性考量為基礎，對建筑場地予以科學選擇。在選擇建筑場地的過程中，應選擇如平坦開闊的中硬土地基、穩定巖石地基等對建筑抗震有利的地形。同時，要最大限度地避開如易液化土、半挖半填的地基土等地段，以免因場地因素而對建筑結構造成損壞。在一些特定的環境中，建筑場地無法避開不利地段時，必須要采取適當的加固措施。例如，可以采用地基、樁基加固以及上部結構的強化處理等措施，來處理建筑地基受力區域內土壤中存在半挖半填地基土、軟弱粘性土層和明顯不均勻土層的現象。地震過程中，可能會出現地裂或滑移的場地，需要采用相應的地基穩定措施。
3. 3 重視建筑平、立面布置建筑物的平、立面布置，要求遵循結構均勻對稱的原則，這是因為結構均勻對稱的建筑能夠在重力荷載下正常工作，并能有效抗震抗風。
因此，在建筑結構設計中，要多采用規則的建筑結構設計，最大限度地避免不規則的建筑結構，以提升建筑結構的抗震性能。建筑結構的規則性，主要體現在建筑主體抗側力結構上。因此，在實際過程中，需要注意以下四個問題： 一是，建筑主體抗側力結構構成變化、沿豎向斷面需均勻分布，且兩個主軸方向的剛度和變形特性要比較相近； 二是，從建筑主體抗側力結構的平面布置來看，要避免某一、兩片剛度大而延性差的結構，如長窄的實體剪力墻，應盡可能地使得同一主軸方向各片抗側力結構剛度均勻； 三是，主體抗側力結構的平面布置，還要保持中央核心與周邊結構的剛度協調均勻，以避免產生過大的扭曲變形。
4 結語
房屋建筑結構抗震設計，是目前用于保證我國房屋建筑安全性和耐久性的一種重要方法。我們要立足于國內房屋建筑的實際經驗和教訓，立足于我國地震多發的特點，結合國內外房屋建筑的成功經驗，來不斷提升抗震設計技術，以降低國家和人民的生命財產損失，保證房屋建筑的安全性與穩定性。
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