民用建筑工程中的抗震結構設計

文/張有為 大地建筑事務所（國際） 北京 100195

楊培培 北京森磊源建筑規劃設計有限公司 北京 100044

國內建筑工程的設計技術在不斷發展，現代國民對于民用建筑的審美越發重視，建筑工程設計師需要考慮到國民的審美問題設計出新穎的外形設計，同時要兼顧民用建筑的抗震結構設計，這種當代背景下對相關的抗震結構設計人員形成一定程度的挑戰，對于抗震結構的設計技術也在不斷改革，本文基于此展開研究，希望能對抗震結構設計人員提供參考性幫助，讓民用建筑工程能夠擁有符合現行規范及標準的抗震結構設計，促進民用建筑工程產業的發展，提高工程質量。

1、民用建筑工程中抗震結構設計的基本原則

1.1 協調結構與建筑設計

抗震設計需要結構工程師擁有專業抗震知識水準，雖然因專業分工不同，抗震結構設計人員比建筑設計師對于抗震知識更加了解[1]。基于此就需要抗震結構設計人員在對民用建筑工程的建筑物平面設計方面能夠對建筑設計師起到幫助作用，協助建筑工程師采取合理適當的方法調整建筑物，讓工程平面圖擁有完善的抗震功能與精致得體的外觀，讓結構既可以達到工程中對抗震功能的需求，同時也要讓建筑結構平面形狀簡單、對稱，減少扭轉，結構的豎向布置力求剛度變化均勻，豎向抗壓能力構件的平面尺寸與材質能夠自下而上適應性縮小，防止抗側力構件的側向剛度發生本質變化。

1.2 規避不利的地質區域

工程建筑物的整體質量與地基質量有直接的聯系，當地基質量不符合施工標準時就會對工程建筑物的整體質量造成嚴重影響，因此需要對工程施工現場的地質進行嚴格的探測，首先要了解該地區的地震活動規律，收集該地區的地質活動與地震活動的相關數據，進行科學的分析與研究，對具備抗震能力的地質區域與不穩定的危險區域，在對施工現場的地質區域進行地質檢測時可以聘請正規的地質探測部門[2]。尤其是頻發地震的危險區域，在地震過后不光會造成地質結構的損壞，也會產生地表的改易與地裂情況，導致地底的土壤出現沉降的情況，同時也會讓工程地基出現砂土液化、滑坡的情況，因此需要盡力規避危險的地質區域，減少工程成本并且提高工程質量。

1.3 合理選擇結構體系

在民用建筑工程的施工過程中應當由專業的抗震結構設計人員合理選擇結構體系，首先應當對施工現場進行探查，其次要對地質、工程周邊環境、建筑物的高度、抗震結構重要程度，抗震結構烈度，施工設備等因素進行整理，通過技術層面與科學層面的分析得出合理的抗震結構體系，這種抗震結構體系需要根據計算簡圖來進行計算，判斷是否合理，最終需要了解力的傳遞方式，正確的分配調節內力，為容易遭到地震威脅的防震構件進一步提升抗震能力，在防震結構設計過程中一定要選取最合適施工現場及地質條件的防震結構體系，通過嚴加管理與監督，讓工程在施工過程中做好正確的防震措施，采取科學的防震結構設計。

2、民用建筑工程中的抗震結構設計

2.1 強剪弱彎

剪切破壞所產生破壞能力是不具備延伸性的，因此當抗震結構出現剪切破損的部分就會喪失抗震能力。如果在抗震結構的柱端出現剪切破損嚴重的情況就會讓建筑物局部或整體的抗震結構產生坍塌。國內的抗震結構設計人員為此研發了一種方式來解決這種問題：需要利用人力的手段來對柱端與建筑物抗震結構的各個節點進行綜合抗剪能力的提升，這種手段會讓抗震結構具備交叉剛性變形，防止抗震結構其余構件在抵抗地震的情況下遭到破壞。

2.2 強柱弱梁

通過人力的方式來提升柱端與梁端的抗彎曲能力，保證鋼筋混凝土在遭受地震期間能夠讓梁端塑性起到效果。原本梁端是剛接，當受到外力擠壓時，鋼筋被拉伸過多，梁就有可以轉動的空間，利用人力推動的調節讓地震期間最先起到作用的是梁端塑性，最晚起到作用的是柱端塑性，通過最大非線性的無疑程度？對塑性進行轉動，通過這種手段來保證框架結構的平穩性能與塑性的基本性能，保障建筑工程的防震結構設計的有效性。

2.3 抗震延性改造措施

利用有效的抗震構造措施能夠保證塑性鉸能夠產生強力的塑性變形能力，從而確保防震結構整體的防震能力，對于防震結構設計方案來說，延性能夠起到至關重要的作用，為了保障防震結構中具備合理的延性，應當對延性的相關影響要素展開科學有效的分析，根據建筑物結構來說，延性能夠造成的影響可分為以下兩方面：一是混凝土的極度壓縮變化會對受地震影響區域的高度產生嚴重的影響；二是會對結構延性造成惡劣的影響并且阻礙防震結構的延伸性能，讓抗震結構失去一定程度的塑性變形性能。根據以上可知需要對受控鋼筋的配筋率嚴格控制，保證受壓鋼筋的有效作用，利用提高箍筋來維持防震結構的整體質量。

結論：

隨著現代社會的發展，建筑工程的抗震結構設計也越發重要，不光是因為地震出現的頻率漸漸上升，也要保障施工工程的整體質量。因此需要在民用建筑工程中考慮到周全嚴謹的防震結構，保障工程施工過程中的效率與建筑物竣工后的整體質量，本文基于此展開研究。應當對于防震構件的抗震性以及抗彎性進行有效調節，務必保證在地震到來時能夠起到有效的減震、防震效果，從而保障居民的生命安全，并且要確保施工過程中采取先進科學的防震結構設計手段。防止因民用建筑物內部質量出現問題引發事故，并且進一步避免地震時出現慘劇。