建筑結構設計中的抗震設計

李 王 坤

(太原市城鄉規劃設計研究院，山西 太原 030002)

為了更好地優化建筑結構設計，作為設計人員，必須意識到抗震設計在整個結構設計中的重要作用，并緊密結合建筑工程實際，切實掌握建筑結構設計中抗震設計的要點，從而更好地將抗震技術在建筑結構設計中進行運用，達到強化建筑結構設計水平的目的。

1 建筑結構抗震設計要點分析

為了更好地在建筑結構設計中切實加強抗震技術的運用，作為建筑結構設計人員，就應盡可能地掌握抗震設計的要點，才能夯實運用成效。就筆者自身的實踐來看，建筑結構抗震設計要點如下。

1.1 平面與豎向布局中的抗震設計要點

由于墻體和柱子的平面位置直接與自身的抗震性能有著緊密的聯系，所以合理的對建筑構件進行平面和豎向的分布是抗震設計的主要方向。這就需要在抗震設計中始終堅持以下幾點原則：1)豎向與平面構件應整齊簡潔；2)剛度重心必須與質量中心相重合。但是在豎向設計時應預防出現“頭重腳輕”的情況，盡可能地降低建筑的剛度重心，同時盡可能地將錯向的建筑豎向結構減少，從而通過對建筑結構的豎向高度、剛度和強度的控制確保其具有較強的均勻性，而且高出屋面的部門必須對其進行嚴格的控制，才能預防出現“鞭梢效應”。所以在建筑設計時應盡可能地采用規則的設計方案，否則就需要采取相應的補救方式，例如通過設置抗震縫而劃分建筑，從而將其分成多個獨立的個體，從而在確保造型的同時兼顧其使用功能的發揮。

1.2 建筑結構整體抗震性能提升的設計要點

為了確保建筑結構的整體抗震性能得到有效的提升，必須緊密結合多方面的因素，例如：1)地基；2)抗防線；3)原材料重量；4)空間。這些因素均會對建筑的整體抗震性能帶來影響。所以其設計要點如下：一是在地基設計過程中，由于其作為建筑抗震的主要部分，所以為了確保其穩定性，就必須確保所采用的地基具有較強的抗震性能，嚴禁出現地基變形的出現，所以相同結構單元的建筑地基性質必須一致，才能更好地將地基的抗震性能發揮出來。二是盡可能地確保建筑結構設計的對稱性和均勻性，才能確保其均勻的分布承受力，從而以對稱的結構減少地震帶來的影響，預防由于應力集中導致坍塌和扭曲的情況出現，因而在設計建筑整體結構時，應采取多元化的方法確保其抗震性能得到有效的提升，例如在坍塌易發環節應采取相應的牢固措施，才能將危險因素降到最低，進而預防出現安全事故。三是建筑結構設計必須確保建筑物牢固，盡可能地將建筑物自身重量減少，才能將其給地基帶來的壓力降到最低，即便是出現地震，也能緩解其給建筑帶來的沖擊力，為人員的逃生延長時間，尤其是對于普通震級的抵抗效果較為明顯。四是整個結構設計由于其不在相同的平面上，這就需要將其進行連接并形成整體，而且空間結構也應統一，尤其是建筑豎向結構剛度必須能支撐建筑的自重[1]。

1.3 建筑結構設計中隔震層的設計要點

在建筑結構中設置隔震層的目的主要是為了減少地震給建筑結構帶來的破壞作用。在具體的設計過程中，其設計的部位主要在建筑主體與基礎連接的部位，但是為了在發生地震之后降低地震對其帶來的作用，還可以在建筑物頂部反擺隔震層，即便是發生地震，反擺的隔震層會做阻尼運動，在地震加速的方向形成相反的加速度，二者抵消之后降低地震方向加速的速度，從而避免由于地震導致建筑受損的情況嚴重。但是這一抗震設計要求設計人員對設置的位置進行合理的確定，才能將作用更好地發揮出來。

1.4 建筑結構的剛度設計要點

在建筑結構抗震設計中，剛度設計是一項十分重要的內容。因而就其設計要點來看，主要應注意以下幾點：一是選材過程中應緊密結合鋼筋混凝土的型號，尤其是利用鋼結構實施雙層加固時，必須對鋼筋混凝土的剛度進行明確，從而確保上下層的阻尼比與剛度比相同，否則就會留下巨大的安全隱患。二是在建筑結構抗側力體系中，應嚴格按照規定加強抗震設計，尤其是加強建筑剛度的控制，才能避免地震對其帶來的破壞，同時還能減少材料的浪費[2]。

2 抗震技術在整個建筑結構抗震設計中的運用

通過上述分析，我們對建筑結構抗震設計要點有了一個全面的認識，所以為了更好地提高建筑結構抗震設計效果，還應在實際設計中切實加強抗震技術的運用，以下就隔震技術和消能減震技術在建筑結構抗震設計中的運用進行探討。

2.1 隔震技術在建筑結構抗震設計中的運用

該技術在建筑結構抗震設計中的運用，其目的主要是增長建筑結構自身振動的周期，進而將地震發生后對上部分的作用。所以采取的建筑施工設備較為先進，在設計圖紙中就應對架設技術和鋪設技術的要點進行明確，并將底部與上層分割開來，針對性的進行隔震裝置的鋪設，并在鋪設過程中利用先進儀器加強對其的檢測，從而確保上層與底部建筑有效的分割。而且所設置的隔震裝置必須具有較高的質量以及較長的壽命，尤其是其應具有較強的承載性能，同時加強對其的保護，才能更好地提高其使用壽命和促進其性能的發揮。

2.2 消能減震技術在建筑結構抗震設計中的運用

消能減震技術主要是在關鍵部位安裝阻尼元件，在安裝到位的同時確保每個環節都被加固。為了使內部結構更穩定，阻尼元件要選用架構兼顧類型的。安裝時要統籌兼顧，掌握關鍵技術。

2.3 注意事項

一是對結構體系進行優化。盡可能地確保抗震結構體系得到優化和完善，對于確保抗震設計質量的提升具有不可或缺的作用。這就需要我們確保所選的結構體系具有較強的合理性。二是盡可能地將地震能量輸入減少，并設置相應的消能減震結構，因為在強震下往往伴隨著多次余震，因而必須對其設置多道防線，才能更好地將地震帶來的破壞降到最低。換言之，抗震結構體系中應確保最大可能數量的外部和內部冗余，從而建立針對性的分布的屈服區，從而確保耗能結構的剛度適當和延性較高，從而能吸收更多的地震能耗，將結構抗震性能提升的同時將震害降到最低。三是對結構構件之間的強弱關系進行合理的處理，當同一層內時，應采取主要的耗能構件，且在屈服之后，確保其他的抗側力構件仍具有較強的彈性，進而提高結構自身抗倒塌能力的同時確保其具有較強的延性[3]。

3 結語

建筑結構設計必須注重抗震設計，在抗震設計中切實加強抗震技術措施的運用，才能更好地促進其設計水平的提升。