建筑结构设计中抗震性能化设计要点探讨

建筑结构设计中抗震性能化设计要点探讨

岳楷珺

正邦国际工程咨询（天津）有限公司 天津 300000

摘要：我国地处太平洋板块与亚欧大陆板块交接地带，板块运动相对活跃，加之人类生产活动对地球造成了较大程度的破坏，近些年地震的发生频率和强度等级都出现了提升的情况，对建筑安全和人员安全造成了较大的威胁。在这样的背景下，国家对房屋设计的要求也上升到了一个新的高度，尤其是对抗震性作出了新的要求，以便当灾难来临时人们的生命财产安全能够得到保障。

关键词：建筑;结构设计;抗震性能化设计

中图分类号：TU352文献标识码：A

引言

随着我国社会经济的高速发展，现代建筑结构逐渐向多元化、现代化、绿色化的方向转变，尤其是建筑项目在市场经济中的地位日渐凸显。建筑在改善人民居住环境、办公环境的基础上，也引发了大量的安全隐患，加上我国地质结构的特殊性，极易引发地震灾害等风险。

1、建筑结构设计中抗震性能化设计的重要意义

目前来看，建筑结构设计从计算设计与概念设计两个方面展开。建筑结构设计需要在完善信息和数据的基础上进行结构的搭建，但是因为地震的发生有不可预测性，在实际的建筑设计中不能通过准确的计算来设计建筑的具体抗震等级，所以在设计的过程中一般会引用模拟地震情况来统计出相关的参数，从而实现对建筑结构的科学计算，得到对应的抗震结构，保证建筑的抗震等级。目前，我国在抗震建筑设计层面展开了多年的研究，取得了较大的进步，有效地降低了地震的危害，保护了人民的生命和财产安全。但是我们对地震规律的把握还不是很完善，还需要大力研究建筑工程结构的抗震效果，各地区也应该结合自己本地的地质情况作出相应的建筑抗震标准。

2、建筑结构设计中抗震性能化设计中存在的问题

建筑工程在实际的施工过程中，由于施工现场管理监督制度体系的不健全，使得施工现场的工作进展常处于毫无章法、混乱不堪的状态，加上基础工作落实不到位，不少一线基层工作人员缺少安全施工与抗震设计方面的现代意识，增加了建筑工程项目施工过程中的不合理因素和风险隐患，不仅不利于建筑工程项目的如期完工，还严重影响了建筑工程项目的施工质量与抗震性能，甚至会带来不可预估的人身财产安全问题，使得整个项目工程难以有序开展。按照国家对建筑工程的高度标准、建设规定、制度政策等条件，明确现代建筑的施工要求与高度限制，切勿出现建设高度过高或过低的情况。其中超高建筑工程极有可能会发生变形、塌陷、倒塌、裂缝、损坏的情况，不利于保障现代建筑工程结构抗震设计的安全性能。在实际的项目工程施工时，建设单位一味追求项目工程的商业经济效益、价值，缺少对项目工程施工现场区域内地基结构、土壤条件、水资源、地形地貌、交通设施、地震构造、地震情况等因素的全面调查与评估，不仅增加了现代建筑结构抗震设计的难度与工作量，还不利于保证建筑工程项目的施工进度与施工质量。

3、建筑结构设计中抗震性能化设计要点探讨

3.1建筑结构设计方案优化

当结构工程师规划和设计建筑物时，他们必须仔细检查完成的计划。所敲定的方案需要符合现阶段国家规定的相关标准，只有这样，才会使主体结构拥有十分充足的空间，与此同时，在延性作用力的带动下，让主体结构恢复到原有的状态，可以有效降低结构变形，从而保证建筑结构不会受到负面因素的影响，混凝土结构可以在长时间内保持相对平衡的状态。设计人员必须详细计算在不同作用力下对混凝土结构造成影响的各项数据，并且根据结果重新设计构件的整体布局方式，在确保科学性的同时，优化和协调建筑内部设施的受力状况，实现建筑受力平衡，增强建筑承受外部作用力的能力，有效解决竖向重力引发的各种问题，进而逐渐达到原有规划中的刚度设计标准。整个结构要具有一定的条理性，保证不会出现其他复杂情况，这样就能提高建筑物的实际抗震效果。另外，设计人员需要深入研究地震灾害的记录信息，结合信息内容与当前建筑的实际标准，在设计环节应用一些抗震性较强的方案；对于细节部分，也需要开展精细化处理，使得建筑结构自上而下承受的重力保持一致。其实，也正是由于重力作用，地震水平层面与竖向层面所产生的作用力会在一定程度上减弱地震的破坏力，从而达到提高综合抗震能力的效果。

3.2开展建筑平面布置

建筑混凝土结构在设计的过程中，建筑设计人员应该坚持合理性、对称性、均匀性的基本原则，有序地完成平面布置工作。一般而言，在水平地震波的作用下，建筑的各个楼层都会产生明显偏移。具体来说，建筑的各个楼层都会产生完全变形、整体平移、整体扭动及剪切变形。因此，不同的结构需要应用不同的控制方式，只有这样，才能有效控制变形。控制方式包括缩减柱距离、缩减梁距离、设置钢臂、应用双重抗侧体系、设置竖向支撑等。设计人员需要采取交错式的设计方法来扩大建筑房屋的跨度，从而有效提高建筑整体结构的抗震能力，并且不会对建筑薄弱层位置造成拉伸影响，不会引起较大的位移和形变，最终使得建筑物的整体抗震能力达到国家规定的标准。

3.3抗震概念设计，需要重视建筑结构规律

建筑项目在设计环节中，需要对整个建筑物的形态完成科学的设计，研究其刚度和对称性，并且让其符合规则性的特点。在建设过程中首先需对建筑物的形态进行认真分析，规避局部设计刚度较大的特点，研究地震应力状态，确保对建筑结构进行有效的规划设计，将其抗震性能控制在规定范围内。如在项目中存在立面收进和局部楼板不连续设计的问题时，应对结构方案进行认真研究，确保建筑抗震概念设计环节的科学性，多道抗震设防，符合结构设计的规律，提升抗震效果。

3.4抗震概念设计在建筑结构构造中的应用

对于抗震设计来说，针对不同的安装角度和结构构件都要有着明确的规划，让其符合具体的抗震设计标准。如在某建筑物的建设中，其包括地下一层，在地基设计上要包含多元化的内容，建筑物的地基结构要更加稳定，建设过程中为了防止出现地震与余震的情况，需要设置多道抗震防线，这样一来在地震发生后可以更好地解决建筑物结构破坏的问题。此外，地基安装和布置要符合各种要求，让其能够承受地震灾害与竖向的荷载压力，通过各种方式来完成对建筑结构体系的构建，制订科学的预防措施^[1]。

3.5充分了解环境，因地制宜设计

混凝土在建筑的设计建造过程中，应将对地震等有关自然灾害的预防囊括在结构设计过程中。故而，对建筑位置的合理选择，能够显著提高相关结构的抗震能力。位置的选择应依托于相应科学理论，并在对备选位置周边地形地貌进行广泛勘探后挑选适合位置后开展工程建设。这期间应注意混凝土建筑周边不应出现变电站、发电厂等安全不稳定因素，并尽量将位置选择在平缓地带，避开山坡、沼泽等不利于抗震的地点。结构设计方案的制定应在国家有关标准体系框架内，而实际施工过程中的结构自身应具备一定的空间调节能力。以确保外力影响下结构建筑结构具备一定的结构延伸能力，具有依托记忆形状恢复至先前形状的能力。这一做法能够有效增强结构的抗震性能，并以这一延展性方案延长建筑的耐久性^[2]。

结束语

总之，我国建筑抗震结构整体设计尚处在开拓期，近些年来的工程实践已积累一定经验，但理论分析的整体仍需逐步扩衍，这需要全体设计人员的集体探索，从而实现抗震建筑材料、构型、理论方面的全面提升，以有效解决地震中建筑发生的相应问题，助力社会民生的更好发展^[3]。

参考文献：

[1]翟厚智.混凝土建筑抗震结构设计分析[J].居舍,2021,(35):52-54.

[2]孟天赐.建筑工程结构设计中抗震问题的分析[J].中国建筑装饰装修,2021,(12):178-179.

[3]赵善帮.现代建筑结构抗震设计的技术要点分析[J].陶瓷,2021,(12):81-82.