建筑结构抗震设计理念与方法研究

摘 要：地震严重威胁着人们生命和财产的安全，为了保证人们的居住环境的安全性和稳定性，就必须加强民用建筑结构的抗震设防设计。因此，人们应该更加重视抗震结构设计理念研究，并且将其融入建筑结构设计中，进而提高建筑的抗震能力。

关键词：建筑结构;抗震设计;理念;方法

一、建筑抗震概念设计研究

地震是一种难以把握的随机振动，其自身的复杂性和不确定性对于准确预测房屋遭遇的参数和特性等都是现代建筑科技需要面对的挑战。抗震在结构分析方面仍存在许多不确定因素，例如未充分考虑非弹性性质、空间结构作用和阻尼变化、材料实效等诸多因素，因此，抗震设计不能完全依赖计算得到的结果，长期抗震经验总结的抗震工程基本概念和抗震工程的基本理论应该作为抗震问题的基本立足点，同时也是良好结构性能的决定因素。

二、分析建筑结构设计中抗震设计的目标

建筑结构设计过程中抗震设计的目标包含两层：第一层是满足相应部门的要求，即委托方与投资方会对建筑结构抗震性能有一定的要求，因此，建筑結构设计师应该努力使建筑的外形、结构、质量以及样式满足其要求的参数;第二层的目标即抗震设计的深层、本质目标。建筑结构设计是为了提高建筑质量，为消费者提供更好的建筑作品，因此，建筑结构设计过程中抗震设计的深层目标也是为了提高建筑物的整体性能，提高其安全性与稳定性。为了达到这一目标，建筑设计师在具体设计时，要根据建筑工程所在地的地质情况具体问题具体分析，不仅关注静态的地质情况，也要将地震运动导致的地质变动情况充分考虑在内，以便最大程度地提高房屋建筑在极端情况下的正常使用程度，延长其的使用寿命。在强烈地震中构件不存在强度安全储备功效，判断薄弱位置的基础就是分析构件的实际承载力。为了预防因加强局部建设而影响整体刚度和承载力，所以在抗震设计时要对一些薄弱层进行有目的控制，再不发生薄弱层位移的情况下保证具有足够的变形能力，从而提高建筑结构总体抗震性能。

三、建筑结构抗震设计理念与方法分析

（一）建筑场地的选择

地震发生时会对建筑物主体结构造成严重的破坏。地震过程中产生的地质运动直接破坏建筑物的建筑结构。地质条件是建筑物被破坏的主要影响因素之一，所以，在地震的预防措施中，需要对建筑物所在的场地进行认真的选择。对建筑物所在场地的选择应选抗震能力比较强的地质环境。大量的数据表明，土质越坚硬的地带，被盖层就越薄，建筑物受地震活动的程度就越小，反之亦然。所以，应该要避开在地质疏松及液化现象明显的河岸、山坡地带的边缘地区建设房屋。因为一旦发生地震，由于地基较松，在地质现象的影响下建筑物会以极快的速度下沉，非常容易造成建筑物的坍塌，如果实在无法避开，就要对建筑物本身采取抗震措施。

（二）建筑平面、空间的设计

在进行建筑的结构抗震优化设计时，要保证选择恰当的持力层，同时还应该确保其的形状和抗侧力构件有规律、整体性，尽量避免使用轴压比较大的钢筋混凝土作为住宅抗震的第一个保护层。在进行建筑结构抗震设计时，还应该考虑其具备抵抗多个余震的袭击，尽肯能地建造规则的住宅，提高建筑的固有频率，降低地震对住宅整体的影响。除此以外，在进行建筑结构抗震设计时，能够均匀分布刚度和强度，才有经济、有效的设计方案，提高住宅的抗震能力，同时建筑结构抗震设计应该具备较容易分析地震对建筑的影响能力，以提高建筑的自身维护能力。

（三）提升建筑工程的布局

设置合理性建筑工程的布局设置工作主要包括建筑结构平面设计、建筑工程空间设置以及建筑工程立体设计，在建筑工程的布局设置工作贯彻抗震意识，提高整体结构设计的科学合理性能够有效提高整体建筑的抗震水平。在具体操作中，应该坚守结构设计平衡性的原则，同时也要注意保证建筑结构设计的简单合理性、整体性、稳定性，此外，结构设计务必以科学的数据作为基础。

（四）地震作用力传递途径

在全过程的建筑结构抗震设计中，必须做好具体的地震作用力计算图，并明确其传递途径至关重要。例如，应当以最短的路径将垂直重力荷载传递到竖向结构构件中去，尽量减少局部的巨大冲击力，保证压应力的均匀，避免地震来临时，其巨大冲击力迅速摧毁整体建筑。除此之外，建筑结构应明确整体意识，就是各单元的结构设计之间应该有明确的连续性和贯通能力，从而有能力做到对突如其来的变化进行均匀控制和有效转换。

（五）抗震结构体系的优化

抗震结构体系的优化是利用悬挂、筒体与剪力墙等结构形式。不仅如此，以框架核心筒结构为例，设计同时要注意由于设置伸臂桁架和腰桁架加强层引起的相对薄弱层的出现，从而导致刚度和承载力的突变，这对结构抗震是不利的，通常应采用有限刚度设计理念，适当“削弱加强层”。另外，设计应结合建筑抗震社会效应与美学效应，科学、合理地对工程造价进行控制，保证能够设计出质量较高的抗震结构体系。

（六）合理的刚度

虽然说抗震设计的原则其一是“刚柔结合”，但是恰到好处的刚度水平相对塑性来说一样重要。否则，如果地震突然发生，刚度不足的建筑结构可能瞬间产生裂缝，过度的变形随时间会越来越严重，当达到极限变形能力之后甚至导致整体建筑结构的崩塌。因此，良好的承载能力可以抵抗地震带来的巨大冲击力，由于钢筋混凝土结构具有较好的内力重分布功能，可以有效地吸收和减弱地震带来的冲击力能量，保证建筑结构在地震作用下的强度与刚度合理分配。

四、结语

总而言之，建筑工程中的抗震设计对于提高建筑结构稳定性、安全性具有重要的作用，对于促进建筑行业的良性发展具有深刻的影响，因此，抗震设计的合理性十分关键。但是，我国幅员辽阔，各地的地质情况、环境因素都各有不同，所以并没有形成统一的抗震设计的标准以及理论，这就需要相关学者在这一方面做出更多的研究。

参考文献：

[1]王敬东.高层建筑结构抗震设计中的不足及其对策分析[J].绿色环保建材.2018（10）

[2]王毅.探究建筑工程结构设计中的抗震设计[J].建筑工程技术与设计，2015（15）：465.

[3]赵监政.浅析建筑工程结构设计中的抗震设计[J].建筑工程技术与设计，2015（15）：505.

[4]卢森，宋臻，汪黄翔.住宅高层建筑结构抗震的优化设计[J].江西建材，2016，（1）.

作者简介：吴建全（1982.5.14-），男，汉，设计师，结构设计，大学本科，青海省建筑勘察设计研究院有限公司。

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