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建筑结构设计中的抗震结构设计理念探讨吴东就

发表时间：2020/12/28 来源：《基层建设》2020年第24期作者：吴东就

[导读] 摘要：当前，抗震结构设计在建筑结构设计中的要求也日益提高。

        西安建筑科技大学建筑设计研究院珠海分院广东省珠海市 519000
        摘要：当前，抗震结构设计在建筑结构设计中的要求也日益提高。因此，抗震结构设计在建筑结构设计中的要求也日益提高。因此，在进行建筑结构设计时，如果对抗震结构进行设计管理不善和落实不到位，就很容易使得工程建设趋于失控的边缘，对于工程项目的后续开展将会有着很大影响，甚至会对工程建设的安全以及质量造成严重制约。本文对抗震结构设计的原则展开探讨，希望对建筑抗震设计是有借鉴价值的。
        关键词：建筑结构设计；抗震结构；设计理念
        引言：地震会给建筑工程带来毁灭性的破坏，威胁人们的生命财产安全。因此，作为一种重要的设计理念，抗震结构设计理念在短时间内获得较大发展，在建筑结构设计领域有着广泛的应用。抗震结构设计理念为建筑工程的施工和抗震功能的实现提供了重要依据。只有从多方面进行考量，完善现有设计中的不足，健全抗震设计体系，才能保证建筑工程的安全和可靠性。
        1、建筑结构设计中抗震结构设计的重要性
        抗震结构设计在建筑设计中具有十分重要的意义，在抵抗地震灾害时更能凸显其价值所在。抗震结构是根据不同地震级数设计而成，在面对低级地震时建筑可以保持基本完好的结构，而发生剧烈地震时可以保证建筑不发生整体倒塌的危险。因此，抗震结构可在发生地震时有效降低建筑对人民生命财产安全带入的损害。在分析目前建筑设计的质量时可以发现，抗震结构设计是建筑设计者未完全考量到的。
        目前，在建筑结构设计中依然出现诸多抗震结构设计的问题，例如，建筑设计中缺乏对结构抗震的设计。我国地缘辽阔，地质复杂，这导致建筑选址和建筑材料选择上具有多样性。而我国设计者在建筑设计中多采用钢筋混凝土以及框架剪力墙结构，设计者缺少根据建筑特点设计抗震结构的理念。因此，设计人员在抗震结构中应树立建筑结构的受力传递路径要清晰合理的基本理念，这样才能对地震发生时的建筑结构内力、位移情况等进行准确的建模分析。
        2、建筑结构设计中的抗震结构设计理念
        2.1立足建筑的整体性设计
        建筑抗震结构设计，通常要立足于建筑整体结构，从建筑结构整体的角度出发，才能保证建筑结构整体的抗震性能，避免在震后出现局部构件损坏，进而影响建筑整体结构的抗震效果。例如，建筑结构中需保证地板的完整性，可让建筑结构收集与传递惯性。建筑抗震结构主要由多个子结构抗震构件组成，只有保证建筑抗震结构设计中各个子结构的抗震性能，才能保证建筑整体的抗震性能。
        2.2建筑结构分布规则、对称
        建筑物的抗震性能受到建筑结构的影响，尤其是高层建筑结构，其结构是否均匀、规则从很大程度上影响着建筑结构抗震性能。尤其是与普通低层建筑相比，高层建筑结构对稳定性的要求更高，所以设计人员应当合理控制好建筑的平面形状，保证其均匀性和对称性良好。同时，还应当合理化设计建筑的纵横比，将建筑扭转进行良好控制。
        除此之外，在实际开展建筑结构设计过程中需要加强对建筑刚度和质量的控制，保证建筑能够均匀承载材料，保证建筑物呈对称分布结构。设计人员在进行结构设计之前，应当综合考虑建筑场地产生的影响，保证场地和设计各个方面能够满足建筑基础形式。现代高层建筑基本都设置地下室，如果建筑所在区域存在软土等特殊地质，那么需要通过使用桩基、筏板基础等方式改善特殊地基，提高地质的承载力。
        2.3结构刚度应与抗震能力相适应
        建筑物在遭遇地震之后，如何有效抵消地震能量，保证建筑结构的稳定性，关键因素涉及两个方面的内容，分别是建筑结构刚度与抗震能力。因此，在抗震设计中，设计人员需保证建筑结构刚度，确保其在遭受地震作用力后，建筑结构不会出现变形，可减少地震对建筑物的破坏。尤其是高层建筑，保证结构构件的刚度与完整性，才能保证建筑整体抗震功能得到充分发挥。

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        3、抗震结构设计理念在建筑结构设计中的应用
        3.1合理选择建筑基址
        要进行工程基址的科学选择。选择的时候，要尽最大可能的挑选具有稳定地址结构和开阔平坦地势的地方。并且，要结合建筑结构的设计荷载需求，就此区域中的土壤指标诸如密度或者硬度等进行建设，使得其基础稳定性等要求可以符合设计的标准。进行建筑基址的选择时，切忌将工程建设选择地震断裂带，也不能在采空区等地方，若因为客观条件，必须要选择软弱的基址，设计者要结合基址地质的具体特征，采用科学的加固措施使得地基的承载性能得以相应的改善。
        3.2合理布置结构材料
        平面布局力求对称。一般情况下，对称结构只会在地面作用下发生平移振动，各构件的横向位移相等，这就使得水平地震作用根据构件的刚度分布，各构件的受力水平都是相对均匀的，它不会使力的分布不平衡。
        垂直布置力求垂直布置均匀，最大限度地提高结构的垂直刚度和强度，有效避免弱层的出现。从建筑结构的特征来看，面向街道的建筑经常因为商业需要而设置在底层。不是临街的建筑物，底部很有可能是大厅、餐厅或停车场，并且有很大的空间。在该结构中，上部钢筋混凝土抗震墙或垂直支撑或砖石墙悬挂在此，下部必须采用框架系统。地震总结表明，该系统对抗震性非常不利。在进行抗震结构设计时，有必要保持结构的垂直布局均匀。换句话说，位于同一楼层的框架柱必须具有大致相同的刚度、强度和延展性，以避免地震发生的时候，受力大小的不同导致建筑物的损坏、坍塌。
        3.3重视高层建筑刚度设计
        高层建筑抗震结构设计，其最终目的在于弱化地震力对建筑主体结构的破坏，保证建筑结构在遭遇地震之后，仍然能够保证整体的稳定性，避免出现严重损坏或者坍塌等现象，可保证广大群众的切身利益。如何保证高层建筑结构在遭遇地震之后不会出现结构损坏，关键在于保证建筑主体结构中的主轴，可承受地震带来的各个方向的破坏力。因此，在高层建筑抗震结构设计中，要保证刚度设计满足抗震性能的设计要求。
        值得注意的是，在实践中，不同的建筑有着不同的抗震结构设计标准，设计人员在设计时，要明确建筑物抗震结构设计标准，并结合实际情况开展设计工作，确保高层建筑物抗震结构设计符合实际需求，才能最大限度地保证高层建筑结构整体的抗震效果。
        3.4合理利用现代科学技术手段
        利用现代科学技术手段可以提高建筑结构的抗震性，计算机技术可以辅助建筑结构中抗震数据的精密计算，进而保证建筑结构的抗震能力。例如，设计人员可以在抗震设计中借助信息技术在分析数据以及建模方面得以方便处理，可以充分利用BIM技术，将其可视化特点可以满足抗震设计的诸多要求。在建筑设计中，设计人员还可以通过计算机构建出更符合实际需求的建筑模型，分析出建筑的抗震能力是否符合实际的要求。其中计算机技术的数据处理能力是提高抗震设计精确性和效率的有效手段，它可以优化抗震结构的设计方案，进而提高抗震结构设计的质量和水平。
        结束语
        在建筑结构设计工作中，抗震结构设计是重要的组成内容，关系着后期建筑的稳定性和安全性，抗震设计也越来越受到重视。因此，在进行抗震结构设计中，应当用发展的目光看待结构设计，对传统设计中不完善之处进行改善。设计人员需要坚持与时俱进，不断更新抗震结构设计理念，积极借鉴先进的经验，吸取传统设计经验，提升建筑结构整体防震性能，提升建筑结构的稳定性和安全性，进而全面保证工程质量。
        参考文献：
        [1]混凝土结构设计规范 GB 50010-2010
        [2]建筑抗震设计规范 GB 20011-2010
        [3]高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2010
        [4]结构概念和体系（第二版）林同炎 S.D.斯多台斯伯利
        [5]王昭.建筑结构设计中的抗震结构设计理念探讨[J].百科论坛电子杂志，2020.
        [6]姜红金.论述建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].建筑工程技术与设计，2018.