霍文杰
天津汇丰综合能源规划设计有限公司 天津市 300380
摘要：现阶段，我国的综合国力显著提高，随着社会生产力水平的不断提升，我国社会对建筑结构形式的需求不断变化。并且，在“一带一路”倡议下，我国在亚非拉等地的工程设计也越来越多。近年来，地震发生频率较高，受地震作用而发生破坏的房屋数量较多，地震作用的不可预测性和突发性带来了较大的经济损失和人员伤亡。
关键词：建筑结构；抗震设计
引言
建筑行业快速发展，为适应多样化的建筑功能需求，建筑的结构形式也日趋复杂多样。除传统的框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等基本形式外，复杂建筑、钢结构建筑、型钢-混凝土混合结构建筑得到越来越广泛的应用。建筑的多样化和布置的不规则性给结构分析和设计带来更多复杂性和挑战性，有必要进行更系统深入的研究。
1、抗震结构设计的必要性
建筑抗震结构设计的必要性首先表现在后期建筑物的长期应用中。因为像一些枢纽变电站和重要的电力保障设施往往涉及大量的使用人员，如果在应用过程中存在着明显安全隐患，势必会带来较为恶劣的隐患，人民群众的生命财产安全得不到较好保护。所以，地震灾害作为不容忽视的一个危险来源，需要引起建筑设计人员的高度重视，在结构设计中充分考虑抗震设计需求，提升整体建筑物抗震性能。另外，对于未来我国混凝土建筑工程的发展而言，其结构往往更为复杂多样，这种创新性发展不仅仅需要得到技术层面的支持，往往还需要重点从设计层面予以适应性调整，促使结构设计方案同样也能够紧跟整体建筑工程发展步伐。抗震设计作为其中重要组成部分，同样也应该加大关注力度，以求较好推动整个混凝土建筑行业的创新发展，避免该方面形成阻碍因素。
2、建筑结构设计基本原则阐释
建筑结构设计的优秀性主要通过安全性、经济性、实用性以及美观性等多个方面体现出来。一般来讲，需借助设计各环节与因素保证建筑物功能的合理有序，增强结构可靠性与安全性。在结构设计中一般要遵循建筑设计，不应对建筑设计产生影响，且尽量与建筑功能需求相适应。另外，结构设计应处于建筑设计能够实现的范围，对安全加以把控，实现结构设计的经济性与合理性目标。要想使建筑结构设计更加实用与安全，就必须明确设计的基本原则。
3、建筑结构设计中抗震设计
3.1、依据抗震标准，规范平面及竖向设计
平面规则与建筑物的稳定性也存在一定的联系，这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标准的，比如，凹凸口的深度与宽度，平面长度不宜过长，不宜采用角部重叠或细腰形的平面布置。因此，结构平面布置应力求简单、规则、对称，避免刚度、质量和承载力分布不均匀。对于有较多凹凸口的复杂形状平面要进行特殊设计或采用一定的补救措施，以最大限度地保证建筑的稳定性。对于抗震建筑的结构竖向布置，应避免过大的外挑和收进，宜规则、均匀，结构的侧向刚度也应该做到上小下大均匀变化，竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。
3.2、荷载假定
作用于建筑的主要荷载大致可分为竖向荷载、地震作用和风荷载三类。其中竖向荷载包括建筑物自重、楼屋面可变荷载和雪荷载等，通常等效为沿竖向作用的均布荷载进行计算。风荷载与所在地区平均风压、房屋高度、建筑体型以及结构对风荷载的动力响应等因素有关，涉及较为复杂的流体动力学问题，目前难以进行精确求解，相关数值和影响系数大多通过观测统计和风洞试验数据获得，这方面理论研究有待进一步深入。
实际地震力对建筑物作用机理非常复杂，与震源机制、震级大小、震中远近等地震因素和特征周期、阻尼比等建筑物自身的动力响应特征都密切相关，目前主要基于地震反应谱理论，根据地震影响系数曲线分别计算水平和竖向地震作用[1]。
3.3、优化抗震设计
设计建筑抗震结构的时候，要保证数据计算的准确，使得承重柱的横截面积满足标准要求。为此，在施工建设前应测验预应力，使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段，要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态，以免设计出现刚度过强的情况，同时要具备变性能力，能够根据外力对承受能力加以调节，并保护剪力墙，使得建筑抗震能不断增强。同时，要根据国家规定要求设计抗震等级，因工程环境与外力影响，设计的抗震等级应高于规定标准，确保建筑在作用力下同样具有延展性与承载能力。为此，设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力，使得抗震安全更加有效[2]。
3.4、建筑结构构件的抗震设计
强柱弱梁、强剪弱弯和强节点弱构件是进行框架结构抗震设计时的重要概念。相较于梁构件破坏而造成的局部破坏，柱子的破坏会危及整体结构的安全性，造成结构的整体垮塌。因此，在结构中为了保护柱，增强结构抗地震能力，将塑性铰先出现在梁部，通过发展一定的塑性来吸收地震能。还有强柱系数，梁柱线刚度比等都是相应指标。强柱弱梁使梁端的塑性铰先出、多出，尽量减少或推迟柱端塑性铰的出现。适当增加柱的配筋可以达到上述目的。需保证强剪弱弯是因为剪切破坏是一种脆性破坏，而弯曲破坏是延性破坏，有所预兆，所以能进行及时的人员疏散、财产转移。在进行抗震设计中，梁柱的剪力设计值需按规范要求进行调整。不同抗震等级的梁、柱采用不同剪力增大系数，同样需考虑材料实际强度和钢筋实际面积2个因素的影响。强节点弱构件则需对节点核心区进行抗震验算，并且在各抗震等级下的框架节点均应符合构造措施要求。除此之外，进行抗震结构设计时，还可以参考其他减震设计来提升结构延性。例如，可以将多段墙框架融入抗震审计中，在遇到地震时，可以进行地震能量的转接和吸收，从而起到良好的减隔震作用，提升建筑结构本身的稳固性[3]。
3.5、抗震加强措施
房屋建筑企业应增加对前期房屋结构重视程度，组织相关人员参与到建筑结构设计之中，不断优化建筑结构，以有效控制房屋建筑质量与建筑成本等。首先，加强施工现场实际勘测。在建筑结构设计之前，需要对房屋建筑工程施工现场进行调查，全面掌握施工现场实际情况，并根据工程现场具体环境情况，对房屋结构进行设计，确保房屋建筑结构与实际施工环境相匹配，避免盲目设计导致后期建筑与实际现场环境匹配程度不够，甚至产生一系列质量问题。在设计前期，设计人员需要对施工现场地质、水文、风向、附近建筑、建筑面积、占地面积等情况进行全面记录，在设计过程中充分考虑这些影响要素[4]。其次，施工企业可以成立由设计人员、工程技术人员、管理人员、施工人员组成的建筑设计小组，从建筑施工、建筑设计、建筑管理等方面对建筑结构进行综合考量，促进建筑结构优化。
结束语
公共基础性建筑是现代化城市发展的主要载体之一，成为城市正常运转的保障性建筑。随着我国城镇化进程的加剧，为满足人们对建筑美观、舒适等多样化需求，围绕建筑的理论研究、分析设计和建造实践正在不断发展完善。建筑的结构理论分析和设计实践在目前相对成熟的标准经验基础上，还有很多方面值得深入研究和创新发展[5]。
参考文献：
[1]戴红兵.简述抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].现代物业(中旬刊),2019(09):67.
[2]涂辉.建筑结构设计中的抗震设计探究[J].现代物业(中旬刊),2019(09):76.
[3]谷京都.关于建筑结构设计中抗震结构设计问题及策略研究[J].四川水泥,2019(09):76.
[4]高继红.高层建筑结构抗震设计中的不足及对策分析[J].门窗,2019(16):147.
[5]赵伟.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用研究[J].智能城市,2019,5(15):46-47.