建筑结构设计中的抗震结构设计

建筑结构设计中的抗震结构设计

郝心仡

天津市房屋鉴定建筑设计院有限公司 天津市 300070

摘要：抗震结构设计已经成为目前建筑结构设计中较为重要的组成部分，并关系到建筑工程的质量及人员的安全。尤其在一些地震多发地区内，更要提升抗震结构的设计水平，保障建筑的安全性。下文将重点对抗震结构设计展开分析探讨，对其遵循原则及设计理念予以详细说明。

关键词：建筑结构设计；抗震结构；设计

1实施抗震结构设计的目的

建筑结构设计中，抗震结构设计主要是为了实现以下三个目标：一是保证建筑在小强度地震灾害影响下不会存在任何破损或裂缝等病害问题，维持建筑正常使用；二是要求建筑在中强度地震灾害中，存在轻微破损问题，且经过修复后不会对建筑结构带来任何影响；三是要求在强度较大的地震灾害中，建筑处于稳固不倒的状态下，保证周边环境及人员安全。所以在建筑设计中，要做好抗震结构的科学处理，根据现有资料数据，对区域地震灾害等级加以分析，确定建筑抗震性能，合理规划结构布局，改善抗震效果，维护建筑结构稳固性和安全性。

2抗震设计基本原则

(1)简化性。简化房屋建筑结构，对提升建筑抗震性能帮助较大。因此，在将抗震设计融入到房屋建筑结构设计中时，应尽可能简化建筑结构，避免过于复杂的设计。对于本文研究的底商型房屋建筑，需要预留足够的活动空间，从设计技术和性能提升两个角度出发，改善建筑抗震性能。(2)抵抗性。建筑抵抗性是保证抗震性能的关键，要求合理控制建筑结构中各个部位的刚度，使其达到标准要求，结合力学分析，检验建筑结构稳定性。当建筑遭遇地震时，加强房屋结构受力平衡，以此抵御地震带来的破坏。(3)整体性。建筑结构抗震设计要求设计全面，将建筑整体作为设计对象，仅提升某一部位的抗震性能无法达到预期效果[7]。所以，要求科学且全面地分析各项影响因素，根据建筑所处地区实际情况，针对存在的震害，提出抗震优化策略。

3建筑结构设计中抗震结构设计的重要意义

地震地质灾害对人们的生命财产安全有着较大影响，虽然随着技术手段的提高，人们可以对地震地质灾害予以提前预估，做到科学防控，但其对固定物体的影响还是不可避免的，尤其是对建筑物的影响。所以在设计中，要优化建筑的抗震性能，对地基基础结构、材料、建筑结构加以科学规划和处理，增强建筑抗震能力，减少地震灾害发生时带来的危险和破坏。建筑结构设计作为建筑工程施工中较为重要的一环，目的是对建筑结构、材料、施工技术实行科学规划，以保障其安全性与可靠性，并给出专业的施工方案，推动作业的顺利进行。建筑结构设计中，抗震结构设计是非常重要的环节，能够保证建筑在地震灾害影响下的安全性，避免倒塌、损坏等严重问题的产生，增加人们居住的安全系数，减少不必要损失的形成。

4抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用

4.1设计前期的震害调查

据调查，我国城市大部分房屋建筑以3层砌体结构为主，为了创造生活便利条件，在1层设置了底商或者车库。这两种建筑中，纵向一侧无墙体颇多，选取混凝土作为墙体施工材料，打造梁柱结构。然而，此结构中柱截面偏小，与其项对应的墙面为砖砌体墙。除了第1层以外，从第2层开始向上数的其他楼层均采用常规砌体施工。从建筑结构布局角度来分析，此类型房屋建筑的上层建筑与下层建筑墙体不对齐，沿着竖向方向墙体存在不连续特点。当地震发生时，部分房屋虽然未倒塌，但是大部分房屋都出现了不同程度的损坏，导致居民无法正常在房屋中活动。例如，某商住房屋建筑，在遭受地震后，1层建筑结构发生扭转破坏最为严重。该建筑1楼的梁柱结构利用混凝土打造，呈现“L”型，建筑的背面布设了砌体墙，其他楼层为常规建设。从结构分布来看，一层建筑较其他楼层建筑结构更为薄弱，稳定性较差，容易在地震时发生垮塌。

4.2更新设计理念，加大抗震结构设计重视力度

在建筑结构设计及抗震结构设计中，最为关键的影响因素就是设计人员，如果设计人员不具备专业能力，不具备明确的抗震理念，在设计中很难将抗震与建筑结构融合起来，这样在地震灾害发生时，就会因为抵抗能力不足而出现各种问题，威胁建筑及人们的安全。为此，设计人员需不断提高自身的专业能力和职业素养，根据建筑行业发展趋势做好理念的更新和优化，加大对建筑抗震功能的重视力度，采取科学有效措施完成抗震设计，确保建筑结构安全。建筑工程具有规模大、工期长、设计精准度高等特点，故而设计人员在处理时应做到全面分析和考量，制定针对性的设计方案，更好的指导施工作业的开展。抗震结构设计作为其中较为重要的一环，设计人员应加大对其重视力度，转变传统设计思想，注重数据资料的收集和处理，完善设计内容，增加结构强度，进而减少地震灾害带来的破坏，保障工程的整体效果。再者，还应该充分利用网络资源对抗震结构设计进行深入分析和探讨，了解地震带分布特点，掌握板块运动规律，不断完善抗震结构设计内容，符合建筑结构设计的相关要求，提高建筑整体水平，延长建筑使用寿命。设计完成后，还需开展专项评估和检测，确保抗震设计符合工程的建设要求。抗震结构的不同其产生的作用也存在较大差异，设计人员应重视这一点，并选择合适的结构种类，确保最终设计的合理性与科学性。

4.3基于技术层面的设计

考虑到房屋建筑的纵向抗震性能薄弱，提出纵向抗震结构处理技术方案:①无论是底商还是车库，位于一层的建筑通行门轴线的处理非常重要，以抗震墙砌体设计要求，合理布设1层钢筋混凝土框架结构，在纵向增加抗震墙数量，确保上墙体框架与下墙体框架能够对齐，检查梁柱对齐情况，严格按照建筑设计规范，有效控制建筑二层侧向刚度与沿着轴线处的一层框架结构刚度比值;②采用均匀布设方法，调整1层建筑的轴线混凝土抗震墙，从原有的不均匀分布调整为均匀分布，要求以轴线为参照对象，两侧对称布置。如果1层建筑为单开门建筑，则以侧向刚度作为调整对象，重新布设1层侧向刚度体系，从而避免地震期间产生扭转效应;③以外纵墙底层混凝土构件作为优化对象，其与横向墙体建立连接，打造整体稳定性较强的建筑结构。其中，抗震墙体和梁柱框架为重点优化对象。

4.4提升抗震等级

在抗震结构设计中，如果抗震等级要求未达到标准要求，在日后使用中仍会受到地震波的影响，并导致建筑结构出现破损、裂缝、位移等问题，降低建筑质量。为此，在设计中，设计人员就需要对建筑抗震等级要求予以掌握，增强抗震性能合理性，减少建筑结构病害的产生。如在高层建筑结构设计中，设计人员可利用计算机软件对结构性能特征加以分析，重点了解结构物理刚性，掌握其位移及扭转力参数。在分析过程中，可按照建筑形状的常规设计要求，遵循国家相关技术规范，合理测量和判断高层建筑的物理刚度，使高层建筑的扭转力和位移刚度在1.1-1.2之间。在剪力墙与简化连梁的设计中，需使相关参数符合如下要求：连梁跨度高度比要控制在2以内，设置暗柱作为支撑结构，保障结构稳定性；设计过程中如发现连梁跨度高度比在1以内，需要设置交叉暗柱作为支撑结构。地震运动多是受到地壳垂直运动导致的，所以在抗震结构设计中，设计人员还需对地质地理结构特征及运动轨迹予以详细了解，并根据以往数据资料开展分析工作，对建筑所在区域及周边环境加以科学把控，预测和判断地震发生频率、地震等级变化，为抗震结构设计提供依据和参考。同时，设计人员还要分析该地区的地震运动趋势，使区域建筑工程地质结构总体布局和该区域地震运动趋势大致处于相对垂直的状态，以降低特大地震对区域建筑工程前期设计的不利影响。

5结论

房屋建筑抗震性能的提升，是为人们提供安全活动场所的关键。只有改善建筑结构抗震性能，才能够减少地震灾害造成的损失，为人们的人身安全提供保障。本文以砌体房屋建筑为例，探究此类型建筑抗震性能提升策略。通过调查震害实际情况，提出抗震建筑结构加固方案。计算结果表明，两种加固方法均满足抗震性能要求。决策中，可以根据建筑使用需求，确定最佳抗震设计方案。

参考文献：

[1]陈庆敏.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑技术开发,2020,47(23):17-18.

[2]王萌.建筑结构设计中抗震设计要点[J].工程建设与设计,2020(23):5-7.

[3]赵振东.建筑结构设计中抗震设计分析[J].建材与装饰,2020(18):104+106.

[4]阴云芳.关于建筑结构设计中的抗震设计研究[J].中国住宅设施,2020(05):56-57.
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