建筑结构设计中的抗震结构设计理念

2020-11-28钱雪华

建材发展导向 2020年3期

钱雪华

（阿克苏四方设计院有限公司，新疆阿克苏 843000）

在建筑结构的实际设计中，抗震设计是非常重要部分，在现阶段的建筑设计中抗震设计受到广泛关注，建筑是否具备足够的抗震能力，也是人们在建筑使用方面非常重视的，抗震设计要从长远的方面进行考虑，对设计理念进行更新，很多地区的抗震设计并未及时进行更新，无法跟上时代的趋势，这是因为抗震设计并未结合行业的发展情况，另外抗震设计没有跟上时代趋势，国际上很多抗震设计的经验，并未及时进行引进。

1 抗震设计理念概述

高层建筑设计过程中，需要对抗震结构投入更多的时间和精力，使建筑的安全性更符合人们的需要。抗震结构设计要考虑多个方面的内容，建筑设计人员要基于对抗震结构与建筑材料性能的掌握的基础上，采取针对性的措施对建筑结构进行综合设计，确保抗震性能良好。

在建筑抗震设计中，需要遵循以下原则：1）整体性原则。建筑物抗震性能设计，需要考虑建筑物整体可以承受的震级，所以，建筑结构的整体性是抗震设计中需要考虑的重点方向，最大限度地保证建筑物的整体抗震效果，从整体出发，确保建筑物在地震来临时有良好的抗震性能。2）确保建筑结构的刚度满足抗震要求。基于对建筑物刚性需求的考虑，如果建筑物刚度不符合要求，抗震性能将大大减弱，发生地震时，建筑会受到严重的损坏。

2 建筑抗震结构设计中需要严格遵守的设计原则

2.1 整体性

抗震设计需要从整体的角度进行考虑，比如高层建筑，结构设计就要保证完整性，结构需要做到收集以及传递惯性，在水平方向上可以进行分区，在抗震设计中每个子结构都是需要保证足够的抗震性能。

2.2 结构设计清晰原则

分散传递消耗地震力是建筑抗震结构设计中消耗地震能量的主要方式，所以地震力传递路径是结构抗震设计中必须要考虑的问题。为此，应当首先将建筑结构的具体所在位置进行确定。可以利用现代化信息技术构建建筑模型，对地震发生时建筑结构所产生的受力情况和位移情况进行精确计算。以精准数据为基础，设计人员可以采取有效的措施预防地震对建筑结构带来的损伤，能够采取有效的措施分散、传递、消耗地震力，将建筑结构整体抗震能力提升，保证建筑结构设计效率和质量。

2.3 刚度与抗震能力相适应

建筑在遇到地震的情况下，对结构刚性以及抗震能力造成严重的考验，在结构设计的开展中，要考虑到建筑结构刚性，可以对各个方向震动起到抵抗的作用，维持好结构平衡以及变形，减少地震对建筑造成的破坏，良好的刚度以及抗震性能，是建筑结构要具备最基本的功能，特别是如今建筑行业主流的建筑。

3 建筑结构抗震概念设计基本要求

3.1 建筑结构规则、对称分布

若是建筑的结构不均匀或者不规则，就会对抗震的性能造成影响。特别是建筑的主要特点是体形高，其结构与一般建筑是有所不同的，需要结合平面形状对均匀性以及对称性做好控制。对建筑纵横比展开合理设计，并尽量控制好建筑扭转。在结构设计的实际开展中，要注重控制好建筑刚度以及质量，让建筑承载力保持均匀，并保证建筑结构的对称分布。

3.2 借助刚度设计实现高层建筑的抗震性能

刚度是建筑结构抗震设计中至关重要的内容。在设计高层建筑抗震结构过程中应当注意，各个方面的冲击力和破坏力会对建筑主体主轴产生严重影响，此时应当采取合理的设计保证建筑刚性合格且足以应对地震力带来的破坏，尤其应当严格考量建筑结构抗扭转刚度问题，避免地震力对建筑结构产生严重冲击，造成建筑结构变形甚至出现整体稳定性不足的情况。

3.3 设置多道抗震防线

多道抗震防线结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作；1）第一道抗震防线应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或选用轴压比值较小的抗震墙与实墙筒体等构件，不宜采用轴压比较大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件；2）第二道抗震防线。可以采用在原本的框架位置布置钢支撑的方式提高结构的抗扭强度，并且与原本的框架结构一起形成第二道抗震防线。

3.4 运用计算机科学设计建筑力学模型

借助计算机技术，在抗震设计中，可以对建筑结构的具体抗震数据展开精确计算，从而让建筑结构的抗震能力保持良好的水平，可以让设计结构与建筑实际的需求是符合的，计算机可以进行充分分析，建筑结构在荷载的作用下出现的变化，然后绘制出设计图纸。

3.5 建筑结构形式的选择要科学合理

在目前的建筑结构设计中，钢筋混凝土结构是比较常用的结构类型，其具有较好的整体性、延伸性和经济性，然而一旦遭遇持续性地震作用的影响时，钢筋混凝土结构会在地震荷载的持续作用下出现刚度下降的情况，并造成开裂等问题的出现，严重影响建筑结构的抗震能力，虽然新型钢筋混凝土结构的施工简单易行，然而其在形变以及强度等方面还存在一定的缺陷。