建筑结构工程在抗震设计中的探索

摘 要： 近年来，我国地震灾害频发，影响了我国经济化建设和工业化发展进程。为了减少地震灾害对我国造成的多方面影响，政府行政机关加强了建筑抗震性能的监管。文章对现代建筑结构设计中的抗震设计进行研究，分析了地震对建筑结构的影响、抗震设计要点。

关键词： 建筑结构;抗震设计;优化

一、 建筑结构设计中抗震设计的重要性

（一）提升建筑的安全性

在建筑工程设计过程中，施工设计图纸还不够完善，因此我们需要结合工程实际要求，对建筑工程进行优化设计，并重视建筑整体设计过程中存在的问题，运用概念设计，可通过架构和对比，实现建筑项目结构设计施工方案的完善与优化。

（二）应对日益复杂的城市规划需求

在进行抗震设计时，建筑设计工作者需要结合多方面因素进行综合考量，除了保证建筑物内部的使用要求和功能要求外，还应该满足日益复杂的城市规划需求。

二、 建筑结构抗震设计的基本原则

（一）简单化原则

通常来说，越简单的建筑结构体系，其抗震效果越好。因为简单化的建筑结构体系，其力学计算结果精确性越高，越有利于控制建筑结构的平整性。

（二）经济性原则

在保证整体建筑结构安全稳定的基础上还要考虑结构造价的问题，尽量在满足建筑整体性能的基础上考虑建筑的经济性。

（三）抵抗性原则

为使建筑结构有效抵抗地震波作用力，设计人员需加强抗震设计。在建筑结构设计中，设定合理的抵抗力参数，以达到良好的预防效果。需要格外强调的是，这种抵抗力不得过大，以免影响整体结构的力学平衡。

三、 建筑结构的抗震性设计要点

（一）改善结构构件延性条件

以钢筋混凝土结构的延性特征为例。①由于混凝土构件在不同承载体系中的破坏形态各不相同，为此，相关人员必须严格控制混凝土构件的破坏形态，尤其是混凝土构件对地震能量的吸纳量与抗衡量;②竖向混凝土构件在整个建筑结构体系中发挥着至关重要的支撑稳定作用。若竖向混凝土构件的柱轴压过高，则会在一定程度上削弱柱的延性条件。为此，相关人员要结合抗震要求，对竖向混凝土构件配置一定数量的箍筋，并采取适宜的箍筋配置方式，有效改善构件的延性条件。

（二）基于位移的抗震设计

首先，位移抗震设计要满足建筑结构的建设需求，分析高阻尼相同建设结构的设计要点，针对“源效应”的不确定性，要进行长期的研究，减少外部因素的干擾和影响。其次，假设地震的反应谱，采用场地探测反应方式，了解建筑的结构的环境和地震动反应谱，并完成针对性的新设计。

（三）加强非结构构件设计

①在保证女儿墙、挑檐、门斗及雨棚等重要附属构件完整性的基础上，还需加强附属构件与主体结构的连接稳固性;②非结构墙体抗荷载力与抗剪切力等基本条件，也会在很大程度上影响主体结构的抗震性能。为此，设计人员既要优化调整主体结构的受力状态，又要改善主体结构的刚度条件，削弱非结构墙体的不利影响。

四、 建筑结构设计中的抗震设计的优化及设计方法

（一）建筑结构的选择优化

在建筑项目结构抗震设计过程中，优化设计在其应用中发挥着很重要的意义，不但能够提高建筑项目结构设计水平，还能够更好的优化资源配置。在抗震设计过程中应用结构优化设计理念，需要有关人员依照建筑项目结构设计基本需求，全面性的了解混凝土材料的等级，了解初始尺度等相关数据，并依照该类信息数据分析项目结构体系的刚度，需要其满足抗震设计需求。在抗震设计中，还应对该项目区域进行总结，搜集其区域地震有关信息，并做好抗震评估，分析项目结构抗震是否达标。此外，应对区域抗震性进行相应的量化，并给出相应的参考标准具体数值，便于其对结构配筋数量进行调整。同时利用BIM，构建结构抗震设计模型，并输入设计参数，在进行相应的仿真模型，最后观察其最终结果评判结构抗震设计工作的有效性。

（二）抗震设计流程

首先，要明确建筑材料符合设计规范和施工要求，要确定柱和剪力墙的截面尺寸，确定剪力墙和柱之间的关联性。其次，结合建筑工程的具体功能和施工要求，按照用户的实际需求，控制建筑结构性能，确定横向角限值。再次，按照自由度体系的效应，确定建筑结构的抗震防设等级，提升抗震性设计质量，建议基于建筑结构的等效刚度和自由度体系深化抗震作用。最后，对建筑工程结构水平地震作用及重力荷载效应进行计算，经过计算组合，确定建筑工程梁、柱及墙体等构件的截面内力设计值，计算构件截面承载力，并采取相应的抗震设防设计方式。

（三）建筑结构的功能优化

对于建筑物来说，在进行建筑设计之前就已经确定了其相应的功能，用于不同的用途，比如住宅、办公楼、商场、停车场等。因此，不同的建筑都有着自身不同的需求，在进行建筑设计时需要根据这些要求进行相关抗震效果设计。

（四）提高结构设计的合理性

在建筑结构抗震设计时，首先要做好概念设计;其次应该选择合适的抗震体系，使该体系能形成多道防线，刚度与强度能够均匀合理地分布;此外要求建筑结构简单规则，可在合适的位置通过设置防震缝来提高建筑整体的抗震能力;最后通过合理的构件设计满足控制的变形要求。

（五）设置多道抗震防线

所谓设置多道抗震防线，是指在高层建筑结构抗震设计方面，利用一些耗能杆件的屈服和弹塑性变形来消除地震能量，从而使得建筑结构的各个构件处于一个稳定的状态，避免构件因为地震作用力的影响而出现破坏。

五、 结语

建筑的安全性能一直是社会各界关注的重点，建筑是人们生产生活的必要场所，一旦建筑的稳定性出现问题，抗震性能存在问题将会直接影响人们的安全，造成严重事故的还会给社会带来不好的影响。所以相关设计及施工工作人员都应当引起重视，尤其需要重点关注混凝土建筑主体基础设计、结构设计、抗震加固设计等方面，以提升建筑的抗震性能。

参考文献：

[1]涂辉.建筑结构设计中的抗震设计探究[J].现代物业（中旬刊），2019（9）：76.

[2]赵伟.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用研究[J].智能城市，2019，5（15）：46-47.

作者简介：  李颖泽，河北省石家庄市。