建筑结构设计中抗震结构设计理念

建筑结构设计中抗震结构设计理念

李祖仕

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摘要: 在建筑结构设计中，抗震结构设计不仅会影响建筑工程的安全性，还会影响建筑行业的长远发展。所以说，抗震结构设计对于建筑工程建设的重要性不言而喻，但是传统抗震结构设计中存在着设计理念老旧、设计针对性不强和设计准则不完善等问题。这些问题若得不到及时有效的解决，不仅会影响抗震结构设计的水平，还可能会导致建筑结构存在安全隐患。因此，在进行建筑抗震结构设计前应该及时更新设计理念，并在设计前深入分析建筑工程的设计要求的基础上进行抗震结构设计。

关键词：建筑结构设计；抗震结构；设计理念

引言:

近年来，中国的地震灾害变得越来越频繁，汶川县玉树地震灾害给我国带来了严重的生命财产损失。增强建筑工程的抗震能力是有效抵抗地震灾害，为建筑居民提供安全工作和生活环境的重要措施。随着建筑设计的发展，人们对抗震结构设计的关注度越来越高，这也是衡量建筑结构设计水平的重要因素。

一、抗震性设计原则

1.简化原则

结合以往的设计经验得知，在抗震设计过程中，所设计的结构形式越简单，传力越清晰明了，其抗震性能也越高，而且简单的抗震结构在进行力学性能计算时，其计算结果的可靠性和准确性也越高。对此，在应用设计中，可以结合实际情况适当简化房屋抗震结构计算模型，优化结构构件的传力途径，这样能够有效提升房屋建筑对建筑地震作用力的承受能力，全面提高房屋建筑在结构设计中的抗震性能。

2.整体性原则

展开建筑抗震设计时，设计内容不只是针对某一个建筑内的某一个部位，而是将抗震设计贯穿到整个设计过程中，从而提高建筑整体的抗震性能。在具体设计过程中，需要从整体性设计出发，使其满足各大指标要求。对各种可能影响结构抗震性的影响因素进行分析，借助数字模型对于结构参数进行优化处理，以此来提升结构本身的抗震性。而且对于构件需满足其抗震构造措施的要求，避免应力集中等问题的出现，从而提高结构本身的稳定性和可靠性。

3.规则性原则

建筑规则性原则内容主要体现在以下2方面：在建筑设计期间，需要沿着建筑物竖向均匀布置建筑造型和结构，避免刚度、承载能力和传力途径的突变，以限制结构变形的情况；建筑平面比较规则，平面内结构布置比较均匀，使建筑物质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。

二、抗震结构设计的设计理念

1.结构规则、对称

若是建筑的结构不均匀或者不规则，就会对抗震的性能造成影响。在结构设计的实际开展中，要注重控制好建筑刚度以及质量，让建筑承载力保持均匀，并保证建筑结构的对称分布。在结构设计进行确认之前，需要对建筑场地进行综合性考虑，让建筑的基础形式可以满足场地以及设计的各方面要求。

2.借助刚度设计实现抗震性能

建筑结构设计中，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，要进行严格的测算，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，让建筑具备良好的抗震能力。

3.运用计算机科学设计建筑力学模型

计算机技术在抗震设计中可以对建筑结构的具体抗震数据展开精确计算，从而让建筑结构的抗震能力保持良好的水平。计算机可以进行充分分析，建筑结构在荷载的作用下出现的变化，然后绘制出设计图纸。可以构建出更加符合实际需求的建筑模型，分析出建筑的抗震能力是否符合实际的要求。现阶段在抗震设计中，借助信息技术，在数据分析以及建模方面都是更加方便的。

三、建筑结构设计中的抗震设计

1. 抗震数值的计算

所谓的抗震数值也就是指衡量建筑抗震性能的各项参数的实际数值。对于抗震数值而言，横向的数值是通过建筑横向抗震承载力来进行计算的。在计算过程之中，要考虑到建筑的柱一般都是砖柱结构，有些建筑是采用组合砖柱体和混凝土柱体。那么在计算过程之中，应该根据建筑下体为固接模型，上体是铰结模型来计算。这里要注意的是，如果建筑的边柱之中不含有钢筋，而中柱是采用混凝土进行建造的，那么在设计过程之中就要考虑到地震压力的作用形式，防止出现地震作用李全部转移到中柱上的情况。纵向的抗震数值要通过几种情况来考虑，第一种情况下，建筑是用混凝土建造而成的多跨型建筑，其建筑盖顶刚度较高，地震的纵向作用力施加的较为均匀。这时候就要对建筑的盖顶进行弹性空间的计算与分析，根据不同建筑盖顶的形式引用不同的系数来进行计算，同时也要考虑到多种影响因素，从而提升计算数值的准确性。第二种形式在于单跨建筑抗震数值的测算，每一个柱的受力形式都要进行单独的纵向计算[4]。

2. 建筑结构体系的合理选择

在建筑物结构设计师对建筑结构进行合理选择的时候应该要考虑的一个非常重要的问题就是建筑结构体系的合理选择问题。在建筑结构设计的过程中，对于建筑结构设计方案的选取评价是否具有科学性和合理性，对建筑结构设计的整体安全性和建筑结构设计的经济性起着非常决从建筑学的角度而言，应该要在建筑结构设计的过程当中着重注意到以下两点：第一，建筑结构设计体系在实际的设计过程中应该要注意到避免在建筑结构设计中因为建筑的某些部分结构构件的破坏而导致的整个建筑结构丧失最基本的安全性、适用性和耐久性的建筑结构设计要求。

3. 合理选择建筑基址

建筑结构的抗震设计首先要合理选择建筑工程的基址，应尽量选择地质结构比较稳定且地势平坦开阔的区域。同时，应根据建筑结构的设计载荷要求对该区域的土壤密度以及硬度等指标参数进行检测，以确保其基础的稳定性以及承载能力能够达到设计要求。在选择建筑基址时应尽量避免在地震断裂带、河岸边缘地带以及采空区等位置进行工程建设。如果受客观条件限制必须在软弱基址上开展工程建设时，设计人员应根据基址的地质特点，采取相应的加固处理方法来改善地基的承载性能。

4. 选择科学合理的结构形式

建筑工程结构对于整个建筑物稳定性有着一定的影响，而巧妙的结构布局能很好地提升建筑整体结构的安全和稳定性。当前，国内拥有很多抗震建筑类的构型，在以往灾害中也有很显著的优势。但是在建筑结构抗震设计中除了运用巧妙的建筑结构外，还应高度重视局部结构材料的运用。同时还应对建筑结构抗震性能进行合理的评估。一般情况下，建筑主体结构部位应将韧性与强度比较强的建材作为主要材料，在一定程度上可更好地提高建筑工程整体结构的安全稳定性，从而提升建筑工程质量。另外，部分设计工作者应对局部结构进行合理的加固，如在建筑机构整体设计完工之后，应对其抗震性能进行具体分析和深入的研究，同时还可运用模型对其进行合理的测试，并找到最为薄弱的区域，对其进行合理的加固，从而加强建筑整体结构性能，为建筑工程结构稳定提供一定的保证。

结束语

综上所述，抗震结构设计是建筑结构设计的重要组成部分，也是决定建筑工程设计水平和质量的决定性因素。为了实现理想的抗震功能和效果，设计人员应注意抗震结构设计的原理及其实际应用，为居民提供更加安全舒适的居住环境。

参考文献：

[1]张海燕,蓝茜,钮彬.木结构在加拿大学校建筑中的运用[J].新建筑,2020(06):110-113.

[2]张志江.结构设计常见问题的分析和探讨[J].陶瓷,2020(11):113-114.

[3]徐亚平,同玉洁,邢淑兰.基于绿色环保的地铁上盖商业综合体创新研究[J].环境科学与管理,2020,45(12):172-175.

[4]朱少坤.基于耐震时程分析方法的水电站厂房易损性分析[D].西安理工大学,2020.