探究建筑结构设计中的抗震设计杨木青

探究建筑结构设计中的抗震设计杨木青

杨木青

福州芳圆建筑工程设计有限公司福建福州鼓楼350001

摘要：现代社会，各种类型的建筑结构也由原来的实用变得更加追求艺术和美感，建筑实用性已经成为最基础的要求，艺术美感成为衡量建筑的更高标准。因此，如何设计出经济合理、可靠的结构方案，是设计人员需要面对的首要问题，

关键词：建筑结构设计；抗震设计；优化措施

1地震的危害及抗震概述

1.1抗震设计的理论

按照时间的发展抗震设计理论可以分为以下三阶段：第一，拟静力理论，该理论在20世纪初发展起来的，其在进行地震估计时，假定结构为刚性，在结构的质量中心上作用地震力，结构的位移乘以刚度为地震力的大小。第二，反应谱理论，该理论是20世纪中期发展起来的，随着对地震规律了解的增多，一些学者通过研究结构动力反应，在其基础上分析震动加速度记录。第三，动力理论，该理论是20世纪后期发展起来的，随着试验技术和电子计算机技术的发展，在地震的研究中引入以上技术，可以深入到地震结构的内部研究，了解地震后地壳的受损结构，将建筑物比作多自由度体系，从而完成抗震设计工作。

1.2抗震设计的要求

抗震设计遵循的要求是：第一，选择“寻常”场地，保证场地的平坦性，不能设置在山丘、滑坡和软土上，场地立面应匀称、规则。第二，为了最大程度上确保建筑的稳固性，利用楼层、相关构件的延展性设置多个防线。第三，在设计的过程中充分考虑周边环境对建筑抗震结构的影响。

2抗震性在建筑结构设计中的重要性

地震是我们常见的一种自然灾害，且地震带来的危害大、破坏性强、还具有不容易预测的特点，所以当地震一旦发生，其危害将十分巨大，如果我们的建筑没有抗震性，就可能使人们的生命财产安全遭受毁灭性破坏。因此，建筑自身的抗震性具有十分重要的作用。我国在建筑抗震规范中对抗震要求提出要求，保证建筑一定要做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则，根据这个标准和目标，我国建筑结构设计的抗震性取得了一定的成就，建筑的抗震技术也基本成熟，使人们群众在地震中受到伤害和损失大大减低，但目前的建筑抗震性距离人们的要求还有一段距离，而且随着建筑功能不断复杂，如何在降低地震带来的人员伤亡的同时，尽可能的提高建筑功能性已经成为抗震技术应用层面的又一新方向。

3建筑结构抗震设计的关键问题阐释

3.1平面设计抗震性问题

对建筑物进行结构设计的过程中，要重视平面布置对于建筑物抗震性产生的影响。一旦发生地震，就会形成横向扭转力与纵向扭转力，特别是建筑物形状不规则的情况下，会导致建筑受力不均衡，瞬时破坏建筑物。在这种情况下，建筑设计工作的时候，应尽可能选择规则结构的建筑物，进而降低外伸与内收效应过大的问题。与此同时，沿着高度方向与层间刚度、强度受力会更加均匀，特别是建筑物布置呈对称状态的情况下，结构设计能够使建筑所承受的冲击影响得以分散。若在实践中，无法选择使用对称形状建筑物，则应有效核算空间结构，设计楼板不连续或者建筑物结构不规则时，要综合衡量楼层实际刚度与强度，并适当地调整选用的模型，确保能够与建筑结构抗震设计的要求相适应。

3.2建筑地理位置选择问题

开展建筑结构抗震设计时，一定要全面考虑具体的状况，特别是建筑物地理位置的选择以及地基勘察。其中，勘察工作是为了确保地基基础抗震性能与设计要求吻合，只有这样，才能够在设计的过程中，将地基基础状况作为参考依据，科学地选用结构设计模型，合理计算钢筋混凝土构件尺寸及配筋。此外，要科学地选择相对应地理位置，尽量不选择抗震性能不理想的区域，特别是安全性能偏低的区域，不允许建造建筑物。在地理位置选择的基础上，地势因素同样也会对建筑物安全性能以及抗震结构设计带来直接的影响，因而要避免在山体滑坡几率较大的地形条件下建设建筑物，同时不选择河谷滩地。如果施工区域的土质软或者是湿地，一定要事先采取安全修复与加固的措施，并在结构设计方面，综合考虑建筑物抗震的等级与地基实际状况，科学合理地加固山体，优化设计地面结构与地基，确保建筑物地理位置选择与抗震要求吻合。

3.3部分建筑物高度超限

针对钢筋混凝土结构的建筑物，我国有明确的高度限制，但是部分开发商为了追求利润，并没有严格执行相关规定，超高建筑仍然存在。一旦发生地震，这些不符合规定的建筑就会由于缺乏抵抗力在强烈地震后产生变形，大大削减其抗震能力，在震后的使用过程中，建筑刚度等力学特征会发生变化，需要通过重新检测，确定其力学特征值。

4建筑结构设计中抗震设计的有效措施

4.1因地制宜，选择合适的建筑场地

在建筑结构设计中的抗震设计中，建筑场地的好坏是能否达到预期抗震效果的重要影响因素，合理的建筑场地能减轻后期建设中的一些不利影响。第一，较为平坦的地方应该是场地选择的第一目标，地震发生时对周边建筑结构造成损失的程度被大大缩小，为施工工艺的施展创造了准备条件。第二，选择好的建筑场地要满足建筑抗震设计的地段要求，尽量选择视野开阔、水文地质良好的区域，这对提高建筑物抗震性能具有重要意义。第三，依据对建筑施工所在地区的密度、硬实程度的数据监测，充分了解当地土质状况，并采取合理措施提高建筑结构的稳定性，有效避免地震时建筑物地基开裂的现象。第四，在进行建筑结构抗震设计的过程中，对当前建筑区域的地震记录进行综合分析，避免在地震断裂带范围内进行建筑物作业。

4.2慎重选择建筑结构

以下问题建筑结构抗震设计中要格外注意：第一，做好建筑结构载重范围的测量。注意在抗震设计过程中建筑材料的选择问题，包括建筑材料的材质是否变形以及赘余度的问题，这一问题直接关系到能否实现建筑物稳定、安全的建设目标。第二，注重平面设置。平面、立面的布置对于建筑结构的抗震设计非常重要，建筑物抗震设计参数的准确性是尤为重要内容，设计中要做到严格管理数据，把数据的准确度放在抗震设计的第一位。第三，区分建筑材料强度以及硬度的作用。建筑材料的强度和硬度作用具有一定差距，两者间的差距对抗震效果有重要影响。使用强度不够的建筑材料，建筑结构容易发生变形的现象，只有做到科学合理选择建筑结构，才能增强建筑物的抗震能力，达到抗震的目的。

4.3建筑结构水平和垂直布局的设计

建筑水平、垂直方向布局是否合理对建筑结构稳定性有着重要影响。承重墙的水平面和垂直面位移决定了建筑的抗震性能，为了能够有效提高建筑的抗震性，设计师在设计建筑结构中应当加强对建筑结构布局的设计。应当尽量保证墙体水平、垂直构件的平整性，根据建筑设计标准要求，合理设计墙体的刚度和质量，保证构件中心在垂直面偏下，避免“头重脚轻”，造成建筑结构不稳，同时，要确保墙体的刚度满足标准要求。

4.4隔离地震和消能方面的抗震设计

在一些地下建筑中，对于抗震的要求就显得尤为严格了，除了对本身的抗震性能有一定的要求除外，还要保证其具有隔震、消能方面的性能。因此，为了满足上述条件，就必须要综合分析建筑所在场地情况，结合上述情况选择一些密度较高的地基来作为主要结构。高密度的地基对于建筑物本身承受力的稳定性有一定保证，在地震频发的时候，能够最大程度的保证建筑物的安全性。对于不同的建筑，对它们建筑物的隔震要求等级也是不尽相同的。在进行建筑物结构设计的时候，一定要本着因地制宜的原则，通过具体事情具体分析来设计出最佳的设计方案，选择适合建筑物实际需要的基础。要选择相对应的隔震支座，同时还要在此基础上考虑建筑物本体对于地质灾害、风力作用等方面抵抗能力。在对于隔震、消能建筑材料的选择上，也一定要结合实际情况，选择延展性最好的材料，尽量减少地震对于建筑物和人本体所带来的损失。

5结束语

我国很多地区处于地震频发区域，地震灾害会对建筑产生强烈的影响，结构不稳定的建筑经常会发生倾斜甚至坍塌的问题，威胁居民正常生产生活，威胁社会稳定。为了有效降低地震带来的不良影响，建筑设计人员应当根据所在地地震震级和次数等相关资料合理确定建筑抗震等级，在建筑结构设计中充分应用抗震设计理念，有效提高建筑设计水平，保证建筑结构的稳定性。

参考文献：

[1]方小丹，魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报，2011，32（12）：46-51.

[2]宋海燕.谈抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].山西建筑，2013，39（27）：38-39.

[3]李想.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].江西建材，2017（02）：38-39.

[4]赵刚.建筑结构抗震设计关键问题分析[J].工程建设与设计，2017（05）：57-58+63.

[5]赵建荣.建筑结构抗震设计若干问题的探究[J].科技创新导报，2012（06）：45.