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建筑结构设计中的抗震设计探讨孟凡

发表时间：2021/5/10 来源：《基层建设》2021年第1期作者：孟凡

[导读] 摘要：我国是一个饱受地震“迫害”国家，“汶川大地震”就是给我们的血的教训，对此，我国在建筑结构设计中的抗震设计水平上提出了更为严格的要求。

        哈尔滨市建筑设计院黑龙江省哈尔滨市 150010
        摘要：我国是一个饱受地震“迫害”国家，“汶川大地震”就是给我们的血的教训，对此，我国在建筑结构设计中的抗震设计水平上提出了更为严格的要求。对于近几年来地震频发的情况，各个国家都对这种自然灾害提高了警惕性，并且在“地震学、建筑结构学以及地理学”等相关学科做了大量的功课，对这方面的人才进行积极的培养，努力对地震灾害做出积极预防措施，在建筑结构设计方面，抗震设计理念一直以来被要求融入到普通的住房设计之中，并且随着经济建设的快速发展，社会及普通群众对地震预防方面的意识愈来愈强，这也“督促”建筑结构设计中的抗震设计质量必须取得提升。
        关键词：建筑；结构设计；抗震设计
        1建筑结构设计中的抗震设计概述
        建筑结构设计中的抗震设计对于建筑结构抗震设计基本内涵包含地震的复杂性、不可预测性和不确定性，近年来的有关地震预测方面的研究表明，以科学技术发展程度还不足以进行地震的准确预测，也就是说想要保证人民群众的人身安全还要依靠建筑结构设计中的抗震设计，无论是否能够做到地震预测，在建筑结构设计中的抗震设计也要务必进行深入研究，因为城市建筑是一个城市的核心，它代表了一个城市的建设程度、发展程度，地震带来的毁灭性的打击是一个“健康城市”所难以承受的，城市建筑结构的空间作用正是保护人民生命安全的最佳手段，在建筑结构设计中的抗震设计中涉及到建筑的使用性质、建筑的施工材料等方面，但是这些的不同也难以比上周围环境的影响，举例说明，汶川地震时，四川成都同样面临相同的地震等级，但是为什么相差距离不算太远的两地所遭受的破坏却是截然不同呢，原因很简单，就是由于周围环境的不同所导致的，成都的地理特征对于强震来讲仅仅是“一闪而过”，地理特征的原因导致其在遭受强震时能够瞬间“引导”强震“走出去”，通俗来讲就是时间上过于短暂，才不会对成都造成实质上的“伤害”。
        2建筑抗震设计的基本原则
        2.1整体合理性原则
        要进行房屋建筑物的抗震设计工作，首先必须确保结构设计保持整体合理，并严格遵守建筑物的抗震设计和结构设计标准，以确保建筑物总体设计的科学合理性。在此过程中，抗震设计应具有其自身的特点。在设计建筑结构时，应结合房屋建筑结构周围的环境特征来设置不同的抗震设施。抗震设计规划应充分考虑建筑物的总体规划方案，进行建筑物具体的结构规划设计，以确保建筑物的安全性，从而有效提高居民的生活质量。
        2.2简化原理
        房屋建筑结构的抗震设计越简单，设计高层结构时的抗震性能就越好。与复杂的土木工程系统相比，简单的建筑结构可以提高静态计算的准确性，有效简化房屋建筑结构的抗震工程施工内容。同时，还可以减少地震力对结构的负面影响，并确保抗震结构的质量。
        3抗震设计在建筑结构设计中的应用
        3.1合理确定平立面
        在建筑物结构设计的过程中，前期的合理结构布局须考虑到建筑物的整体结构特点，并且对平立面进行合理的确定。在布局规划过程中，要确保建筑物本身结构足够对称，且内部刚度的变化足够稳定，在同一楼层水平位置，整体刚度之间应足够平稳。在建筑结构的设计方面，尤其是对于复杂建筑物，更要做好平立面的控制。但在建筑设计时，可能存在不确定性的因素，设计不规则的建筑时，可采取设计抗震缝的方法，将建筑物分成各个规则的单元，这样形成的单元的结构都是规则的，建筑物的抗震性能也得到有效的保证。另外，也要重视对变形缝的合理设计，由于在整体建筑结构当中，变形缝本身的位置也是建筑结构中相对薄弱的一个部位，在地震中很容易出现变形，进而演变成致命的破坏点。以上问题都需要在建筑结构设计过程中予以高度重视。

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        3.2慎重选取建筑结构体系
        在建筑结构的设计过程中一定要慎重选择建筑结构的体系。在抗震设计中，建筑结构的方案设计是重要因素，须得到相关设计人员的重视。恰当的建筑结构体系可有效保证建筑的整体安全。一般来说，在建筑结构的设计中需注意以下几方面。
        首先在抗震的设计过程中，相关人员一定不能以偏概全，防止出现个别的建筑物结构问题影响到整体建筑物的抗震性能的情况。
        其次，赘余度在建筑结构中一定要体现出来，这样如果建筑物中的个别结构出现了问题，整体的抗震性和稳定性也不会受到影响。再次，要清晰掌握地震的传递路径，做好设计工作中的计算图。设计竖向结构时，在垂直重力荷载条件下，须保证其在相应条件下，压应力的水平保持均匀，且在设计过程中一定要保证荷载在转换层经过转换的次数不超过2次，不少于1次。
        最后，设计人员要特别注意保证建筑结构体系的强度与刚度，这两点要保持在适当的水平。要在建筑的抗震设计工作中，确保均匀地分配每个建筑结构部件的强度和刚度。为使建筑结构的设计符合整体的要求，防止在建筑物区域出现个别部件刚度不足的情况，一定要科学合理地分配刚度和强度。
        3.3防震缝设计
        设计人员必须根据防震原理完成抗震结构的设计。不符合设计要求和建筑标准的建筑物必须根据设计要求进行抗震连接。抗震连接可以分解建筑物的内部结构，并且建筑物的内部结构分为几个独立的单元。间隙的两侧应提供适当的宽度，以确保抗震裂缝是独立的，并且不会与结构分开。发生地震时，防震缝可以有效减少地震引起的建筑物强度不均等问题。
        3.4墙体设计
        在房屋建筑内部结构发生地震时，建筑物的墙壁受灾最大。地震后，墙易开裂，严重时甚至可能倒塌。可以说，墙壁的结构在建筑结构设计中占有重要地位。为了增强设计效果，设计师必须单独设计墙壁结构。纵向和侧壁设计必须满足地震设计的基本要求，以便有效控制地震设计的质量。除了墙体设计的总体概念和结构方案之外，设计人员必须非常注意设计的细节。只有这样，才能保证在发生地震时，墙壁不会受到损坏。值得注意的是，在地震的影响下存在横向位移，设计人员必须考虑到众多因素，有效把握设计的科学性和合理性，并提高可操作性，从而减少地震对墙结构的负面影响。
        3.5明确抗震等级
        目前相关工作人员抗震设计过程中，应当对于抗震等级进行明确，这样才能够切实保证项目质量符合要求。因此，要想切实保障建筑质量以及环境符合要求，在建筑结构设计的过程当中不但要符合个性化的要求，而且应当切实保障建筑结构设计合理性和科学性。工作人员要求结合工程项目特点以及抗震等级开展抗震设计工作，其中，抗震等级主要就是参照建筑使用功能进行划分，主要包括了甲乙丙丁四个等级。其中，高层建筑以及写字楼比较常见的抗震等级是丙级。此外，设计工作者还要对当地的地震发生情况选择适宜的抗震等级，如果当地是地震多发区，就不能仅仅根据常规的抗震等级进行设计，而是要选择抗裂强度最高的结构设计方式。
        结论
        总而言之，提升抗震设计效果，对于预防地震、降低地震所带来的损失是非常必要的。因此，在实际设计过程中，设计人员要对自身的观念和结构设计的知识进行积极的改进，不断提升自身的专业设计能力，积极学习和积累抗震设计经验，以提升抗震设计的科学性和整体效果。
        参考文献：
        [1]卜涛，罗小虎，韩永光.建筑结构设计中的抗震设计分析[J].门窗，2019（9）：113–114.
        [2]李义喜.建筑工程结构设计中抗震设计探究[J].江西建材，2018（16）：30–31.
        [3]王泽峰.建筑工程结构设计中的抗震设计[J].江西建材，2019（12）：52.