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建筑结构工程在抗震设计中的探索张目乾

发表时间：2020/8/12 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张目乾

[导读] 摘要：开展结构抗震设计工作可以保证建筑物在地震作用后可以正常使用，而不至于发生严重的建筑物整体倒塌现象。

        山东鑫润机电安装工程有限公司山东聊城 252000
        摘要：开展结构抗震设计工作可以保证建筑物在地震作用后可以正常使用，而不至于发生严重的建筑物整体倒塌现象。建筑结构抗震设计需要以国家标准规范为设计依据，以保证整个设计工作的合理性。我国建筑结构抗震设计工作已经取得了不俗的成绩，但对一些超限结构还需进一步研究。
        关键词：建筑结构；抗震设计；主要问题；具体措施
        引言
        在如今人们追求建筑安全性的时代，抗震建筑设计具有很大的市场，而且，设计抗震建筑是十分必要的。在设计过程中，要遵循多元化抗震设计原则，并保证各部分功能有效发挥，同时，要科学地进行结构设计，对结构强弱的分布要合理。在设计过程中要依据抗震标准，规范建筑高度和宽度、规范平面设计、合理设计建筑结构、科学设计布局，以此增加建筑的稳定性和安全性，保障人民安居乐业。
        1建筑物结构抗震设计的意义分析
        建筑结构抗震设计工作是非常重要的一项工作，开展抗震设计可以在低烈度地震作用下促使建筑物的结构整体保持稳定性，可以发挥出其正常的使用功能；可以在高烈度地震作用下保证建筑物的结构整体不发生严重的整体倒塌或严重损坏，可以保障建筑物内人民群众的生命安全。因此，需要在建筑结构设计的过程中先依据该项目所在区域确定地震烈度等级，然后依据规范对建筑类型、建筑高度等要求确定抗震等级，进而确定该项目的抗震设计方案。但是值得注意的是，建筑结构抗震设计的质量与设计人员的自身知识结构体系、实际工程实践经验和对规范条文的理解关系紧密，结构设计人员需要注重概念设计思路，对结构设计软件所出具的计算数据进行自主分析，不得盲目信从结构设计软件。
        2建筑结构抗震设计中涉及的主要问题
        2.1地下部分
        （1）在满足规范的前提下，保证建筑物的上部荷载要均匀分布在地下各部分中，由此保证受力构件的布置更为连续且受力更为均匀。（2）当建筑物的平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较为规则的结构时，可通过设置防震缝将其划分为几个较为简单的规则平面。（3）如果上部的结构构件和地下的结构构件是对齐布置的，就可以运用防震缝把其上部的塔楼连接地下位置和地下部分进行脱开。（4）当上下构件呈现不同结构，就会呈现出转化构件，并要满足相应规范的要求。（5）重视转换层的层高控制工作，杜绝薄弱层出现。
        2.2延性设计工作
        对于延性的设计工作，在抗震设计中，其原则就是小震不坏、中震可修、大震不倒，结构体系应设计成为强震下表现出非线性反应并进入到屈服的状态当中。运用结构延性的性能，可以耗散掉地震能量，进而确保建筑物不会发生倒塌的现象，而且也能确保工程造价更具合理性。而针对其中的墙、柱轴压比，属于对结构延性带来影响的关键部分，所以在抗震设计当中，要对其允许范围内进行规范，确保该工作有效开展。
        2.3施工方法
        不同施工方法的运用会对建筑结构体系抗震性能带来一定的影响，尤其是结构的整体性。对于钢筋混凝土的结构，采用以现浇为主的方法，可以确保结构有连续性，让构件间节点连接更加可靠，进而能够增强其整体性。对于构件预制、节点的现浇装配的整体式结构，其节点位置的混凝土是不容易被浇捣密实的，其节点强度难以进一步得到保障，所以整体性相对较差。而装配式的结构整体性则呈现更差的表现。因此对于有较强抗震要求的建筑而言，要运用现浇施工形式开展工作。

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        3建筑结构工程在抗震设计工作的具体措施
        抗震建筑的设计需要考虑多方面因素，在遵循其设计基本原则的前提下合理控制建筑高度与宽度，建筑的结构以及布局，这在一定程度上能够提升建筑的稳定性，增强建筑的安全性能。以下是抗震建筑设计的具体措施：
        3.1依据抗震标准，规范建筑高度和宽度
        建筑结构的高度与宽度与建筑的稳定性具有直接的联系，高度与宽度比例失衡就可能会为建筑埋下一定的安全隐患。对于抗震建筑的设计对稳定性有极高的要求，因此，在设计过程中要严格保证建筑的高度与宽度。通常情况下，抗震建筑的设计有相应的标准，针对不同类型的建筑有着不同的标准。设计人员在设计过程中要严格按照相应的标准实施，对于高度或者宽度设计不符合相应的标准或者高宽比例失衡，就需要进行适当的调整，或者按照相关补救措施，在建筑特定部位设计加固，以保证建筑整体的稳定性符合抗震建筑的相关标准。例如通常对于高度与宽度失衡的建筑，如若不能改变其高度与宽度，就需要在其底部设计加固，一般增加竖向构件进行加固，由高品质的混凝土进行加固。此外，此方面的计算工作需要依据相关部门给定的标准进行，以确保相关数据符合标准。
        3.2依据抗震标准，规范平面设计
        平面规则与建筑物的稳定性也存在一定的联系，其是设计人员在设计过程中必须考虑的因素之一。通常情况下，抗震建筑的平面是有一定的标准的，比如，凹陷口的深度与宽度，其直接影响建筑的稳定性。因此，设计人员在设计过程中要重点考虑其平面规则是否符合相关标准。对于建筑凹口不符合标准的建筑要进行重新设计或者采用一定的补救措施，以最大程度地保证建筑的稳定性。对于建筑设计中的凹口不符合标准的情况，通常通过以下方式进行弥补：（1）以材料的选择弥补设计的缺陷。通常选择刚性材料建设顶部，当然，也可以选择韧性好的材料建设凸出的部分的顶部；（2）如若建筑构架相对简单，即可以均采用韧性较好的材料建设其顶部，这还有利于相关数据的计算。
        3.3依据抗震标准，合理设计建筑结构
        建筑结构对建筑的稳定性具有重要影响，巧妙的结构能够大大提高建筑整体的稳定性。现如今，已有很多用于抗震的建筑构型，其在历次灾害中优势显著。而且，现在的抗震建筑设计将建筑机构作为重点，除了巧妙的结构之外，还对结构局部的材料十分重视。而且，如今对抗震建筑性能的评估需要依据其结构进行。通常情况下，在建筑结构的主体部位主要以强度和韧性较强的材料为主，这大大提升了建筑结构的稳定性，进而提升了建筑的安全性能。此外，许多设计人员还会对结构局部进行加固，为其安全又筑一道屏障。例如，建筑整体建构设计完成后，对其进行分析，深入探究，或者利用模型进行测试，找到其薄弱环节，在此部位进行局部加固，从而增强建筑结构的整体性能，为建筑稳定性提供重要保障。
        3.4依据抗震标准，科学设计布局
        建筑布局也是抗震设计中重要的一环，巧妙合理的布局能够提升其抗震效果。通过对地震能量的变化分析，采用巧妙的布局避免能量局部累积，降低地震对建筑的破坏程度。通常情况下，选择以位移为基点的结构，其能够有效避免地震时能量的累积现象，使得地震时能量均匀分散，间接提升建筑的抗震性能。另外，建筑的选址也尤为重要，以地质机构稳定、远离地震带的区域为首要考虑对象，增强建筑整体的稳定性，进而为人们提供一个稳定性高、安全性强的居住场所。
        结束语
        在实际的建筑物抗震设计当中，应增强建筑物地稳定性，这是提升其整体安全性的关键。该工作和人们财产安全、人身安有着极大的联系，因此在建筑结构设计当中，必须有效开展结构抗震设计工作，提升建筑的抗震性，这样才能为建筑质量的提升提供保障，也能更有效地促进我国建筑行业实现可持续性发展目标。
        参考文献：
        [1]王楠.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].居舍，2018（35）：92+106.
        [2]肖飞.建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].化工管理，2017（23）：195.
        [3]吴伟.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].工程建设与设计，2019（19）：25-26+29.