建筑结构设计中的抗震结构设计分析

建筑结构设计中的抗震结构设计分析

庞福文

广东桦建道建筑设计有限公司  广东 湛江 524029

摘要：建筑结构工程抗震技术的应用是为了在一定的经济情况下，对建筑物的地震损伤进行最小化，从而保证建筑的安全和人们生命和财产的安全。由此在抗震设计中，需结合建筑结构工程被破坏特点，以一定理论基础和实践经验做好技术实施设想。然而从当下实际情况上来说，我国建筑抗震结构设计还有很多需要完善的内容与方面，这严重影响了建筑工程的抗震能力及水平。此状况必须要得到改进才能更好的提升建筑工程抗震能力。

关键词：建筑结构设计；抗震结构设计；策略

1 抗震技术的概述

地震灾害带来的超强破坏力，主要来源于地壳中的能量，可承载横波与纵波快速向周围传递扩散。当建筑结构遭受到能量波的冲击后，那么会产生剧烈震动，进而使得结构的稳定性与完整性受到影响。随着建筑物对能量抵消力的降低，就会出现结构损毁的情况。采用相应的抗震技术，通过增强结构的自体阻力，进而保证地震发生后其振幅可以下降，最终达到避免结构损害的发生。

2 建筑抗震设计理念

建筑抗震设计从20世纪10年代发展至今，已经形成了多种理论模型，先后产生了静力理论、反应谱理论、动力学理论和基于性态的抗震设计理论，其中最后一种形成时间最晚（20世纪80~90年代），由美国科学家提出，是当前最重要的抗震设计理论模型。我国的建筑结构抗震设计广泛运用这些成熟的理论模型，在抗震设计目标上形成了明确的要求，可总结为12个字：大震不倒、中震可修、小震不坏。其中震级大小的判断标准为本地区的抗震设防烈度。以大震不倒为例，这一设计理念的涵义为当地震的震级高于本地区的地震设防烈度时，建筑物整体结构不倒塌，不至于引发严重的人员伤亡。通常地震带覆盖的地区发生地震的概率和地震烈度都更高，按照《建筑抗震设计规范》，当一个地区的地震设防烈度＜6时，建筑物结构可不做抗震设计；当地区的抗震设防烈度≥6时，建筑结构设计中必须考虑抗震设计方面的要求。抗震设防烈度反映出地震的强度，显然，该数值越高，代表地震的破坏力越强。

3 建筑结构设计中抗震结构设计问题

3.1 抗震强度问题

在建筑结构设计中，会因各个方面的因素影响，使得建筑本身的抗震强度较弱，如设计阶段的薄弱环节、墙体裂缝等。若干预不及时，会让建筑结构本身的抗震性能直线下降，难以满足应用需求。

3.2 结构方案问题

因需满足工艺要求，在进行建筑结构设计时，更多的是关注建筑空间、布局上的便利性，忽略了结构的安全性、合理性，更是忽略了抗震性能，使得初期建筑方案在建筑物水平刚度、侧移上未考虑到位，从而可能面临抗震性能不足的问题。

3.3 抗震防线不达标

在进行建筑结构设计时，往往会基于相关规范、标准来设计抗震防线，但在实际抗震时，却未形成多道抗震防线，使得在承受地震作用时，往往会造成建筑整体结构的损害，使得其不具备抵御下次地震灾害的能力。

3.4 未进行全面的抗震设计验证

为保障建筑结构的抗震设计能满足建筑抗震需求，需进行抗震性能验证。因建筑结构复杂、机构庞大，要进行实际测试验证不太现实，故而需就其突出部分进行侧重性验证，预估其整体抗震效果。但在实际的建筑验证时，还未形成规范的、标准化的验证路径，使得地震验证结果存在片面性。

4 建筑结构设计中的抗震结构设计策略

4.1 关注地质偏移带来的影响

在现如今社会发展的过程中，建筑工程建设的高度越来越高，并且建筑物的层数以及质量也越来越大。在众多影响因素的影响下，建筑物在原有建造基础上发生一些偏移属于非常常见的情况。虽然这属于常见情况，但是这一问题对建筑抗震效果的影响比较大。因此，设计人员必须要考虑到后续使用过程中地质偏移可能会带来的影响。在实际设计的过程中，建筑设计人员可以使用深基坑等建筑施工模式，增强地基的稳固性，搭配选配桩、静压桩等施工方式，避免房屋建筑发生较为严重的偏移影响。

4.2 使用合理的建筑结构抗震机制

首先，科学合理的建筑结构抗震机制必须要保证明确的强度、刚度要求。如果发生地震，建筑物上下的任何一个部位都可能承受较大的应力，导致建筑结构稳定性因此而下降，进而导致建筑结构抗震能力和抗震水平被限制。所以，必须要避免某一部位集中受力的情况，对一些薄弱位置进行针对性加强处理。其次，在建筑结构机制当中，必须要设计地震能量传送通道以及准确的核算图，简单来说，在对房屋建筑进行设计的过程中，在垂直重力负荷的影响下，建筑内部各个构件都将会受力，而此时必须要保证受力处于平均状态，这样才能够将重力负荷以最小的距离传输到附近的柱子或者承重墙上。

4.3 科学安排建筑平面布置

建筑在实际使用的过程中是否可以保证平面具有较高的规则性，这对建筑是否稳定将会产生极大的影响与限制。因此，在为建筑进行平面布置的过程中，必须要严格遵循高抗震性的基本设计原则，具体来说主要有以下三方面：首先，需要保证建筑主体具有较强的抗压能力，尤其是需要保证侧面的受力结构不会在剪力影响下而发生变形，始终保持在均匀受力的状态来承担主体结构稳定性。其次，则是对建筑物主体作抗侧力结构布置的过程中，应尽量保证建筑物主体在抗侧力结构一侧分布强度处于相同状态，进而实现抗侧力结构所受的力在任何方向上都基本保持一致。最后，建筑物主体在布置抗侧力结构的过程中，需要保证该抗侧力结构在高度上与周边结构体系处于相等状态，同时对抗扭强度也有一定的要求。

4.4 优化建筑物结构整体稳定性

为了更好的保证抗震设计效果，还需要针对建筑物整体刚度进行有效设计与优化改进。这种整体刚度将会直接影响建筑结构稳定性，进而关系到建筑结构抗震水平。例如，剪力墙布置问题就需要得到优化，布置太多的剪力墙会导致建筑物的经济性因此而下降，必须要及时控制剪力墙布置量。在相同结构刚重比的情况下，可以适当考虑加强四周剪力墙布置数量，减少中间核心剪力墙布置数量，这样对建筑物的抗震性与稳定性具有更大的意义和作用。

4.5 合理选择建筑材料

对建筑材料的选择是否合理，将会直接影响建筑结构抗震能力与抗震水平。在开展抗震结构设计的过程中，对建筑材料的选择必须要积极结合工程的实际情况，从而针对当地地质地貌、天气状况等进行全面考量分析，选择可以满足建筑抗震基本要求的建筑材料来进行施工。在这一过程中，除了需要选择一些刚度较高的材料来提升建筑结构稳定性之外，还需要选择一些轻量级建筑材料，从而降低建筑整体重量，这对降低地震造成的威胁也具有重要作用和关键意义。

4.6 更新建筑抗震结构设计理念

影响建筑结构设计与建筑抗震结构设计的主要因素在于设计人员，作为专业的设计人员，在实际设计的过程中必须要了解我国现如今建筑行业的发展情况，从而及时更新设计理念，提升自己的设计水平与职业素养，这对保证抗震结构在建筑结构当中的积极作用具有重要意义。建筑工程作为一项庞大的工程类型，工期较长，同时设计要求精度较高，而抗震结构设计仅在其中占据了一个部分，但是可以发挥出重要的作用。建筑设计人员必须要积极将抗震能力作为设计的主要标准与要求，积极转变设计理念，同时，设计人员也需要充分利用网络资源来搜集一些关于建筑工程设计方面的内容，例如查询建筑施工点是否处于地震带，以及当地其他抗震建筑的设计理念。

5 结束语

总之，地震作用下的结构动力响应是复杂的，在建筑抗震设计中为了使建筑能够有效地抵御地震力的作用，减少结构的损伤程度，需要采用恰当的抗震设计措施，加强结构的抗震能力，使其在一定程度内能够吸收地震能量，从而减轻地震产生的破坏影响。

参考文献：

[1]陈少杰,方苏婷.建筑结构设计中的抗震结构设计[J].城市建设理论研究(电子版),2023,2:62-64.

[2]刘良斌.建筑结构设计中的抗震结构设计[J].中国住宅设施,2022,2:22-24.

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