建筑结构设计中抗震设计探析

2018-12-07牛天凯

商品与质量 2018年45期

牛天凯

山东省环能设计院股份有限公司山东济南 250000

我国地大物博、国土幅员辽阔，这也导致我国成为了地震灾害频发的国家之一，为了降低地震灾害的损失，我国也对建筑结构抗震设计提出了相应的标准。我国相关规范将抗震设防目标称为三水准，简称为“小震不坏、中震可修、大震不倒”。建筑结构抗震设计十分的复杂，对设计人员的专业素养要求较高，虽然我国抗震设计在长期发展中取得了一定成效，但是在实际抗震结构设计当中，依然还存在着一些不足，这就需要结合抗震设计的不足掌握设计要点，并采取相应的措施来解决问题。

1 建筑抗震设计对整体建筑设计的作用

建筑的整体设计是基础，有了整体的结构设计才会有抗震的结构设计，抗震设计应该和整体的建筑设计很好地融合，从而达到一个完整的结构体系。如果设计人员能够在建筑的整体设计中很好的考虑到抗震这一方面，会使建筑的使用性能提高；如果不考虑这方面的因素，会很大程度上减少建筑的有效使用年限，会在突如其来的自然灾害中造成大规模毁坏，给人们的人身安全和财产安全带来很大的损失，给公共资源造成不必要的浪费。所以建筑的抗震设计一定要被设计师考虑进去，这样才能增加建筑的稳定性和长期使用性。

2 建筑结构设计中的抗震设计原则

2.1 具有基础功能原则

抗震结构设计中，保证建筑结构最基础的功能是其基本原则，抗震结构的设计不能影响这个建筑本身的承载能力、延展能力和稳定系数。抗震的原理是将原本建筑中薄弱的部位进行加固，将延展性差的部位进行材料的叠加，将稳定性差的部位进行加强使其提高稳定性，整个建筑的稳定性也会提高。

2.2 抗震防线的多重设置原则

建筑物的抗震系数取决于抗震的结构的设计。一个优秀的抗震结构设计是因为它拥有一个优质的、由多个部分承载和组装的抗震体系，这个体系越强大，抗震能力就越高；延展性越大，在地震中的柔韧度就越好，抗震能力也越高。

3 建筑工程抗震设计中的关键问题以及实施要点

3.1 场地选择

地震发生时，对建筑物的破坏既有地震强度的原因，也有地震时所处的地段和区域的外部条件造成的影响。就像地震时造成的地裂、滑坡、砂土液化等现象，所以常常会有地震强度大的区域灾害较轻，而地震强度小的区域反而灾害情况更严重的现象。这就对建筑物的场地选择有了更高的要求，标准如下：（1）建筑物尽可能选址在抗震性强的区域搭建，避免在抗震性弱的区域搭建。选择地段时可以选择地势开阔的平原，土壤要尽可能坚硬或密度均匀，而尽量避免选择那些易液化土壤、地势曲折、河岸等地段和区域。如果实在无法避免选择那些抗震性弱的区域，在设计建筑结构时就需要采取有效的抗震措施。（2）避免在危险区域搭建甲、乙两类建筑，甲类建筑指的是重大的建筑工程并在地震后会造成巨大社会影响和经济损失的建筑；乙类建筑指的地震后智能不能中断需要尽快修复的建筑；危险区域指的是地震时会轻易发生滑坡、塌方、泥石流等现象的区域。建筑物的选址还需要考虑到区域内土壤硬度和覆盖层厚度。经过震后调查发现，土壤硬度越低、覆盖层越厚的区域，建筑物受到地震的影响就越大。

3.2 建筑结构抗震体系

合理选择建筑结构抗震体系是保障抗震设计质量的重要因素，建筑体系是否合理直接决定了建筑工程的经济性、安全性。在建筑结构抗震体系设计当中，需要重点从以下三点入手：（1）确保建筑结构体系合理性，需要避免部分结构遭到破坏对整个工程的影响。所以在建筑结构抗震设计中需要保留一定的冗余度，并具备较好的变形能力。如果发生了地震灾害，即使局部出现了严重损毁，其余部位也要能够承担横向、纵向荷载，提高建筑结构整体的稳固性。（2）确保建筑结构抗震性设计的清晰性，明确设计当中地震力的传递路径，在对竖向建筑构件进行布置当中，要保证重力荷载均匀，并对楼屋盖梁体系设计当中，垂直重力荷载需要以最短路径向竖向构件传递。保证建筑整体抗侧力结构的剪力墙、支撑系统、框架等相互联系，结构体系受力明确。（3）确保建筑结构体系的刚度、强度满足要求，避免因为局部刚度、强度产生变化而影响整个结构。在设计框架结构过程中，需要重点考虑节点问题，避免节点被破坏，对于抗震性能较为薄弱的部位要采用更加合适的防护、加固措施，这样即可提高抗震性能。

4 优化建筑物抗震设计的策略分析

4.1 建筑结构抗震设计

建筑物结构工程中，设计环节是重点，要充分结合建筑物的整体布局、结构进行综合、有效设计。因此，在设计阶段，需要对任何有关建筑结构的问题都要考虑在内，才能设计出完美的建筑结构抗震设计，避免日后受地震影响所带来的不均匀的地震作用的影响。在此方面应该加强设计环节，有效设计，增强其意识。在设计建筑结构中，多采用正方形、长方形一些较为规则的形状，才能进一步确保建筑的整体质量，提高其抗震性。

4.2 建筑物的平面抗震设计对策

设计工作人员在对建筑结构抗震性设计中，均匀性是最主要的设计重点部分，因为它直接关系到整个建筑物的后期使用，在设计此环节中，一定要在此过程加强其建筑物的使用功能，得到最大化的满足。如果在施工图设计中，设计出不对称的墙体或者形状不规则的墙体、承载面，在地震灾害中，必将受到不同程度的损害，将会造成不同部位的形变。因此，设计人员应该对此环节进行高效设计、计算，每个建筑物的房门、窗户都要与之相匹配、吻合，遇到地震后能够做到很好的预防作用。