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建筑结构设计中的抗震设计研究侯立程

发表时间：2020/9/23 来源：《基层建设》2020年第17期作者：侯立程陈建华

[导读] 摘要：建筑结构设计除了要具有美观性，更重要的是必须具备稳定性。

        辽宁鞍钢集团矿业设计研究院有限公司 114000
        摘要：建筑结构设计除了要具有美观性，更重要的是必须具备稳定性。地震等自然灾害在日常生活中时有发生，因此，在建筑结构设计中增添抗震设计，以此增加建筑的抗震能力、保护建筑环境安全，是十分重要的。下文将围绕建筑结构设计中的抗震设计进行研究。
        关键词：建筑结构设计；抗震设计研究；
        引言：地震是诸多自然灾害中，对建筑物损害最大的，建筑物因地震倒塌不仅带来了经济损失，也有可能导致生命安全事故发生。因此，在进行建筑结构设计时，设计师必须根据实际情况，进行抗震设计，以提高建筑抗震能力，减缓地震可能造成的危害。基于此，下文就建筑结构设计中的抗震设计进行详细讨论，并提出一些建议仅供参考。
        一、建筑结构抗震设计的必要性以及存在的问题
        我国的《防震减灾法》中明确要求相关建设工程必须严格遵守抗震设防管理规定，政府及相关管理部门必须加强管理的职责，做好抗震设防工作。地震灾害以其突发性强、破坏性强、容易引发各类严重次生灾害等特点，被称为“群灾之首”，由于科学技术的局限性决定了地震的无法预测性，因此，通过加强建筑结构的抗震能力来减轻地震灾害损失是十分必要的，这也是当前抗震方式中最有效的手段之一。目前，建筑结构抗震设计仍存在一定的问题，具体表现为以下方面：
        （一）超高问题
        建筑物超高问题是在施工过程中较为普遍的问题，高层建筑在施工过程中若超出相关的建筑标准，将严重影响建筑物结构的稳定性以及抗震能力，因此，在建筑时必须避免超高问题。
        （二）建筑结构抗震设计缺乏科学性
        在实际情况中，许多建筑设计者在专业水平方面、对相关技术法规了解程度方面，还存在着很大的不足，因此，在设计时，无法将建筑物的抗震性、安全度和牢固度等参数纳入到结构设计范围之内，这十分不利于建筑结构抗震设计的进行。
        为了规避建筑设计中可能存在的问题，尽可能提高建筑抗震能力，设计师必须从实际出发，结合多方面进行考虑，做好建筑结构抗震设计工作。下文将从两个方面出发进行论证。
        二、建筑结构基础抗震设计分析研究
        （一）确保建筑结构的基础稳定性
        建筑结构抗震设计的最基础部分就是建筑的整体框架以及其抗震性能，在设计过程中，必须做好最基础的建筑结构，只有如此，才能继续进行后续的建筑抗震设计以及抗震性能测试等工作。
        建筑结构抗震设计首先要遵循的建筑原则是建筑的根本功能—建筑自身的承载力和稳定性，因此，在设计过程中，设计师要根据建筑的实际需求以及其所处的环境进行设计，确保在满足外观、性能等需求时，也能确保建筑的基本稳定性，当确保建筑的承重能力和稳定性良好后，设计师再继续对建筑结构进行优化设计，此时，设计师就要根据建筑的基础框架，对建筑材料的材质、位置等进行进一步调整，比如，在设计抗震能力强的建筑结构部分时，由于钢结构十分符合抗震材料的要求，从已有的地震震害实例来看，钢结构的抗震性很强，因此，在进行设计优化时，设计师要利用钢结构对抗震结构进行构建。
        （二）增加建筑中的抗震设计，以此提高建筑抗震能力
        地震一旦发生，就存在着持续时间较长、多次往复发生的可能，根据实际震害调查显示，地震后倒塌的建筑物往往是因地震的往复作用破坏了其内部结构，而内部结构被破坏后，建筑也就丧失了承重能力以及稳定性。因此，适当处理建筑内部结构的强弱关系，增加抗震防线，可以有效的帮助建筑结构增加自身的抗震能力。

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        比如，对于单一的框架结构而言，框架本身是建筑唯一的抗侧力构件，一旦地震发生，整个框架就会倒塌，而如果采用“强柱弱梁”型延性框架，在地震发生时，由于“梁”比较脆弱，因此会先倒下，这个时间段内，其可以消耗一部分地震能量，这时，支撑能力较强的“柱”成为了第二道抗震防线，由于其抗震能力较强，且地震已经持续一段时间可能接近尾声，因此，建筑的抗震能力相比于单一框架更强，地震导致生命财产安全损失的可能性也就更低。这样的设计结构可以有效减缓地震反复为建筑带来的伤害。通过布置多层抗震防线，增加建筑中的抗震设计，建筑抗震能力就可以得到有效的提升。
        （三）注重建筑设计的一体性
        建筑结构设计错综复杂，由多个部分组成，每个建筑部分的性能不同，所需要的材料也不同，但是，作为整体建筑的组成部分，每一部分之间都是息息相关的，彼此之间都有着紧密的联系。因此，在进行建筑结构的抗震设计时，设计师必须要注重建筑设计的一体性，重视各个部分的相互关联，对各个部分进行协调设计，以确各部分不会相互影响，降低建筑的抗震能力。
        比如，在建筑设计中，基础是建筑的最下部的承重构件，承担建筑的全部荷载，并下传给地基，支撑地面物体，墙体是建筑物的承重和围护构件，是十分重要的竖向承重构件，而墙体又支撑着屋顶，各部分之间联系紧密，因此，在设计时，设计师必须循序渐进，做好最基础的地基设计，然后根据地基设计以及抗震需求，对墙体布局进行设计，进而完成总体建筑设计。做好建筑的每一部分设计工作，可以让建筑的内部结构更加紧密，有利于抗震能力的提高。
        三、综合多方面因素进行抗震设计
        （一）做好建筑结构设计工作
        建筑结构的抗震设计必须符合建筑的基本标准，要具备合理性与科学性。设计人员必须做好建筑设计工作，只有最基本的建筑设计工作确保无误，才能进行更深入的抗震设计工作。在设计过程中，设计人员需要结合实际情况对建筑结构进行分析、设计。比如，设计师需考虑到在上述过程中提及的墙体、支撑柱和层面等架构之间强弱关系的设计。
        在设计过程中，设计师要确保建筑各部分之间的协调性，使得建筑整体重心与刚度中心重合，以增强建筑稳定性及其抗震能力，设计师还要适当的将建筑竖直面方向的重心降低，以此减少建筑错落率，除此之外，在设计时，设计师还要注重抗震材料的选择，比如镶嵌在墙体内的钢筋刚度一定要符合相关要求，达到抗震设计需求。
        （二）注意建筑地理位置的选择
        同样的建筑在不同的区域抗震能力不同，这并不是建筑的自身质量造成的，而是由于建筑所处地域不同，地质条件不同，发生地震的频次以及强度不同，而导致建筑物的抗震能力有差异。地震导致建筑物倒塌主要是由于建筑的地基受地面板块运动的影响，结构被挤压变形，从而失去了荷载能力以及稳定性，从而使得上层建筑物的稳定性遭到破坏。因此，为了提高建筑的抗震能力，在进行建筑设计时，设计师要注意建筑地理位置的选择。
        首先，设计师在设计之前要对施工现场进行地理勘察，查看地质结构、地形地貌等，根据查看结果，设计师要筛选出地质承载能力比较强的区域。建筑应尽可能选择辽阔、平坦的地段，平坦的地段有利于建筑地基的稳定性，而较为辽阔的建筑场地也能在地震发生时起到一定的缓冲作用。
        （三）地震烈度和抗震等级的确定
        影响建筑结构抗震能力的因素有很多，如建筑所处位置的地质地貌、建筑原材料的质量等，在进行建筑结构抗震设计时，设计人员应该先对建筑进行总体分析，从而确定建筑的抗震等级，当确定了建筑抗震等级后，设计师才能根据建筑的实际功能需要等进行建筑结构抗震设计，以此保证建筑的抗震能力与其抗震等级想符合。
        结论：综上所述，设计师在今晚建筑设计时，必须要考虑各方面影响因素，进而做好建筑结构的抗震设计，确保建筑整体的安全性和抗震能力。
        参考文献：
        [1]朱耀洲.关于建筑结构设计中的抗震结构设计研究[J].建筑工程技术与设计，2017（5）：425.
        [2]刘志辉.关于建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑工程技术与设计，2016（18）：513.
        [3]李斌华.刍议建筑结构设计中的抗震设计分析[J].山西建筑，2019，45（09）：34-35.
        [4]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（03）：72.