建筑结构设计中抗震设计探究

2018-02-17郭赛

建筑与装饰 2018年4期

郭赛

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在马斯洛所提出的关于人的需求相关理论中指出，人类最基本的需求就是安全方面的需求，包括房屋建设中的安全。对于建筑工程来说，其本身的意义就是服务于人类的生存发展，所以说，其必须满足人们最基本的安全需求。在建筑结构的设计过程中，为了能够在最大限度上满足人们在安全方面的需求，就必须做好建筑工程内的抗震相关工作，如选择合适的地基，进行科学的建筑设计，做好质量方面的保障工作等，以此来达到保护使用人员在人力以及财力方面安全的目的。

1 抗震设计在建筑结构设计中的内涵和目标

建筑结构设计中的地震设计工作指的是在进行建筑设计相关工作的时候充分的考虑地震可能带来的各方面损失，并以建筑地的地震发生概率以及房屋最高等级设计结构为依据的基础上选择合理的抗压能力进行设计。在建筑结构中进行抗震设计的基本理论主要包括两个方面：一方面是越来越成熟的建筑结构抗震理论，另一方面则是房屋设计的标准。在基本理论的基础上，还需要结合相关地震灾害中的建筑物破损情况以及在长期从事设计工作中设计师本人积累的经验与从前辈设计师那里获得的经验来进行设计建筑结构中的抗震设计工作。

在建筑结构设计过程中进行抗震设计的主要目标可以分为以下两方面：第一方面是要达到相关部门所提出的要求，包括委托方对建筑结构抗震性能的要求以及投资方对该方面的要求，所以说，建筑设计师在进行建筑结构的抗震设计时，要按照相关要求的参数来设计建筑的外形、建筑的结构以及质量等。第二方面说的则是抗震设计在深层上以及本质上的目标。建筑结构设计的目的是在一定程度上提高建筑的质量并且提供更好的建筑作品给相关消费者，所以说建筑结构设计中的抗震设计的深层次的目标也是在一定程度上提高建筑整体的性能，让相关建筑更加安全与稳定[1]。

2 在建筑结构设计过程中的抗震设计

2.1 确定建筑结构的平立面体型

影响建筑物在抗震的重要因素之一就是对于建筑结构的平立面的布置。合理的建筑结构布置不但能够让建筑物的稳定性得到保证，还可以在一定程度上对其抗震能力加以提高。如果建筑结构的平立面布置在抗震设计中是十分合理的，并且也符合相关建筑在抗震方面的规范与要求，那么该建筑的抗震能力一定是十分优秀的。我们常说的合理的建筑结构平立面布置指的是，在设计建筑结构的体型设计时，不仅要保证其相关的使用功能还应该尽可能让建筑物的布置比较规则且对称，这样做的目的是要让该建筑的平面刚度在同一楼层间的变化相同，此外，还应该考虑让建筑物在竖方面上具有比较少的凹凸点，保证该建筑具有稳定的竖向刚度，避免出现不同楼层之间抗震时刚度不稳的情况。只有进行了合理的建筑平立面设计才能够让该建筑具有良好的抗震性能。

2.2 选择合适的建筑结构抗震材料

材料作为建筑结构设计中的主要承重原料，其刚度以及塑性都会对建筑结构的抗震性能产生十分显著的影响，因此为了能够进一步的保证建筑物在抗震性能以及稳定性，就需要在以本地的地震历史资料为根据的基础上，选择出合适的建筑材料。对于材料的选择，从抗震性能的角度进行考虑应该选择轻质、高强的建筑材料，此外构件间的连接还应该有良好的整体性以及延性，将材料的全强度发挥到最大限度。以此为原则，最符合抗震材料要求的材料是钢结构，并且根据实际地震灾害相关调查结果，钢结构的抗震性能确实不错，但是钢材料的造价以及维护相关的费用都比其他的材料要高。此外，现浇钢筋混凝土结构的价格是比较低廉的，而且整体性能也不错，其抗侧移刚度也比较大，还可以在一定程度上保证结构的延性，但是该种材料的弊端也十分明显：如果地震持续的时间比较长的话，该种材料的刚度会在反复地震荷载的作用下因裂缝的出现而逐渐降低，并进一步挤碎混凝土。而对于装配式钢筋混凝土结构来说，其优点是施工比较方便，但是该结构在框架节点等构件的接头强度和变形能力均比构件本身要低，从而构成了抗震时的薄弱环节，并且因在预制构件装配时会产生次应力而使得整个结构缺乏连续以及整体性，因此，这种类型的结构不适合应用到高烈度地区。所以说，为了能够提高建筑的抗震性能，在进行建筑结构的抗震设计时必选科学的选择合理的建筑材料。

2.3 选择合适的建筑场地

在提升建筑结构的抗震性能方法中，选择合适的建筑场地也是一个十分有效的做法。为了能够保证建筑场地能够更好地、均匀地承受上部建筑结构的荷载，在选择建筑场地的时候，应该尽可能地选择那些具有良好密度和硬性的土地成分及土地结构，并且该片土地的土质成分还应该具有良好的均匀性。此外，相关设计及人员在选择建筑场地时还应该避免那些软土、液化土、采空区以及河岸边缘等地段，因为这种类型地段的土体密实度、坚硬度、凝结度等相关性能比较低，在地震灾害中很容易会出现土体承重荷载能力不够的现象；此外还应该避免那些易于发生山体事故如滑坡、地陷以及泥石流等的危险地段。

2.4 计算建筑结构的相关参数

在选择合理的抗震级别以及抗震措施时应该以该地区的自然条件为依据；在选择抗震设计的过程中应该以建筑结构的类型为依据，因为不同的建筑结构类型在面对地震冲击力时具有不同的荷载作用力；为了能够清晰且明确的计算该建筑的抗震作用力可以使用先进的计算机技术，以此来保证所选择的抗震级别、措施、设计参数以及计算模型等方面都符合该建筑的抗震性能，保证该结构的合理性以及科学性[2]。