建筑結構設計中的抗震設計理念分析

李霞

1 引言

我國是一個地震災害頻發的國家，尤其在汶川大地震發生后，我國對于建筑工程的抗震設計水平提出了更為嚴格的要求。近幾年來，伴隨著地震學、建筑結構學以及地理學等相關學科的不斷發展，建筑結構設計中的抗震設計質量取得了顯著的提升。

2 抗震設計的概述

2.1 建筑結構抗震設計基本內涵

地震的發生有著較強的復雜性、不可預測性和不確定性，從目前的科學技術發展程度來看，還不能進行地震的準確預測。同時，由于建筑結構的空間作用以及使用性質、施工材料等方面也存在著較大的差異，再加上周圍環境對于建筑工程所產生的影響，造成了目前建筑結構的抗震設計工作存在著較大的不穩定性與不確定性。因而，在進行建筑結構的抗震設計工作時，不僅要進行嚴格的計算工作，同時還要參考國際上已經形成的一些理論基礎與經驗總結，這樣一來才能提升建筑結構的抗震效果。

2.2 建筑結構抗震設計的基本原則

①建筑結構構件要具備相應的性能。對于建筑工程結構構件來說，不僅要具備較強的承載力、穩定性，同時還要有著較好的剛度、延性性能。設計過程中，應遵循強柱弱梁、強剪弱彎的設計原則，同時還要遵循強底層柱、強節點弱等原則。需要注意的是，要提升建筑構件薄弱環節的抗震效果，對于縱向的主要承載構件來說不能作為建筑的主要耗能構件。②設計過程中要保證抗震防線布設點多、廣且大。通過將多個延性良好的體系有機的組合在一起，可以提升抗震結構的穩定性。一般來說，大地震在發生后會伴隨著數十次的余震，因而在進行結構設計時要盡量多的布設一些抗震防線，進而降低余震對于建筑工程造成的危害。對于抗震結構體系來說，還要具備較大的冗余度。另外，設計過程中還要處理好建筑結構的構件強弱關系。在統一樓層內，要確保主要耗能構件屈服后，其他的一些抗側力構件能夠處于彈性階段，這樣一來可以有效的提升屈服時間，進而提升建筑結構的延性與抗倒塌性能。

3 建筑結構抗震設計存在的問題

3.1 對于抗震設計不夠重視

隨著國內城市化進程的不斷加快，我國的建筑行業獲得了快速的發展。現階段在進行建筑工程的設計工作時，設計人員大多會將重點放在建筑的實用性與外形設計方面，進而會忽略掉建筑結構的抗震設計。另外，還有的設計人員對于抗震設計的認識還停留在原來的思想認識上，同時在長期的設計工作中不重視結構的抗震設計。只有在地震發生之后，才意識到建筑抗震設計工作的重要意義。

3.2 抗震設計與實際情況不符

建筑結構的抗震設計水平直接影響到建筑工程使用過程中的安全效果，因而在進行建筑結構的設計過程中，要提升抗震設計的效果。但是，由于受到某些原因的影響，導致抗震設計的結構與實際情況不相符，甚至一些設計偏離了建筑設計的初衷。這不僅導致了嚴重的浪費問題，同時建筑結構的抗震效果也沒有達到要求。另外，一些設計人員由于受到自身水平的限制，導致了抗震設計過程中存在著嚴重的套公式、程式化的問題，這也會影響到建筑結構的抗震效果。

4 建筑結構設計中的抗震設計理念分析

4.1 做好建筑抗震場地的選擇

在進行實際的建筑結構抗震設計工作時，設計人員要做好抗震場地的選擇，提升建筑結構的整體抗震效果。對于地震災害而言，其發生過程中將導致異常的地表位置錯動。處于不同性質、不同結構場地上的建筑工程，其受到地震的侵害與影響程度也不相同。地震發生時劇烈的地層震動將造成建筑結構受到嚴重的破壞，一旦建筑場地的選擇存在問題，將加劇建筑結構的破壞程度，嚴重時可能造成建筑結構的坍塌。選址過程中，盡量避開土層軟弱或者是砂土易被液化等地段，同時還要做好地基的加固改造工作。

4.2 合理選擇建筑結構體系

作為抗震設計的起點與重點，做好建筑結構的抗震方案設計對于提升建筑工程的抗震效果有著重要的意義。在進行抗震方案設計過程中，首先不能出現以偏概全的問題，不能因為個別的建筑結構而對建筑工程的整體抗震性能造成影響。設計過程中，要確保建筑結構有著一定的贅余度，即便建筑結構中的個別部分出現損壞的問題，也不能對建筑的整體抗震效果造成嚴重的影響。其次，要明確地震的傳遞路徑，對于設計工作中的計算圖要嚴格控制。在進行豎向結構的設計工作時，要確保在垂直重力荷載的作用下，壓應力水平方向要保持均勻。對于轉換結構而言，其上部結構的豎向構件會進行重力荷載的傳遞，因而設計過程中要確保荷載力能夠在轉換層進行一次到兩次的轉換；另外，設計人員要做好結構體系的強度和剛度控制。設計過程中不僅要保證每一個建筑結構部件的剛度與強度能夠得到均勻的分配，同時還要確保建筑結構設計符合整體的設計要求。

4.3 提升建筑結構參數計算的水平

建筑結構的參數設計水平將會對建筑結構的抗震設計效果產生重要的影響，因而設計過程中首先要對具體的建筑結構進行分析，對于建筑所承受的具體作用力進行計算與明確。同時，在受到地震沖擊力的作用時，根據建筑結構類型的不同進行承受參數的計算。對于地震災害的發生過程要進行模擬，設計人員可以建立相應的結構抗震模型，并且要應用計算機技術以及配套的軟件系統進行具體參數的計算與模擬，進而提升建筑結構的抗震效果。

4.4 結構布置設計

①對于平面布置來說要力求對稱。一般而言，在受到地震影響后，對稱結構在地面平動作用之只可能出現平移振動問題，并且建筑各構件的側移量是相等的。這一過程中，水平地震作用將會按照構件的剛度條件進行分配，因而各個構件的受力較為均勻，并且不會造成荷載分布失衡的問題。設計過程中如果采用非對稱結構，那么受到地震作用后剛心將會偏在一邊，并且建筑的質心和剛心會出現不重合的問題，這一過程中建筑結構即便只發生地面平動，也將導致扭轉振動問題的出現。這樣一來，將造成結構中遠離剛心的構件出現側移量大的問題，進而導致整個結構出現破壞，所以要提升平面布置的對稱性。②在豎向布置方面要力求均勻。結構豎向布置要均勻，進而能夠最大限度的提升豎向剛度、強度的均勻性。對于一些臨街的建筑物來說，由于其經常被用于商業活動，因而底部幾層會出現較大的空間。對于非臨街的建筑物來說，其底部會存在相應的門廳、餐廳或者是停車場等結構，因而也會出現較大的空間。對于這種結構的設計來說，其上部的鋼筋混凝土抗震墻或者豎向支撐、砌體墻體等結構將會受到中止的影響，其下部一定要采取框架體系。就這一結構體系來說，很不利于抗震。因而，要提升結構豎向布置的均勻效果。設計過程中，對于同一樓層的框架柱要盡量保持大致相同，并且柱的剛度、強度以及延性也要相近。對于一些結構不合理的建筑來書，可以通過設置防震縫的方式來提升建筑結構的抗震效果。

5 結束語

在經歷過幾次大的地震災害之后，我國對于建筑結構的抗震設計工作的要求越來越高。因而，要做好設計過程中優化結構布置效果、提高相關參數的計算水平，進而提升建筑結構的抗震性與安全效果。

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