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摘 要：我国是一个多地震国家，处于地震带上，地壳比较活跃，这与建筑工程的质量安全关系密切。建筑抗震工作一直是建筑设计和施工的重点，本文对建筑抗震设计的思路进行分析，指出在建筑结构抗震设计中存在的问题，并提出防范措施，可供参考。
关键词：建筑工程；结构设计；抗震
1 目前我国建筑工程的现状及抗震设计原则
1976年唐山大地震，2008年中国又一次大地震——汶川地震，这对正在高速发展的中国和中国人民予以沉重的打击，无法计量的经济损失和感情伤害。如今，抗震研究工作已经成为防灾减灾工作的重中之重，也成为全国建筑行业的主题。
虽然我国建筑工程迅猛发展，建筑质量和水平也在不断提高，但是我国建筑工程的抗震性方面依然存在一些问题。首先，在建筑形式方面，设计单位在进行建筑工程结构设计时往往在形式上追求新颖、美观，但在实际操作上会出现很多问题。例如，建筑平面没有因地势进行设计转折、结构平面凹凸不规则等问题影响建筑承载力，从而不能保证建筑质量。其次，在框架结构上，框架柱网不规则，开间不均匀；底部框架梁跨度太大，框架梁柱截面偏小；最后，在抗震墙方面，一方面由于底框结构没有按要求设置抗震墙，建筑单位在经济利益的趋势下，减少抗震墙数量，降低了抗震系数；另一方面单位只强调空间功能分布，而抗震墙分布不对称、不均匀，有的工程抗震墙布置过多，使薄弱层上移，由于多层砌体房屋结构变形、耗能能力差，地震时破坏往往更加严重。
建筑行业应秉承着科学合理的抗震设计原则。首先，选择有利场地是前提。引起地震的主要原因是场地的地质条件，在一些情况下建筑防震措施不能解决和避免地震危害，因此，在进行建筑工程的建设时，要进行详细的地质勘察，分析地质条件，尽可能避开对建筑抗震不利的地段，降低地震引起的人员伤亡和经济损失。其次，选择科学的结构形式是关键。目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响，是一个综合的技术经济问题，需进行周密考虑确定。结构体系要在合理精确的计算后，设计多道抗震防线，提高建筑的抗震承载力。最后，确保结构的整体性和延伸性是基础。结构的保证各构件的连接组合，共同起到抗震作用，结构的整体性是抗震概念设计的重要内容；结构延性是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一，有助于减小地震作用，避免结构倒塌，坚持“强柱弱梁，强剪弱弯、强节点、弱锚固”原则，使结构更加稳定。
2 概念设计的重要性和必要性
长期以来，人们认为结构设计很简单，只需遵循规范和手册，等建筑师完成建筑设计后，使用计算机就可以完成结构设计。但这不能充分地运用结构设计者的知识和技能，而且还会与建筑设计方案产生分歧和矛盾。所以我们应考虑在结构设计中如何运用概念设计，比如结构的抗风设计与抗震设计，抗震设计要求能消减外荷载，吸收或转换震动的能量；而抗风设计则要求结构在风的作用下动力效应较小，刚度较大。这一矛盾必然影响结构体系的抗风和抗震性能。为了弥补这一缺陷，需要合理的概念设计与延性构造措施来加以保证。
概念设计的重要性，还体现在方案设计阶段。初步设计过程是不能借助计算机来实现的，这就需要结构工程师综合运用结构概念，选择最为可靠、经济的结构方案。为此，需要工程师不断地丰富自己的设计理念，深入了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。运用概念性近似估算方法，可以在设计方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择。所得方案往往概念清晰、定性准确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的经济可靠性能。同时，这也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。美国一些著名学者和专家曾说过：“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”计算软件的选择和使用不当，也会造成结构设计的不合理，甚至影响到建筑物本身的安全性。应用概念设计，可以避免此类情况的发生。
3 工程抗震设计应采取的措施
基于位移的结构抗震设计。我国现行的结构抗震设计，是以承载力为基础的设计。即：用线弹性方法计算结构在小震作用下的内力、位移；用组合的内力验算构件截面，使结构具有一定的承载力；位移限值主要是使用阶段的要求，也是为了保护非结构构件；结构的延性和耗能能力是通过构造措施获得的。为了实现基于位移的抗震设计，第一步需要研究简单结构的构件变形与配筋关系，实现按变形要求进行构件设计；进而研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。
钢筋混凝土结构梁柱抗震。所谓强柱弱梁主要是考虑到如果一个建筑物的梁坏了，只会导致建筑物局部受到损坏，但是如果柱子坏了，就会导致建筑物的整个受力结构发生变化，出现整体建筑坍塌的现象。但是，在实际操作过程中我们发现，建筑物的柱也不是越强越好，柱的轴压比也不能太高，如果轴压比过高，在大地震发生时将对建筑物的边柱产生最少30%以上的附加轴力，这对建筑物的安全问题是致命性的。因此，不是强柱弱梁就一定能够保证建筑物不倒塌。我们通常要注意以下几个方面：
（1）控制好建筑物的柱轴压比。保证轴压比满足规范要求，并且要对重点部位的柱断面和配筋进行特别处理，对角柱和边柱要加强，通常要加密箍筋；
（2）科学配置框架柱和小截面柱的钢筋。确保不小于20，矩形的柱面我们要采用对称配筋的方法，增强稳定性；
（3）巧妙设计梁配筋。对于梁的配筋来说我们应该加强梁中部的配筋，而支座部分的配筋可以根据情况适当降低。这样有利于形成梁铰机制，当地震发生时，因梁端的塑性铰作用而增加柱的实际承载能力。
抗震构造措施。通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。我国的抗震措施中对耗能机构的考虑也基本遵循了这一思路，采用了“梁柱塑性铰机构”模式，而放弃了基于塑性力学的“理想梁铰机构”模式。抗震设计中，为了避免没有延性的剪切破坏的发生，采取了“强剪弱弯”的措施来处理构件受弯能力与受剪能力的关系问题。对于梁柱等构件，延性的影响因素最终可归纳为最根本的两点：混凝土极限压应变，破坏时的受压区高度。影响延性的其他因素实质都是这两个根本因素的延伸。在抗震设计中为保证结构的延性，常常采用控制受拉钢筋配筋率，保证一定数量受压钢筋，通过加箍筋保证纵筋局部压屈失稳以及约束受压混凝土，对柱子限制轴压比等。
结构抗震模式中薄弱部位要采用概念设计进行综合。结构抗震模式中最薄弱部位，如建筑平面外墙转角处的转角窗，通常是限制了角部结构竖向抗侧力构件的设置，这就需要概念设计进行处理。上文提到过，结构设计中存在许多问题，而这些问题都是结构设计本身所不能解决的，由于结构设计本身的局限性，就需要概念设计发挥自身的设计优势来补充结构设计中的不足，在结构设计完成后，要从宏观的角度对整个建筑抗震结构设计方案进行检验和审核，并找出其中存在的问题，针对问题制定适合的概念设计方案，以弥补结构设计方案中的不足。结构抗震设计中的薄弱部位更应该采用概念设计进行重点的综合设计，从而保证建筑设计的总体抗震质量。
3 结束语
建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念，从场址的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿了整个过程，而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此，准确、合理的运用不同的抗震设计方法是非常重要的，对于不同的建筑和不同的情况应区别对待，从而寻求最合理的抗震设计。
参考文献：
[1] GB 50011-2010，建筑抗震设计规范
[2] GB 50010-2010，混凝土结构设计规范
[3] 林同炎.结构概念和体系.中国建筑工业出版社.1999.
关键词：建筑工程；结构设计；抗震
1 目前我国建筑工程的现状及抗震设计原则
1976年唐山大地震，2008年中国又一次大地震——汶川地震，这对正在高速发展的中国和中国人民予以沉重的打击，无法计量的经济损失和感情伤害。如今，抗震研究工作已经成为防灾减灾工作的重中之重，也成为全国建筑行业的主题。
虽然我国建筑工程迅猛发展，建筑质量和水平也在不断提高，但是我国建筑工程的抗震性方面依然存在一些问题。首先，在建筑形式方面，设计单位在进行建筑工程结构设计时往往在形式上追求新颖、美观，但在实际操作上会出现很多问题。例如，建筑平面没有因地势进行设计转折、结构平面凹凸不规则等问题影响建筑承载力，从而不能保证建筑质量。其次，在框架结构上，框架柱网不规则，开间不均匀；底部框架梁跨度太大，框架梁柱截面偏小；最后，在抗震墙方面，一方面由于底框结构没有按要求设置抗震墙，建筑单位在经济利益的趋势下，减少抗震墙数量，降低了抗震系数；另一方面单位只强调空间功能分布，而抗震墙分布不对称、不均匀，有的工程抗震墙布置过多，使薄弱层上移，由于多层砌体房屋结构变形、耗能能力差，地震时破坏往往更加严重。
建筑行业应秉承着科学合理的抗震设计原则。首先，选择有利场地是前提。引起地震的主要原因是场地的地质条件，在一些情况下建筑防震措施不能解决和避免地震危害，因此，在进行建筑工程的建设时，要进行详细的地质勘察，分析地质条件，尽可能避开对建筑抗震不利的地段，降低地震引起的人员伤亡和经济损失。其次，选择科学的结构形式是关键。目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响，是一个综合的技术经济问题，需进行周密考虑确定。结构体系要在合理精确的计算后，设计多道抗震防线，提高建筑的抗震承载力。最后，确保结构的整体性和延伸性是基础。结构的保证各构件的连接组合，共同起到抗震作用，结构的整体性是抗震概念设计的重要内容；结构延性是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一，有助于减小地震作用，避免结构倒塌，坚持“强柱弱梁，强剪弱弯、强节点、弱锚固”原则，使结构更加稳定。
2 概念设计的重要性和必要性
长期以来，人们认为结构设计很简单，只需遵循规范和手册，等建筑师完成建筑设计后，使用计算机就可以完成结构设计。但这不能充分地运用结构设计者的知识和技能，而且还会与建筑设计方案产生分歧和矛盾。所以我们应考虑在结构设计中如何运用概念设计，比如结构的抗风设计与抗震设计，抗震设计要求能消减外荷载，吸收或转换震动的能量；而抗风设计则要求结构在风的作用下动力效应较小，刚度较大。这一矛盾必然影响结构体系的抗风和抗震性能。为了弥补这一缺陷，需要合理的概念设计与延性构造措施来加以保证。
概念设计的重要性，还体现在方案设计阶段。初步设计过程是不能借助计算机来实现的，这就需要结构工程师综合运用结构概念，选择最为可靠、经济的结构方案。为此，需要工程师不断地丰富自己的设计理念，深入了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。运用概念性近似估算方法，可以在设计方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择。所得方案往往概念清晰、定性准确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的经济可靠性能。同时，这也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。美国一些著名学者和专家曾说过：“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”计算软件的选择和使用不当，也会造成结构设计的不合理，甚至影响到建筑物本身的安全性。应用概念设计，可以避免此类情况的发生。
3 工程抗震设计应采取的措施
基于位移的结构抗震设计。我国现行的结构抗震设计，是以承载力为基础的设计。即：用线弹性方法计算结构在小震作用下的内力、位移；用组合的内力验算构件截面，使结构具有一定的承载力；位移限值主要是使用阶段的要求，也是为了保护非结构构件；结构的延性和耗能能力是通过构造措施获得的。为了实现基于位移的抗震设计，第一步需要研究简单结构的构件变形与配筋关系，实现按变形要求进行构件设计；进而研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。
钢筋混凝土结构梁柱抗震。所谓强柱弱梁主要是考虑到如果一个建筑物的梁坏了，只会导致建筑物局部受到损坏，但是如果柱子坏了，就会导致建筑物的整个受力结构发生变化，出现整体建筑坍塌的现象。但是，在实际操作过程中我们发现，建筑物的柱也不是越强越好，柱的轴压比也不能太高，如果轴压比过高，在大地震发生时将对建筑物的边柱产生最少30%以上的附加轴力，这对建筑物的安全问题是致命性的。因此，不是强柱弱梁就一定能够保证建筑物不倒塌。我们通常要注意以下几个方面：
（1）控制好建筑物的柱轴压比。保证轴压比满足规范要求，并且要对重点部位的柱断面和配筋进行特别处理，对角柱和边柱要加强，通常要加密箍筋；
（2）科学配置框架柱和小截面柱的钢筋。确保不小于20，矩形的柱面我们要采用对称配筋的方法，增强稳定性；
（3）巧妙设计梁配筋。对于梁的配筋来说我们应该加强梁中部的配筋，而支座部分的配筋可以根据情况适当降低。这样有利于形成梁铰机制，当地震发生时，因梁端的塑性铰作用而增加柱的实际承载能力。
抗震构造措施。通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。我国的抗震措施中对耗能机构的考虑也基本遵循了这一思路，采用了“梁柱塑性铰机构”模式，而放弃了基于塑性力学的“理想梁铰机构”模式。抗震设计中，为了避免没有延性的剪切破坏的发生，采取了“强剪弱弯”的措施来处理构件受弯能力与受剪能力的关系问题。对于梁柱等构件，延性的影响因素最终可归纳为最根本的两点：混凝土极限压应变，破坏时的受压区高度。影响延性的其他因素实质都是这两个根本因素的延伸。在抗震设计中为保证结构的延性，常常采用控制受拉钢筋配筋率，保证一定数量受压钢筋，通过加箍筋保证纵筋局部压屈失稳以及约束受压混凝土，对柱子限制轴压比等。
结构抗震模式中薄弱部位要采用概念设计进行综合。结构抗震模式中最薄弱部位，如建筑平面外墙转角处的转角窗，通常是限制了角部结构竖向抗侧力构件的设置，这就需要概念设计进行处理。上文提到过，结构设计中存在许多问题，而这些问题都是结构设计本身所不能解决的，由于结构设计本身的局限性，就需要概念设计发挥自身的设计优势来补充结构设计中的不足，在结构设计完成后，要从宏观的角度对整个建筑抗震结构设计方案进行检验和审核，并找出其中存在的问题，针对问题制定适合的概念设计方案，以弥补结构设计方案中的不足。结构抗震设计中的薄弱部位更应该采用概念设计进行重点的综合设计，从而保证建筑设计的总体抗震质量。
3 结束语
建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念，从场址的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿了整个过程，而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此，准确、合理的运用不同的抗震设计方法是非常重要的，对于不同的建筑和不同的情况应区别对待，从而寻求最合理的抗震设计。
参考文献：
[1] GB 50011-2010，建筑抗震设计规范
[2] GB 50010-2010，混凝土结构设计规范
[3] 林同炎.结构概念和体系.中国建筑工业出版社.1999.