建筑结构设计中抗震设计分析

杨秀娟

（中外建工程设计与顾问有限公司山西分公司 山西省太原市 030013）

我国的建筑工程行业在不断的发展中，不仅加强对施工技术方面的研究，还更加注重对建筑设计方面的研究，这是因为建筑结构设计直接关系到项目的建设质量和建设效果，建筑结构设计中最为重要的一部分就是抗震设计。地质灾害的发生具有不可控性，对于人类社会的破坏也是极其重大的，尤其是地震灾害的发生，突发性强、灾害性大，且不可预测，影响范围广，建筑物的抗震等级不够，容易发生倒塌，还会给周边建筑带来危害[1]。建筑结构设计中的抗震设计是要考虑到建筑本身的结构特点以及当地的抗震需求，针对建筑抗震能力完成结构设计、空间设计和平面设计等，保证建筑物的稳固性，也为人民生命财产安全提供可靠的保障。

1 建筑结构设计中抗震设计要求

1.1 避开复杂场地

建筑结构设计的第一步就是对建筑场地进行合理的选择，建筑项目在施工建设中选择的场地类型较为复杂，主体结构的稳固性难以得到可靠的保障，如果场地设计在地壳运动频繁地带或者是位于地震带上，更加剧了地震危害[2]。

图1

因而，在抗震设计中，尽量选择较为开阔的场地，施工场地的周边需要有开阔的场地，一旦发生地震，可以提供有效的避难场所，对于地质较为坚硬地区的工程，发生地震时不会发生地面沉降，但是为了防止建筑倒塌，还需要对地震活动程度以及被盖层等进行相关参数的计算。

1.2 布置规则平面

建筑结构的设计工作需要交给专业的设计人员来完成，在设计准备期间，需要对建筑总体情况以及地区地质地形信息等进行资料搜集和分析[3]。对于建筑结构的平面布置，设计人员需要遵守好规则性的设计原则，这是因为建筑结构自身的抗震性能和平面布置方面具有一定的关联性。设计人员在设计建筑结构时主要考虑到安全性和实用性，不能过度的追求美观性，设计人员如果单纯的为了设计美观性而采用较为复杂的平面布置，就会难以保证建筑立面规则，给后期施工带来问题，继而严重破坏了建筑结构抗震性能。设计人员和建筑师进行协调后，选择规则性的平面结构，计算好构造参数，提高抗震性能。

1.3 空间结构简单

建筑工程项目的建设主要是为了满足人们的居住和办公需求，在建筑结构设计中不仅要关注建筑平面设计，还要重视起建筑空间结构的设计。建筑空间结构的布置一般是越简单越好，这是因为复杂的建筑空间结构，会导致建筑施工的过程中倾注更多的维持力量，继而进一步的影响到建筑抗震性能。为了防止建筑变形，选择更为简单的空间结构，综合性的考虑到结构作用力问题，先保证平面主轴方向上的强度、刚度以及稳定性，然后结合建筑底部结构、内部结构以及楼盖特点，连接整体，使力传导更加直接、简单和高效，共同抵抗地震灾害中的各个方向的冲击力。但是设计人员也要注意避免单一的空间结构，否则抵抗力不足，也会使建筑在地震中整体倒塌。

2 建筑结构设计中抗震设计方法

2.1 地基部分的设计

建筑结构设计中的抗震设计具有较高的技术要求，对于促进建筑行业的可持续发展和健康有序发展均具有重要的意义。建筑结构的地基部分的设计直接关系到建筑结构的刚性，完善的地基设计可以提高建筑结构的抗震性能，在建筑项目的建造施工期间，在不同的地基上不能同时建设相关单元的建筑，对于地基也不能采用处理地基和整合地基，而是要选择天然地基。在埋设建筑基础时要增加埋设的深度，否则会降低建筑物的嵌固作用，且地基部分埋设过浅，在发生地震时，建筑物的振幅加大，容易发生坍塌危险。

图2

在具体设计中将位移作为设计基点，对建筑结构进行定量分析，防止地震时地表能量的散发，也防止建筑物在余震中出现共振问题。

2.2 非结构构件设计

建筑结构设计中的非结构构件主要是依附在主体结构上，在设计的过程中对于女儿墙、内隔墙、围护墙、填充墙这些非结构构件的设计要更加关注，加强这些部分的结构设计，可显著提高建筑抗震性。在设计雨篷、女儿墙这些附属构件时要从整体角度考虑，做好连接和锚固工作。例如填充墙的局部高度可能就会造成主体结构的短柱出现脆性破坏。填充墙、内隔墙和围护墙设计中还要减少主体结构的自震周期，对其刚度分布予以改变，使构件在地震作用下的内力分布得到有效改变，缓解其受力状态。而对于建筑结构中的顶棚、贴面、建筑装饰以及悬吊物部分，则需要综合性的采用柔性连接和刚性连接的双重手段，防止这些构件在地震中发生破坏和脱落。

2.3 设立抗震防线

抗震设计涉及到多方面的设计内容，包括建筑场地的选择、建筑空间的布置、建筑结构参数的计算等，这些设计工作均需要综合实际情况做好统一部署、合理规划。在不同的地区，由于地质状况和地理形态不同，发生地震的频次以及强度等均不同，建筑结构需要的抗震性能也各不相同，为了更好的进行抗震设计，需要设计抗震防线，提高建筑的安全系数。采用完全框架式的建筑结构，可以选择“强柱”、“弱梁”的结构类型，对于双重的抗侧力结构体系，第一道防线则是框架，第二道防线则是墙体，根据楼层剪力以及地震倾覆力规定，设计双重抗侧力体系的抗震效果更好，可以防止平面布置的过程中因结构刚度偏心大造成抗震失效。

3 结语

建筑工程行业在不断的发展中，需要从人文、历史、自然、社会和文化等角度，综合性的考察多种要求，集中做好建筑结构的设计工作，保证建筑结构的设计既符合人们的使用需求，又符合自然原理。在人类社会中，地震灾害是一种较为常见的灾害类型，一旦发生地震，会造成重大损失，建筑结构中的抗震设计就是为了更加有效的对抗地震灾害。建筑结构设计中合理的选择建筑场地，避开建筑密集和地形地势复杂地区，可有效规避地面沉降等带来的问题。为了更好的完成抗震设计，在地基设计中也要提高建筑抗震性能，处理地基尽量选择天然地基，加深建筑基础的埋设深度，保证建筑地基的稳固性。此外，建筑结构设计中的抗震设计还体现在房屋宽度设计、房屋高度设计、防震缝处理、屋顶设计以及墙体设计等方面，设计人员要从结构均衡性方面，保证结构刚性和结构质量的均匀分布，在平面和各个立面上综合性的体现出规则感，尽量减少复杂设计，以安全、稳固需求为主。