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建筑结构工程抗震设计的作用及措施项延领1

发表时间：2021/6/23 来源：《基层建设》2021年第6期作者：项延领1 陈阿银2

[导读] 摘要：抗震设计是在发生地震时保持高层建筑完整性的重要元素，因此，我们有必要充分了解建筑结构工程抗震设计的重要性以及建筑结构工程抗震设计的要点。

        浙江天然建筑设计有限公司浙江省 325000
        摘要：抗震设计是在发生地震时保持高层建筑完整性的重要元素，因此，我们有必要充分了解建筑结构工程抗震设计的重要性以及建筑结构工程抗震设计的要点。当然，抗震设计必须符合结构安全、可靠性和高经济效益的基本原则。抗震设计是基于科学合理的技术，必须确保在地震时抗震设计可以发挥作用，保证建筑物遭受地震之后经过短时间的修缮工作就可以继续使用，这大大降低维修成本，实现利益最大化。
        关键词：建筑结构工程；抗震设计；作用；措施
        1导言
        为了适应我国建筑行业的发展需求，提高建筑工程的安全性和稳固性，要重视高层建筑的抗震设计，完善建筑工程抗震设计方案，提升工程的整体设计水平，确保建筑工程符合规范规定的抗震标准。高层建筑结构复杂，楼层较多，如果建筑结构的抗震性能未达标，地震会破坏建筑结构，甚至会导致严重的伤亡事故。提升高层建筑的抗震能力可以确保结构稳定，所以工程设计应遵循抗震设计原则，确保高层建筑的结构符合安全标准。
        2建筑结构工程抗震设计的作用
        第一，提升建筑物的抗震能力。为了确保建筑结构工程的抗震能力，应做好以下几点：在建筑结构工程中，必须考虑到地基稳定性因素，选择适合于抗震性的地基，避免地基变形影响建筑物抗震功能；同一个建筑结构工程单元要选择性质一样的地基，必须将地基的最大潜力包括在建筑物的结构设计中，发挥地基的抗震能力；建筑结构工程需要规则且对称，目的是减少由于地震活动引起的建筑物变形，并防止由于地震作用力集中而导致的建筑扭曲；为了提高建筑结构工程抗震性能，我们需要增加几道抗震防线。同时，有必要明确建筑结构工程的受力设计，防止建筑结构工程的局部薄弱。第二，降低地震对建筑的影响。降低地震对建筑的影响中，一种常见的方法是在建筑基础和建筑主体之间添加隔震层，这样可以有效减少对建筑物的潜在破坏。例如，在建筑物顶部添加一个“反摆”，“反摆”使建筑物和摆在地震中产生方向相反的位移，从而减小加速度，减小地震对建筑的作用。相关研究分析认为，如果合理设置“反摆”，减少地震影响的概率可以达到65％，可以最大限度减少建筑物的受损程度。该方法已在国内外得到广泛研究，在实际施工中也得到了应用，并取得了优异的效果。
        3建筑结构设计中抗震结构设计的要求
        我国建筑物结构的抗震设计有明确的三水准的总体要求。三水准分别是小震不坏、中震不修以及大震不倒。其中，小震不坏指的是当发生较小规模的地震时，建筑物的抗震结构设计足以抵挡，同时保证震后建筑物在不需要进行维修和养护情况下依然能够正常使用；中震不修则是要求建筑结构在受到与当地规定的抗震等级以及抗震强度相同的地震之后，仍旧不会对居民的生命财产安全造成危害，通过维修检护之后能正常使用；大震不倒指的是建筑物在遭受超过当地最高抗震等级的地震之后，仍旧不会发生倒塌和受到严重的损坏，保证人们的生命健康。
        4建筑结构工程抗震设计控制措施
        4.1科学设置建筑平立面
        建筑抗震性能在很大程度上受到建筑结构的平立面布置情况的影响，因此设计人员要想确保建筑具有良好的稳定性，提高其抗震性能，则应当要科学设置建筑结构的布局。在实际设计过程中，设计人员通过科学设置建筑结构平立面，同时采取与标准相符的建筑抗震设计规范，则必定会有效提高建筑的抗震能力。科学设置建筑结构的平立面主要指的是在设计建筑结构过程中，在确保建筑使用功能的基础上，应当要尽可能选用对称与平面规则的建筑结构，如此一来方可确保建筑物相同楼层的刚度相同。除此之外，还应当要尽可能避免出现建筑物竖向凹凸的情况，这样才可有效确保建筑竖向刚度基本相同，且维持稳定。通过该种方式来设置建筑平立面能够在很大程度上提升建筑的抗震性能。

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不仅如此，在开展建筑结构的抗震设计过程中要求设计人员能够对复杂性较强的建筑实施抗震缝的设计，不可让抗震缝两侧结构相连，留出中间位置的目的在于防止发生地震的时候，两侧结构出现碰撞。通常都是设置抗震缝在结构变形较为敏感的部位，如若没能科学设置抗震缝，那么就会成为地震时最为薄弱之处，大大削弱了整体建筑的抗震能力。
        4.2提升结构延性
        如果建筑物的抗震性低于地震等级，则由于脆性破坏很容易倒塌。因此，建筑工程结构的抗震设计应提高结构的延性并增加其强度。可以改进以下内容：延性材料。如果使用延性材料在发生弹性变形或重复弹性变形时，延性不会有明显下降；杆件的延性。为了改善结构的延性，应检查结构部件的杆件的延性，例如塑性变形、能量耗散等；构件的延性。某一个构件发生塑性变形和消耗能量的能力，可以通过提高墙体或框架的延性来改善建筑结构的整体延性。通常，建筑结构的延性与其抵抗塌陷或塑性变形的能力有关。可以在设计中使用以下方法：在平面上，增强突变处和转角处之类的延性；对于竖向，可以增强薄弱楼板延性；增加首道抗震防线部分的构件延性。
        4.3强化结构薄弱层的抗震性能
        对建筑结构薄弱层进行有针对性的抗震设计，能够有效提升建筑工程的抗震质量。建立高层建筑结构的受力模型，受力分析表明，结构转换层的抗震性能最薄弱，也是最容易达到极限状态的结构部位。所以在结构设计中，要采取有效措施对结构薄弱层进行加固处理。按照规范要求对结构转换层进行有针对性的抗震设计，适当提高转换层的配筋率，有效提升建筑构件的荷载受力能力。同时也要对薄弱结构层的楼板实施加固处理，利用双层双向钢筋提升楼板强度，也可同时增加楼板厚度，避免薄弱层在地震中发生应力破坏现象，影响建筑结构的整体稳固性。完成设计方案后，设计人员要重视方案的审查工作，根据设计方案简化受力模型，并进行结构受力的再次核算，提高薄弱层的抗震效果，确保薄弱层的结构性能满足抗震设计要求，提升高层建筑结构的整体安全性和稳定性。
        4.4强化建筑底层的抗震能力
        根据与地震有关的数据，不难验证大部分建筑物倒塌是由于抗震性差所致。通过对底层建筑结构的基本设计中存在问题分析和讨论，可以集中在两个方面：第一，底层框架可能无法满足国家的抗震设计要求，而是扩充空间以满足投资者的利益，通过中空设计增加销售空间和收益，减少了底层设计中柱的应用数量，降低了整个建筑物的抗震等级。第二，建筑物临街问题。一些建筑物经常建设在街道旁边。临街部分主要旨在提高商业街使用的整体效率，大多数只有承重柱，没有承重墙，因此建筑物承重能力大大下降。发生强烈地震，建筑物可能会因为支撑应力过大导致断裂，使建筑物向临街方向倾斜或倒塌，发生较大事故。为了解决上述问题，最佳解决方案是加固环建筑粱圈以及构造柱的方式，以提高建筑抗震性能。
        结束语
        总之，由于中国是地震灾害频发的国家，因此建筑工程中必须重视建筑结构工程的抗震设计，以减少地震灾害造成的破坏，有效地确保人民的生命和财产安全，通过分析和整合与抗震设计有关的技术和经验，有效提高建筑结构工程的抗震性能，保障中国社会经济的可持续发展。如何做好建筑结构工程抗震设计值得我们不断探索与研究的重要课题。
        参考文献：
        [1]彭军华.建筑结构工程中抗震设计的作用探析[J].现代物业（中旬刊），2018（11）：102.
        [2]邓永旗.建筑结构工程抗震设计的作用及其要点[J].中国标准化，2019（12）：23-24.
        [3]周楫.建筑结构工程抗震设计的作用及其设计关键探究[J].现代物业（中旬刊），2019（07）：90.
        [4]杨锦海.建筑结构工程抗震设计思路及策略的浅述[J].四川水泥，2017（03）：101.