建筑结构设计中的抗震设计分析

建筑结构设计中的抗震设计分析

韩一鸣

航天建筑设计研究院有限公司大连分公司，辽宁 大连 116021

摘要：现阶段建筑工程项目的建设数量和规模都在不断扩大，如何保障工程质量，始终都是建筑设计中重点考量的问题。建筑结构设计水平会在很大程度上影响到工程后续的建设情况，需要做好抗震设计工作，强化和提升工程建筑结构的安全性和稳定性。

关键词：建筑结构设计；抗震设计

1 建筑结构设计中的抗震设计分析

具体什么是抗震设计？抗震设计就是结合和分析以往的抗震作用，实际考察收集建筑房屋的破坏数据进行不断的分析，在结合当下总结经验和设计理念，对建筑进行抗震计算，来增加建筑的安全稳定性能。这就要求设计人员有更加专业丰富的设计经验，有更加专业的设计知识，在根据建设单位的具体要求下还要根据抗震力设定抗震参数。设计单位没有具体的参数要求，可以通过具体实验进行设定。有了准确的参考就可以在建筑的外观设计、连接设计、和钢筋的配合设计上，确保有地震灾害的情况下建筑房屋还能正常使用，避免给人们带来影响，确保建筑的安全。

2 建筑结构抗震概念设计基本原则

2.1 确保建筑物结构设计的规则性以及均匀性

建筑整体形态不合理、建筑结构不均匀、不规则，对整体建筑物抗震性能的影响是极大的。根据建筑物抗震设计相关规定，进行建筑物抗震设计，需要保证建筑物以及建筑物抗侧力结构平面布置的规则性、对称性，保证建筑物结构的整体性。同时，建筑物的立面方向以及竖向剖面同样需要进行规则布置。建筑物结构在侧向刚度方面，需要保持均匀变化。建筑物在竖向方向的抗侧力构件、构件的截面尺寸以及构件材料强度需要保持从下而上逐渐减小的趋势，从而保持构件的刚度以及承载力符合建筑物整体结构的要求。因此，利用抗震概念设计方法进行结构设计时，需要重视建筑物的体形以及整体结构、在设计中尽量做到建筑物的平面形状规则、对称和均匀，将建筑物的长宽比控制在合理范围内，尽量减少建筑物扭转效应。在结构设计时注重考虑建筑物的整体质量、刚度，保证建筑物承载力对称、分布较均匀，尽量做到建筑物质量中心同刚度中心的重合。

2.2 建筑物结构的刚度以及抗震能力设计

地震作用力对建筑物的影响是双向的，进行建筑物抗震结构设计时，需要对建筑物水平、纵向方向上的抗震性能进行保障。因此，在建筑物结构设计过程中，需要沿着建筑物主体结构的两个主轴方向来进行抗震设计，保证两个主轴方向上建筑物的刚度以及抗震性能。只有保证了建筑物主题在各个方向上的刚度和抗震性能，在遭遇地震力破坏时，地震力引起的建筑物结构变形影响才能降到最小，建筑物整体结构的稳定性才能得到保证。在结构设计过程中，结构布置应使结构平面在两个主轴方向均具有足够的刚度和抗震能力，同时还应具有抗扭转刚度和抵抗扭转振动的能力，框架结构应在纵横两个方向布置成双向刚接框架。

2.3 建筑物设计需要具备规范的计算简图以及有效的传力途径

进行建筑物抗震设计，需要借助建筑物结构体系计算简图来进行。然后设计有效的传力途径，将地震作用力最大限度的传递出去，从而保证建筑物结构的可靠性。因此，进行建筑抗震结构设计时，需要借助计算机程序对建筑物结构进行计算，从而得到符合实际的建筑物计算结构。对荷载情况下的建筑物结构形态变化进行分析，绘制建筑物结构计算简图。然后通过科学合理的建筑物力学模型以及数学模型，对建筑物的抗震能力进行模拟分析。只有在地震作用力状况下，建筑物的抗震性能才能得到最好的检验，从而设计更加有效的建筑物传力途径。所以，只有利用概念设计方法和数据模型来进行建筑物结构模型设计、计算，对建筑物受力状况下产生的结构内力、建筑物内部变形情况进行分析，才能真正保证建筑物的整体抗震性能，满足建筑物实际使用的需要。

2.4 在设计过程中选用质量好的材料，保证建筑质量

要保建筑的抗震性能，需要选用延性好、强度高的构建材料。延性好的材料对能量的吸收能力高，能够很好的满足建筑的承载力要求。同时，使用延性好的材料能够降低整体建筑的材料使用量和施工成本。进行概念抗震设计时，需要将建筑物的整体钢筋混凝土结构按照延性机构设计，从而保障整体建筑物的延性基础，保障建筑物良好的抗震性能。

3 抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用分析

3.1 选择合理的建筑结构体系

（1）在对建筑物结构体系的设计过程中，要根据绘制好的图纸找出准确的主梁，并将主梁作为建筑物房间的主要受力点，然后，如何保证垂直的重力能够准确的抵达受力部位，就成为了下一个关键问题，要保证垂直重力能够在最快的时间内通过传输路径抵达受力部位，同时，建筑物内室结构也应该保持在一个合理的设计范围之内。（2）建筑结构的施工强度直接决定着建筑结构的整体施工质量，所以，想要保证建筑结构体系的安全性和稳定性，就要不断提升建筑结构的强度，同时，相关设计人员在对建筑结构进行抗震设计的过程中，不仅要注重整体建筑结构的抗震强度设计，还需要针对建筑结构中的薄弱部位进行抗震设计，进而达到提升整体建筑强度的目的。

3.2 防震缝设计

由于建筑物的防震缝是房屋建筑的抗震设计中非常重要的一项内容，因此需要建筑设计工作人员合理设置防震缝，均匀、规则的分割建筑物。同时，在设计防震缝的过程中，应该切实保证建筑结构有足够的抗震宽度，从而保证防震两侧结构能够完全隔离开。但是，还需要具体分析每一个建筑物的外形特点，再根据实际情况设置防震缝两侧的抗震墙。

3.3 结构平面与竖向布局的抗震设计

一般来说，墙体和柱子之间设置的平面，其位置和建筑结构的抗震性能有着很大的关系，在进行建筑抗震设计时要保证高层平面以及竖向位置的合理性和科学性。在具体设计中做好以下要点的把控：（1）确保结构构件的整体性。（2）保证刚度的重心和质量的中心相互结合。开展竖向设计，为确保位置的平衡性，需适当降低建筑的刚度重心，减少结构错向的发生，通过做好结构竖向高度和刚度以及强度等的控制，使其能够均匀分布，避免产生变鞭梢效应。开展竖向设计时，合理设置抗震缝，分割建筑物，保证结构平面形状简单、规则，质量、刚度和承载力分布均匀的同时保证建筑的美观性和使用功能的实现。

3.4 抗震墙设计

墙体作为建筑结构中的重要承重结构，所以需要做好墙体设计工作。其中，在墙体设计过程中应该根据建筑物的刚度确定墙体的数量。同时，还应该充分考虑建筑承重墙的问题，合理设计墙体的横面和纵面，以此来增强房屋建筑物的稳固性。针对一些地震频发地带的房屋建筑设计，可通过增加墙体的厚度来保证建筑物的稳定性和安全性。

结语

结构设计要以满足实际需求为基本原则，同时要保证建筑具有不错的抗震性能，从建筑结构和材料等方面入手做好把控，增强建筑物的抗震性能。需要注意的是，选择抗震材料时要结合使用柔性材料和刚性材料。其中，刚性材料具体包括水泥和砂石等，有着不错的抗渗透性能;使用的柔性材料具体包括油毡和玻璃布等，增强建筑物的抗震效果。

参考文献

[1] 刘韬.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2017，（19）：103，110-111.

[2] 董志刚.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].军民两用技术与产品，2017，（18）：206-207.

[3] 马晓光，刘瑞雪.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的运用研究[J].城市地理，2016，（8）：00121-00122.