建筑结构抗震设计相关问题及设计方法分析

建筑结构抗震设计相关问题及设计方法分析

李昌勇

西昌市建筑勘测设计院有限公司 , 四川 西昌 615000

摘要：如今，人们对建筑物的要求越来越高，不仅局限于美观性，更加注重环保性和安全性。抗震设计目前已经成为了建筑领域当中一类重要的研究内容。作为对于地震区的工程结构进行的专项设计，合理的抗震设计要求我们能够在给予计算设计足够重视的同时，立足于建筑物的结构情况，考虑到多种对于抗震设计产生影响的重要因素。本文就针对建筑结构基于性能抗震设计的几个问题进行了简要的探讨分析，希望能够为强化建筑设计的实际开展水平起到有力的保障作用。

关键词：建筑结构；抗震设计；问题及方法

引言

地震活动对于建筑安全的威胁是巨大的，所以在建筑设计时必须要充分地考虑建筑的抗震性。从现阶段的实际情况来看，地震在我国具有高发性特征，尤其在西南地区地震的发生频率较高，破坏性比较大，所以对建筑的抗震性要求也比较高。基于这种情况，要真正地实现建筑的抗震性能提升，必须要在建筑设计时运用抗震技术。因此，在设计建筑结构的过程中，基于抗震技术的设计分析工作十分必要，简言之，对建筑结构设计中的抗震技术应用展开讨论具有较高的现实意义。

1建筑结构抗震设计相关问题

1.1建筑构件设计及建筑连接节点构造设计问题

建筑物是由多个构件逐渐搭建和连接而成的个体，所以在实际的设计上，要考虑相关的节点连接问题，但是随着建筑物立面和室内空间装饰标准的提高，整个建筑构件的品种和材料都会逐渐增加。而在建筑物的整体设计和研究上，立面一般使用立体贴砖和外贴与外挂大理石的设计，大部分建筑物还会使用幕墙设计，如玻璃幕墙和铝制材料幕墙等。内饰分为地面摆设和空间吊挂等，空间吊挂要完成空间吊灯和艺术造型的有效设计，这些都是建筑物本身不具备的，需要外挂到实际的空间上，而在实际的管理过程中，要考虑相关非主体构件的抗震问题，防止地震时出现整体脱落、破碎伤人等危害，应从与主体结构连接的节点处进行合理的处理。

1.2设计限值控制问题

依据GB50011—2010《建筑抗震规范》，设计出符合规范要求的建筑设计方案，以此提升建筑物的整体设计效果。在建筑物的设计过程中，要根据所在的抗震区，确定抗震等级等相关抗震参数。建筑设计的总高度和具体的层数应满足规范要求。如6度、7度区采用砌体结构的普通住宅层数限值为7层，整个设计高度不可以超过21m。所以对当前的普通住宅来说，如果6度、7度区层数设计为7层，就要控制整体的高度在21m以内。如果是在7度区，砌体结构最高层数为6层，高度不能超过18m。一般来说，设防烈度越高，房屋的层数和总高限制越小。建筑要采用钢筋混凝土结构、钢结构或混合结构。钢筋混凝土框架结构，7度区最大适应高度50m；如果7度区房屋高度超过50m，住宅房屋一般采用剪力墙结构，但不超过120m。但是在目前的实际设计时，相关企业为了追求利益最大化，往往会要求进行超规超限设计，而又不愿增加相应的超限设计成本，使建筑达不到规范要求的抗震性能目标，导致在地震发生时，产生较为严重的后果，如果出现整体倒塌，将造成严重的财产损失和大量的人员伤亡。建筑物进行建筑设计时，要提升相关的抗震质量，就要遵循规范要求，对抗震横墙间距和局部墙体尺寸进行有效的控制。例如在抗震设防烈度为8度的地区，多层砌体房屋采用现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖时抗震横墙间距不可以超过11m。在底部框架–抗震墙砌体房屋砖房的设计上，底部抗震横墙的间距不能超过15m，如果横墙的实际距离过大，就会造成水平抗侧刚度的不足，地震时受到水平地震作用后，水平抗震力不能得到有效的抵抗和传递，造成结构发生较为严重的形变和扭转。所以在实际的建筑设计过程中，要按相关规范的要求进行合理的设计，使其能符合实际的建筑功能和抗震设防安全的要求，防止地震时出现整体或局部倒塌的情况，提升房屋整体的抗震能力。

2建筑结构抗震设计方法

2.1抗震接地设计

在抗震设计应用过程中，接地设计是十分重要的一个环节，其中包括保护地和直流地。在对抗震设计应用过程中，因为有着十分复杂的抗震接地问题，所以应该以科学合理的方式对其加以处理。对于现代的建筑而言，因为四周的建筑对其造成较大的影响，因此一般情况下，对于抗震地以及保护地来讲，都是采用大楼的基础钢筋网对其实现接地处理。其电源应用TN-S5系统。进行底层变电的设置引出接地。因为抗震接地这一系统可以对建筑基础的钢筋网加以利用，起到自然的接地网作用。因此可以通过柱子的钢筋内部设计抗震接地，可以实现对下线的引出，同时也可以直接和屋顶的接闪器连接，这样就可以使得楼层的钢筋实现抗震的电位面形成。通过这样的方式，才可以使得建筑实现抗震效果的进一步提升，为系统设备的正常运行提供有效的保障作用，同时也可以对人们的生命安全以及财产安全起良好的保障作用，可以进一步促进我国经济的发展。

2.2设置多道抗震防线

多道抗震防线结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。（1）第一道抗震防线应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或选用轴压比值较小的抗震墙与实墙筒体等构件，不宜采用轴压比较大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件。（2）第二道抗震防线。可以采用在原本的框架位置布置钢支撑的方式提高结构的抗扭强度，并且与原本的框架结构一起形成第二道抗震防线。钢支撑具备很强的变形能力，可以在地震来临时继续发挥作用，耗散大量的地震能量，提升建筑工程的抗震性能。

2.3过电圧保护设计

因为雷电主要是在楼顶对其直接击中，地震时必然引起滑坡泥石流，雷雨天气的出现，对建筑的安全有着很大的影响。或者是在建筑的侧面对其击中，在抗震设计应用过程中，应该将顶楼作为过电压保护的第一级。同时，因为在建筑物的上部，侧击雷的可能性很大，因此相应的雷击情况就会使得上下左右这四个方向受到影响。同时在接地的系统和四周抗震地连接的过程中，也可能会遭到雷击，这就使得雷击点和下级的抗震器间的距离被拉近。但是此时下级抗震器在流通量方面又比上级抗震器低，因此就使得抗震器受到严重的破坏。所以在进行建筑抗震设计应用过程中，一定要和电源系统的多极化实现良好的配合。

2.4提升建筑物的延性

在建筑结构抗震设计过程中，应尽可能地提高构件的延性，使建筑物具有足够的延性和变形能力，消耗地震作用传递到建筑物中的巨大能量，削弱地震对建筑的破坏性。因此，在建筑抗震结构设计中，应尽可能地使建筑物具备较大的耗能能力。例如，在建筑设计中使用上刚下柔的框支墙结构，可以在一定程度上提升建筑结构的抗震性能；建筑结构抗震设计中，应以提高转换层以下楼层的构件延性为主要设计考虑方向；如果是框架和框架筒体，应优先考虑提升柱体的延性。

结语

综上所述，建筑结构是否科学对其抗震性能有重要的影响，从目前的资料研究来看，建筑结构的抗震效果与结构设计的科学性、合理性有显著的关系，所以在建筑结构设计实践中，首先应明确抗震的要求，然后基于要求布置设计工作，如此可以实现抗震设计效果的提升。

参考文献

[1]梁碧云.建筑结构设计中抗震设计的探讨[J].住宅与房地产，2018（18）：12–14.

[2]于军强.探究建筑结构设计中的抗震设计[J].居业，2018（1）：40.

[3]魏芬洋.建筑结构设计中的抗震设计理念分析[J].建材与装饰，2017（48）：120–121.