淺析建筑設計在建筑抗震設計中的重要性

李倩倩 西寧市工程咨詢院股份有限公司

隨著我國社會經濟的快速發展與城市化建設的大力推進，建筑行業整體規模不斷擴大，相應地人們對建筑的抗震能力要求在提高。然而，從建筑工程的實際情況來看，大部分的土建機構工程抗震級別不高，甚至存在沒有經過抗震處理的情況，面對大型地震災害，大部分建建筑物抵御能力較低。為了提高土建結構工程的抗震加固技術水平，相關部門應該引起重視，保證土建工程結構的穩定性與安全性。

一、建筑抗震設計的重要性

地震發生時，震源產生的縱波和橫波會對建筑造成巨大的沖擊，沖擊直接作用于建筑，會損毀建筑結構，降低建筑的安全性。建筑抗震技術的主要原理是利用緩沖阻尼裝置分解和吸收部分地震能量，降低地震對建筑的影響。在抗震設計中，可將建筑簡化為支座，利用支座和建筑構件吸收和弱化地震能量，降低地震對建筑物的破壞；隔震技術是利用特殊的構造設計提升建筑物整體抗震性能。隔震技術對小型地震的防范效果較好，發生地震時，建筑只會產生輕微搖晃，不會損傷建筑結構，可有效保證建筑結構完整。在建筑結構設計中合理使用抗震技術，可提升建筑整體的抗震性能，確保建筑的安全性和穩定性。

二、加強建筑結構工程抗震設計的措施

（一）抗震接地設計應用

接地設計是抗震技術應用的重要部分，能夠充分起到抗震技術的重要作用，尤其是抗震技術中的接地設計較為復雜，對于設計的科學性和技術性要求都較高，必須做好設計質量的嚴格把控。在現代建筑行業中，建筑會受到四周環境的影響較大，所以通常情況下抗震和保護地都需要在大樓基礎鋼筋網中進行接地處理。比如電源TN-S5系統的應用，需要將底層變電設置引出接地，保障接地的安全性。主要原理在于建筑基礎鋼筋網可以起到自然接地網的良好作用，通過柱子的鋼筋內部設計，能夠在下線引出的同時直接將屋頂的接閃器進行鏈接，使樓層鋼筋實現抗震的電位面，既能夠保證系統設備的正常運行，又能夠使建筑的抗震性能得到提高，從而達到保護人們生命和財產安全的重要作用。

（二）提升結構延性

①延性材料。如果使用延性材料在發生彈性變形或重復彈性變形時，延性不會有明顯下降。②桿件的延性。為了改善結構的延性，應檢查結構部件的桿件的延性，例如塑性變形、能量耗散等。③構件的延性。某一個構件發生塑性變形和消耗能量的能力，可以通過提高墻體或框架的延性來改善建筑結構的整體延性。通常，建筑結構的延性與其抵抗塌陷或塑性變形的能力有關。可以在設計中使用以下方法：①在平面上，增強突變處和轉角處之類的延性；②對于豎向，可以增強薄弱樓板延性；③增加首道抗震防線部分的構件延性。

（三）高阻尼抗震設計

建筑結構具有復雜性特點，部分建筑的設計方案較特殊，將其受力模型簡化后，可發現結構沒有支座設計，這樣的建筑結構不允許發生橫向位移。地震橫波會對建筑結構造成較大破壞，降低建筑結構的安全性。對這樣的結構進行抗震設計，可考慮增設高阻尼支座裝置，這種裝置使用高分子材料制成，通過剛性連接將裝置安裝至建筑的上下構件之間，裝置的高分子阻尼裝置能夠吸收地震產生的較大能量，減緩地震對結構的損害，提升建筑的結構穩定性。

（四）設置多道抗震防線

①科學選擇抵御地震的第一道防線。嚴格來說，第一道防線設置和選型負擔比較小或者沒有，可以選擇一些比較小的填充墻和豎向支撐墻就可以承重。嘗試選擇盡可能小的軸向壓縮設計，通常具有較高軸向壓縮力的框架柱不適合第一道防線。但是，根據施工的約束，只能使用單一的框架系統，該框架的支柱是結構系統抗側力的主要因素，因此應選擇“強柱弱梁”設計。②通過安裝冗余組件可以形成多條抗震防線。建筑物通常使用雙重抗側力體系：框架－抗震墻、芯筒－框架、內墻筒－外框筒、框架－支撐。根據水平地震側力，可以依靠支撐或墻體等框架為主要抗震防線。

（五）增大截面積抗震加固法

當梁、柱構件抗震力不夠時可采用增大截面積的方法，以此提升土建結構整體的承載力。在混凝土結構當中該技術比較常見，由于其操作比較簡單，對相關施工人員的素質要求較低，因而在土建結構工程中廣泛應用。另外，對增大截面積抗震加固法在土建結構中使用，首先要考慮分析整體結構，不能為局部加大而加大，必須選擇良好的施工材料，保證所選擇的材料與土建結構較好結合，以此在根本上確保土建結構整體承載力提升。此外，加大截面還需要考慮三點：其一是在使用該技術時注意結構加固后的固有頻率進入到地震或風震的共振區域；其二是現場濕作業的工作量較大，相對養護時間比較延長；其三是構建截面的增大對結構的外觀及房屋或橋梁凈空造成影響，需要對梁、板及柱等一般結構加固。

三、結語

在未來建筑設計的過程中，需要注意使用合適的方法來控制建筑設計和抗震設計之間的關聯性，建筑設計是抗震設計的實施前提。在開展抗震設計的過程中，需要將建筑設計與結構設計進行綜合考量，保證這兩者能夠處于穩定的發展狀態。只有兩者進行整合，才能夠抗震性能得到發揮，將抗震水平進行提升。