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探究建筑结构设计中的抗震结构设计理念黄玉霞

发表时间：2020/7/27 来源：《基层建设》2020年第9期作者：黄玉霞

[导读] 摘要：建筑结构设计中的抗震结构设计需要综合运用各种知识，并且需要考虑建筑的使用功能、设防烈度、场地类别、地基基础类型、建筑高度、结构材料和施工工艺等，选择最优化的建筑体系，从而提高建筑结构抗震能力。

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        摘要：建筑结构设计中的抗震结构设计需要综合运用各种知识，并且需要考虑建筑的使用功能、设防烈度、场地类别、地基基础类型、建筑高度、结构材料和施工工艺等，选择最优化的建筑体系，从而提高建筑结构抗震能力。基于此，本文阐述了建筑结构设计中的抗震结构设计要求及其意义，对建筑结构设计中的抗震结构设计问题及其及其设计理念进行了探讨分析。
        关键词：抗震结构设计；要求；意义；问题；理念
        建筑抗震结构设计理念主要是指建筑结构抗震的基本设计原则和设计理念，其不以计算为基础，其主要是根据设计理论和施工经验，对现有设计方案和设计理念进行评估，并评估满足抗震要求的设计方案，主要包括分析、综合和评价等步骤。因此为了保障抗震结构设计的有效性，以下就建筑结构设计中的抗震结构设计理念进行了探讨分析。
        一、建筑结构设计中的抗震结构设计要求
        建筑结构设计中的抗震结构设计是基于“实用、经济和安全”这一理念而产生。《建筑抗震设计规范》对建筑抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求，“三水准”即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，结构处于弹性变形阶段，建筑物处于正常使用状态因此要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算，要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏，但经一般修理或不需修理仍可继续使用。
        二、建筑结构设计中的抗震结构设计意义
        1、提高抗震能力。笔者认为需要做好以下几点：第一、在建筑中要考虑地基的稳定性因素，挑选对抗震有益的地基，防止地基变形影响抗震功能；第二、同一建筑单元要设计在性质一样的地基上，要把地基最大潜力融入建筑的结构设计，有利于发挥地基的抗震功能；第三、建筑尽量做到规则、对称，以降低地震作用导致的建筑变形度以及避免地震作用力集中导致建筑扭曲的状况发生；第四、建筑整体结构设计中要多加几道抵抗防线，以提高建筑的抗震力；第五、最大程度减小建筑自身重量，从而减小建筑对地基的压力，达到缓解地震冲击作用对建筑体的影响力。
        2、降低地震对建筑的影响。被工程界认可的一个办法是在建筑基础与建筑的主体部分之间加设一个隔震层，有些设计师在建筑物的顶端部分加设一个“反摆”。此反摆的作用是能够在地震时使建筑物的位移方向相反，降低了加速度，降低地震的作用。根据相关研究分析，如果对“反摆”设置合理，那么对降低地震影响的概率可达65％左右。
        3、保证建筑刚度。合理的抗震设计和确定建筑物的刚度非常重要。因此首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。主要是在已有的钢筋混凝土之上使用“钢结构”对其进行进一步加层加固。加固分为两种情况：第一、如果所需要进行加层的建筑的体系是钢结构，而国家规定：上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。第二、假设屋盖的部分是采用钢结构，而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑的抗侧力的主要体系，则必须根据相关的规定进行抗震设计。
        三、建筑结构设计中的抗震结构设计问题分析
        1、结构体系问题。首先建筑结构不应该对建筑的抗震性产生任何不利的影响，而在设计抗震体系的时候，不能因为其中一小部分的破坏而使整个体系失去抗震性，就算是某一个构件不能继续工作，那么其他构件依旧能保证抗震性。

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其次抗震结构体系需要对建筑的抗震能力计算，而且还要设计出一个简要的方案，使建筑的抗震性能够合理的传播。再次，好的建筑结构体系，要有一定承载能力，而且还能适当的变形，消耗地震产生的巨大能量。在多大数的建筑中都使用钢筋混凝土结构就是因为该结构具有以上的几种特点，因此使用的也较多。最后结构体系需要具有合理的刚度和强度。需要具有合理的刚度和强度分布，避免因局部的变形或者削弱而形成薄弱部位，产生过大的应力集中或者塑性变形集中。
        2、结构规则性问题。结构规则性主要表现在建筑主体抗侧力结构上，尤其需要注意以下问题：第一、建筑主体抗侧力结构需要注意两个主轴方向的刚度需要比较接近，其变形特性还需要比较的相似。第二、建筑主体抗侧力结构构成变化比较均匀，不应当有突变的情况发生。第三、从建筑主体抗侧力结构的平面布置来看，需要注意的是，应该注意同一主轴方向的各片抗侧力结构刚度尽量均匀，这样有利于建筑整体的抗震性能的发挥。第四、建筑主体抗侧力结构的平面布置需要注意，中央核心和周边结构的刚度协调均匀，以避免产生过大的扭曲变形。重视建筑平面布置的规则性是相当重要的工作，在实践中需要高度重视。
        四、建筑结构设计中的抗震结构设计理念分析
        1、科学选择结构体系。抗震设计需要保证建筑物的整体协调，最重要的是要合理选择建筑结构体系，因此建筑抗震概念设计过程中，一定要让所设计的建筑物结构体系同时满足这两大条件：第一稳定；第二合适。对于一个科学合理的建筑体系而言启不仅可以有效满足变形的要求，同时还可以有效抵抗冲击力的要求。建筑物要具备一定的刚度这样才能对自身的荷载起到一定的承受作用从而有效避免变形的出现此外在发生地震时才有可能对巨大的地震力起到有效缓冲作用而达到有效避免局部受损的良好效果。因此在选择建筑物结构体系时，既要注意建筑物传力途径的明确性，同时又要注意受力计算的明确性尽可能在建筑体系中不使用转换层这样在发生地震时可以有效避免建筑物倾斜或局部受损等现象的出现。
        2、提高抗震设计等级。研究表明，以地震灾害分析50年为一个分析周期，而小震的重现世间为50年，小震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为62%；中型地震的重现世间为475年，中震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为10%；大型地震的重现世间为2000年，大震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为2%。因此，一些建筑设计专家指出，我国地震多发地带应该及时提高建筑的抗震等级，严格控制建筑的抗震设计，确保建筑的抗震稳定性。
        3、规范建筑形体及构件规则。建筑形体及构件的类型主要有：扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续，具体可以体现到对结构分析软件的计算结果的分析判断，如扭转不规则，体现在：位移比不宜大于1.2且不应大于1.5，周期比对于A级高度建筑不应大于0.90竖向刚度不规则的主要类型有：侧向刚度不规则、抗侧力构件不连续、楼层承载力突变等，如侧向刚度不规则就要求本层的侧向刚度不小于相邻上一层的70。及其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80。等。如设计结果不满足，设计人员应对模型重新进行分析，调整梁柱布置及截而，尽量做到使结构规则。如确实满足不了，则应对薄弱部位进行重点加强。如平而规则而竖向不规则的建筑，刚度小的楼层的地震剪力，规范要求乘以不小于1.15的增大系数。
        五、结束语
        综上所述，由于人类对资源过度利用，使得自然灾害变得越来越多，而在面对地震这样的自然灾害时，人类无法控制只能够对其进行力所能及的防护。因此在现代建筑结构设计过程中，为了保障建筑结构安全，必须加强对建筑结构设计中的抗震结构设计理念进行分析。
        参考文献
        [1]辛小娟.高层混凝土建筑抗震结构设计方案研究[J].江西建材，2017
        [2]雷闪.简述建筑结构中的抗震结构设计理念[J].建筑与装饰，2018
        [3]马立博.建筑结构抗震设计理念与方法分析[J].绿色环保建材，2019