建筑鋼結構抗震設計及運用探析

何巖 郭耀坤

摘要：建筑結構抗震設計直接決定了高層建筑的抗震性能和效果，為保證用戶生命財產安全，需將高層建筑結構的抗震設計現狀作為關鍵的切入點，根據高層建筑的建設質量標準要求，合理地落實高層建筑結構抗震設計。同時，采取有效防范措施，強化高層建筑結構的抗震性能和整體安全性，為居住安全提供保證，滿足用戶的生活需求。

關鍵詞：建筑鋼結構;抗震設計;運用

引言

隨著我國社會主義現代化建設的快速發展，建設用地變得越發緊張，而現代化的建筑結構也逐漸朝著多元化的方向不斷發展，高層建筑形式逐漸成為當前建筑領域的一大發展趨勢。但是高層建筑的特點是層高較高，一旦發生地震等災害就會造成極大的損失，因此，在現代建筑結構中融入抗震設計是非常重要的。由于建筑結構抗震設計與工程的質量安全有著密切相關的聯系，并且在展開抗震設計期間，所能夠涉及到的領域及因素相對眾多，在很大程度上增加了抗震設計的難度。對現代建筑結構抗震設計及加固處理展開分析對于建筑工程的發展而言有著非常重要的現實意義。

1建筑結構抗震設計的內容

地震是自然災害事件，對人類生存和發展會產生嚴重影響，高層建筑結構抗震性能與人們的生命安全、財產安全之間有著密切的關系。高層建筑結構抗震設計要考慮外觀美感，同時還要結合實用性、經濟性等特點。發生地震時，建筑物的抗震結構會受到地震的嚴重影響，因此抗震設計要滿足地震作用下的結構性能需求，考慮到結構彈塑性變形能力的設計效果，針對不同超越概率水平地震作用下高層建筑結構的性能要求、變形要求，設計人員要落實有效的抗震設計方案。高層建筑結構抗震設計需根據抗震規范要求進行，利用彈性方法分析內力位移，結合極限的狀態進行設計。針對重要的建筑物或是有特殊要求的建筑物，則采取時程分析法，在補充計算的方式下進行設計，對大震作用下高層建筑結構的變形狀態進行計算，保證抗震設計效果能夠滿足其建筑性能的要求，提高抗震效果。

2建筑結構抗震設計中遇到的核心問題

一些設計單位和業主不重視結構方案設計，只會盲目要求建筑外觀好看，標新立異。由于設計周期較短具有普遍性，為了節省時間，往往出現建筑方案設計脫離結構方案設計的情況。一個好的建筑，一個滿足抗震設計要求的建筑，離不開初始結構平面、結構立面及內部柱網主梁的布置。如果一個在方案上有抗震先天缺陷的建筑方案，后期的抗震措施就要花幾倍的成本去處理，也未必能取得好的效果。結構抗震設計，不僅僅是科學，也是門藝術。建筑抗震理論，遠未達到十分科學嚴密的水平，單靠簡單軟件建模，不能完全真實反映實際工程情況，理論計算很難考慮周全。應該增設多道抗震防線，保證建筑物具有足夠的抗震能力。概念設計不是憑空產生的。首先要深刻理解各種結構的工作原理與力學性質，熟悉各類結構的設計原則;深刻理解各個結構在地震作用中扮演的角色，把握結構構件主次關系;通過內力調整，控制破壞先后順序，提高關鍵抗震構件的延性和冗余度，哪怕遇上地震來襲，也要達到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設防目標。

3鋼結構技術規程的抗震設計與應用

3.1抗震計算方式

可運用底部剪力方法，對鋼結構展開抗震計算。如果結構的整體高度相對較高，則需要用分解反應譜法進行計算。抗震方案設計需要滿足地區的具體抗震要求，一般抗震等級在4～6級時，需要按照地區的具體抗震要求展開科學設計，結合建筑物自身情況以及地質等情況合理展開設置，確保建筑整體抗震強度能夠達到實際需求的標準。設計人員還需要對建筑場地的類型展開分析，需要按照地區抗震設防烈度的具體情況，科學展開抗震設計。但需要注意的是，如果建筑屬于丙類建筑，需要在原有基礎上進行降度處理。進行地震作用計算時，在對選用重力荷載代表值進行計算的過程中，需要將恒荷載標準值以及活荷載組合值相加，其中活荷載的組合值系數為0.5，各結構具體活荷載組合值系數也為0.5，屋面部分的活荷載數值并不記入其中。

3.2建筑結構加固處理技術

促進抗震加固技術的發展進步的主要動力就是最新研發的加固材料，通過對過去幾十年的經驗教訓總結發現，有效的抗震鑒定檢測技術都是依托于檢驗儀器的基礎上實現提高的，加固技術則是依托于新材料的出現和應用而實現發展的。因為先進的加固材料具備高強、輕質、耐高溫、抗腐蝕等性能，不僅抗震防火的效果非常理想，而且便于加固施工，是促進加固處理發展的關鍵所在。而加固改造方法的有效提升是促進加固發展的另一大助力。現階段的加固處理主要是以建筑結構以及承載力不足等方面的加固為主，就整體角度而言缺少了對結構的辨別和掌控。例如：在處理加固多層磚混結構墻體時，關鍵在于增強墻體的鋼度，從而與相鄰樓層的產生一定的鋼度差，這樣的加固方式對于建筑結構的抗震性能而言存在一定不利影響。另外，在進行加固處理之后的構件其承載力有著明顯的提升，但是卻造成了防火等級下降的情況。這些問題都在一定程度上表明了在進行加固處理時需要就整體角度進行把控，通過加固處理的方式來妥善地解決存在的問題。

結束語

設計人員需要認識到鋼結構抗震設計對于建筑結構安全使用的重要性以及必要性，需要加大對抗震設計方式方法的研究力度。不僅要按照場地的具體情況，做好場地地址選擇以及鋼結構抗震類型選擇，同時還要科學展開鋼結構的抗震計算等各項操作，保證鋼結構的抗震設計能夠達到預期目標，能夠實現對鋼結構建筑抗震性能的切實強化，從而保證建筑物使用的安全性以及穩定性，為民眾的安全使用創造更加理想的建筑空間環境。

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