建筑结构设计中的抗震结构设计理念姜洪涛

建筑结构设计中的抗震结构设计理念姜洪涛

姜洪涛

关键词：建筑结构设计；抗震结构；设计理念

引言

抗震设计是高层建筑的设计中不可忽视的重要部分，国内诸多地区的地震多发，已经让房屋抗震的问题成为人们最关注的问题之一，抗震设计的水平也是要不断进行完善，结合时代的趋势以及建筑业发展情况，不断完善抗震设计的手段，补充抗震设计的技术和理念，满足建筑在抗震能力方面的客观要求。

1抗震结构设计的作用

建筑的抗震设计，首先可以让建筑在受到常规地震冲击，并处于本地区的设防烈度内，可以保证建筑处于完好的状态，继续保证建筑的使用。另外是在保证建筑在遭遇高强度地震的情况下，出现损坏后修整，让人们的生命以及财产可以不受伤害。最后是在建筑遇到罕见强震的情况下，建筑不至于出现坍塌。21世纪以来国内的地震多发，诸多的城市受到地震的影响，给地方经济以及人们的生命造成严重威胁，而地震造成的危害，多数是因为建筑受到摧毁后导致。在建筑设计中抗震设计的地位不断提升。

2抗震结构设计的主要原则

2.1整体性

抗震设计需要从整体的角度进行考虑，比如高层建筑，结构设计就要保证完整性，结构需要做到收集以及传递惯性，在水平方向上可以进行分区，在抗震设计中每个子结构都是需要保证足够的抗震性能。这样整体建筑才会具备理想的抗震能力。

2.2刚度与抗震能力相适应

建筑在遇到地震的情况下，对结构刚性以及抗震能力造成严重的考验，在结构设计的开展中，要考虑到建筑结构刚性，可以对各个方向震动起到抵抗的作用，维持好结构平衡以及变形，减少地震对建筑造成的破坏，良好的刚度以及抗震性能，是建筑结构要具备最基本的功能，特别是如今建筑行业主流的高层建筑。

2.3简单化原则

对土木工程结构设计工作而言，简单的建筑结构体系能有效展示出自身的抗震效果，这主要是因为相较于具有复杂特点的土木工程结构体系而言，这种简单的土木工程结构体系，在实际的力学计算方面具有较强的明确性，有利于严格控制土木工程结构设计过程中的平衡性，从而降低因土木程结构设计复杂，而带来诸多设计问题。与此同时，简单的土木工程结构体系能有效降低地震灾害的危险程度，从而实现较为理想的工程抗震效果。

3建筑的破坏因素

3.1地基引起的破坏

地震作用对高层混凝土建筑的破坏性非常大，特别是对其地基的影响最大。由于高层建筑的基础处在承载力较低的土层中，地震时土体产生一定的液化现象，使建筑物下沉，建筑物上部随之出现倾斜，严重时发生倒塌。此外，如果建筑物发生不均匀下沉情况，使建筑物整体受力不均匀，出现裂缝或坍塌，不但对建筑物造成严重破坏，而且严重威胁人们的生命财产安全。

3.2结构体系不同引起的抗震性能差异

由于建筑物结构特点有较大不同，在遇到地震时，出现的结构破坏情况有较大的差异性。剪力墙结构最大优点是承载力较高，但空间布置的灵活性较差，不能有效满足空间需求。框架结构的建筑物布置相对灵活，能有效满足空间需求，但其抗震性能随着承载力的降低而下降。在对高层混凝土建筑进行抗震设计过程中，一般采用框架-剪力墙结构或剪力墙结构，并将框架与剪刀墙进行有效结合，能提升建筑自身的承载力，为抗震性能的全面提升奠定良好的基础。

4建筑抗震设计要求

4.1科学设计主体结构基础

针对高层混凝土建筑工程而言，其建筑工程的质量很大程度上与基础机构设计是否科学、合理有关。而对于底框结构，其实用性较强，适用范围较为广泛，并且还具有一定的经济性。但底框结构有一种较为致命的缺陷，那就是在实际的建设中，会出现刚度分布不均匀的情况，对建筑物的整体结构的稳定性会造成一定的负面影响，从而造成主体开裂。正因如此，这样结构不适宜在防烈度地区使用，另外，相关的设计人员可以采取相对的解决方案，优化其结构，提升其抗震性能。

4.2抗震加固设计

现阶段大部分的高层建筑抗震方式单一，抗震能力一般。一但碰到高强度地震，就会因受不了剪切力的作用，造成倒塌事故，也正因如此，要利用科学合理的方式对抗震结构进行加固。在工程的实际施工中，要注意整体结构的刚度和强度要均匀分布，避免出现薄弱层。另外还要考虑建设场地的实际情况，选择对地震反应相对而言比较小的结构体系。根据对建筑需求、抗震要求等因素的综合分析，以原有的设计图纸为基础，制订出详细的抗震加固设计方案。等待抗震加固设计方案确定以后，还要不断的对其进行完善和优化，从而把抗震加固设计方案的作用发挥到极致。在抗震加固设计时，也要注意对抗震预设系统的重视，采取适合的抗震策略，合理的加强地基和上部整体结构的刚度，从而提升高层建筑的安全性能。如在分配柱的选择时，要进行科学、合理的分析，把控短柱的抗弯能力，使其与抗剪能力水平持平，这样才能在地震时最大程度地满足抗弯需求，提升短柱的抗震性能。我国对于抗震等级的划分极为的严格，对于抗震设计的要求是极为苛刻，因此，对于高层建筑的抗震加固设计是一项很重要的程序。

4.3选择延展性以及强度高的材料

在抗震设计中，材料的选用也是非常关键的，结构设计中要注重材料符合相关要求，在抗震能力上，结构合理是一方面，建筑质量也是至关重要的。因此在抗震设计中，要与建筑设防水平、房屋的高度、基础以及建筑材料等各个方面进行协调。选择合适的建筑材料，在抗震方面主要考虑的是强度以及延性，因此需要充分满足材料的均质性标准，各个位置的构件连接都是要具备足够的连续性。借助这些方面的设计，可以对建筑抗震性是否合格进行反向检验。建筑材料方面，在抗震设计中可以进行选择，当然经济性以及建筑质量也是要考虑到的因素。

4.4借助刚度设计实现高层建筑的抗震性能

在抗震设计中，刚度设计是至关重要的部分。高层建筑设计中，抗震设计需要注意，建筑主体主轴会受到各个方面的冲击力以及破坏力，这个时候建筑刚性方面的设计，就要充分满足抗震能力方面的需求，特别是在抗扭转刚度方面，要进行严格的考量，防止在建筑受到地震的冲击之后，建筑结构出现变化，建筑结构的整体稳定性受到影响。刚度设计是抗震设计中至关重要的部分，需要对结构设计的各个方面进行考虑，要保证各个构件的刚度都是能达到相关的要求，从而根据整体性原则，使整体的建筑刚度才会充分满足技术要求，让建筑具备良好抗震能力。

结束语

在建筑施工过程中为了提升工程建设安全性、保证施工质量，需对建筑物进行抗震设计。在进行建筑物抗震结构设计时，须将安全性放在首位，并对施工中可能产生的风险进行有效评估，制定针对性的设计方案，以使建筑安全得到保障，确保居民生活质量。

参考文献

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