浅析抗震概念设计在建筑结构设计中的应用

2020-11-27丁美金

建材发展导向 2020年11期

丁美金

（广州黄埔建筑设计院有限公司合肥分公司，安徽合肥 230000）

地震是一种不可抗力的自然灾害，地震发生时，严重威胁着城市经济的发展和人们的生活水平，所以必须加强建筑物的抗震性能。通过在建筑结构设计时，引入抗震概念设计，能够大幅度提升建筑自身的抗震性能，在地震发生时，能够最大程度的保护周边的人群和财产。

1 建筑抗震概念设计概述

建筑结构的设计主要有两个层面，首先是概念的设计，其次是结构计算的设计。建筑物结构的计算设计工作的开展需要收集各类的数据信息，同时还要确保这些数据信息的精准程度，以准确的、完整的数据信息当作其结构设计工作开展的基础，以其作为出发点，合理地提升建筑物结构的稳定程度。在实际的设计过程中，地震给其设计工作带来的影响程度比较大，这是因为地震的不可预测性比较强，所以在设计时，若只是单一地选用计算设计方式去设计建筑物的结构是无法提升该建筑物的抗震性能的，其抗震设计的工作也无法完成，更无法实现抗震设计的目标。

建筑结构的设计人员可以选用概念设计的方式设计建筑结构，在建筑结构的设计中，设计人员要在设计过程中，使用概念设计的方式，考量其地震的情况，相对应地进行模拟地震试验，按照其所呈现出来的模拟试验的结果，收集其相关的参数数据信息，对这类数据信息进行更为严苛的计算，然后得到相应合理的建筑设施的抗震结构，这种设计方式能极大程度地保证建筑结构具有一定的抗震性能。

2 建筑抗震概念设计遵循的基本原则

2.1 整体合理性原则

在进行建筑的结构设计时，应当注意建筑的整体合理性，尽管建筑的结构设计需要注意相关的抗震设计，但是在进行抗震设计的过程中也应当留意建筑整体的合理性，不能够为了满足抗震设计而不遵守相关的建筑规定。在建筑的结构设计中，很多的建筑都有着基本的规定要求，这些要求都是为了确保建筑结构的稳定性，因此一定要注意遵守这些要求。

2.2 结构合理性原则

在进行建筑结构设计的过程中，一定要始终确保建筑结构的合理，从建筑的整体布局以及整体结构上进行考虑，最大程度上确保建筑结构的合理性。对于建筑的布局应当尽量以平衡性以及稳定性进行考虑，尽量降低建筑的侧拉力，确保建筑结构的稳定。

2.3 竖向均匀原则

在进行建筑设计的过程中，还应当注意建筑的竖向均匀，在研究中发现，在发生地震时，建筑会受到较大的外力，这时候就容易导致建筑发生一定的形变。如果建筑的竖向设计不均匀，在不均匀的应力作用下，如果建筑的强度与刚性不够，建筑很容易发生扭曲造成整体的形变，从而使得建筑的危险系数上升。

3 抗震概念设计在建筑结构设计的运用

3.1 选择有利地段

在选择场地的过程中，应尽量选择对抗震有利的场区。对抗震不利的地段是指地震发生后造成崩塌、陷裂、滑坡、泥石流等灾害的地段，还包括震中烈度超过八度的断裂带。从地形角度讲，抗震不利地段主要是指以下地形：凸出山嘴、孤立山包、山梁顶端、土质陡坡等；而从土质角度讲，抗震不利地段主要有以下几种：软弱土、液化土和断层破碎带等。

3.2 减少能量输入

在建筑结构设计过程中，主要采用基于位移的结构抗震方法，对具体方案进行有效分析，对结构的变形弹性进行良好处理和控制，让其可以承受预期地震作用力下的变形程度。在对建筑构件的承载力进行分析和研究时，应注重对楼层问可能出现的位移进行有效控制，且根据建筑结构的位移和构件变形情况，确定出变形值和建筑实际抗震能力。另外，在建筑地基建设过程中，应将房屋建设到坚固的地面，以减少地震发生时其作用力的输入，进而控制了地震对建筑物的破坏程度。

3.3 隔震技术的应用

建筑结构设计人员会在建筑结构的基础与上部结构之间进行隔震层建设，以将建筑基础与上部结构进行隔离，降低地震能量的传播成效，提升建筑工程项目的抗震性能，缩减地震能量对建筑主体结构的破坏作用。隔震技术在建筑结构设计中的应用，可使得建筑工程主体结构在地震灾害的影响下仍保持良好的应用安全性，同时对建筑内部的非结构构件起到保护作用，且地震灾害过后建筑工程无需进行大规模的修复工作，只需更换建筑隔震装置即可。被动隔震控制技术的应用对隔震装置要求较高，隔震装置要具备很强的竖向承载能力、初始刚度和强度性能，能在地震作用力的影响下对建筑水平位移进行有效控制；隔震装置自身的水平变形能力以及阻尼能力也是非常关键的，在地震自然灾害中，隔震装置的白振周期可以逐渐接近场地振动特征周期，以此吸收和消耗一定的地震能量，从而减轻地震灾害。

3.4 设置多道抗震防线

在进行建筑结构的抗震性能设计时，应当尽量的多设置抗震防线，这样在发生地震时，建筑的多道防线能够有效的对地震应力进行交换的分散抵抗，从而具有较好的抗震效果。如果仅仅依靠单一的抗震防线是无法实现对建筑的有效保护的，一旦遇到大型的地震，将会导致建筑的构建严重破坏，甚至导致建筑的倒塌，造成严重的生命、财产损失。