建筑抗震结构设计探讨

王役民

(辽宁省东煤测试分析研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110000)

一、抗震设计理念概述

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。所以，设计人员在设计中需要考虑建筑物的刚度，控制建筑结构产生的变形。

二、运用先进设计理念进行抗震设计的基本要点

（一）建筑结构的抗震设计要合理选择建筑基址

建筑结构的抗震设计首先要合理选择建筑工程的基址。在选址时应尽量选择地质结构比较稳定且地势平坦开阔的区域。同时，应根据建筑结构的设计载荷要求对该区域的土壤密度以及硬度等指标参数进行检测，以确保其基础的稳定性以及承载能力能够达到设计要求。在选择建筑基址时应尽量避免在地震断裂带、河岸边缘地带以及采空区等位置进行工程建设，如果受客观条件限制必须在软弱基址上开展工程建设时，设计人员应根据基址的地质特点，采取相应的加固处理方法来改善地基的承载性能。

（二）建筑结构的抗震设计要合理选择结构材料

在建筑结构的抗震设计中，设计人员应合理选择建筑材料。在地震发生时，建筑结构的自重会加大其倾覆力矩，会对建筑结构的安全性和稳定性造成严重的影响，因此，在保证建筑结构质量安全的基础上，尽量选择强度以及延伸性比较好，且质量相对较轻的建筑材料，以降低建筑结构的自重。此外，还要充分考虑建筑材料的均质性因素，且连接构件的连续性较好，这样才能有效提高建筑结构的抗震性能。

（三）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。此外，钢结构虽然具有较好的抗震能力，但是其成本造价相对较高。因此，设计人员应综合分析建筑工程施工现场的具体地质特点、地震烈度等级以及工程投资成本等多种因素，合理选择建筑工程的结构类型，以保证建筑结构的抗震性能，并提高抗震结构设计的经济性。

（四）建筑结构的抗震设计要综合运用多种抗震技术手段

在抗震结构合计中，设计人员应合理采用多种抗震手段，通过多重抗震防线的设计来提高建筑的抗震性能。例如，可以采用悬挂隔震结构来进行建筑结构的设计，这样通过对建筑结构中大部分构件的悬挂处理来降低地震波所产生的能量传递作用，从而使建筑结构的稳定性得到提高，为建筑工程的用户增加逃生的时间和机会。

（五）建筑结构的抗震设计要采用先进的设计手段

在进行建筑结构的抗震设计时，设计人员应积极利用先进的计算机系统以及相关的数据处理软件，对建筑结构的抗震设计方案建模分析，才能更加准确地模拟分析建筑结构在荷载作用影响下的变形以及实际受力情况，从而对抗震结构的设计方案进行优化改进，提高抗震结构设计的水平和质量。

三、提升混凝土建筑抗震结构设计的有效措施

（一）严格把控建筑材料

建筑材料是提高建筑物质量的关键，对抗震有着重要作用。在选择结构材料的过程中，要充分参考抗震设计理念，根据具体的建筑工程项目以及建筑工程结构，选择出科学合适的结构材料，保证抗震效果得到充分展现。其中结构材料和结构形式之间相互影响，因此是首要考虑指标，主要包括以下几个方面：强度和重力比值；匀称；正交各向问题；连续性和延展性。同时，建筑材料应根据施工进度的要求分别进入施工现场，在进入现场前管理人员应对材料的数量和质量进行再次审核，防止材料掉包或掺假情况的发生，对提升建筑物的抗震强度具有重要意义。

（二）设计抗震建筑方案

设计抗震建筑方案是在建筑施工前必须进行的，在设计抗震建筑方案时，应对建筑结构进行重点设计，能够提高建筑抗震系数，保障建筑物在地震来临时的安全。对于混凝土建筑而言，建筑场地的选址应做到严谨科学的调研，这对确保高层建筑整体在地震当中的安全性尤为重要。其中对每一个建筑选址应做到结合当地实际综合地理情况、地形地貌研究等。设计人员必须事先掌握房屋内地震作用的传递路径，在对其进行构建设计时，应注意尽量内部应力实现均匀性，从而提升整体建筑结构的稳定性。在进行抗震结构设计时，需要针对抗震规范、抗震结构体系进行设计，根据实际施工设计简图，明确相应的抗震传递途径，从而有效避免因为局部问题导致整个结构构件被破坏，以此保证抗震能力受打击。方案设计人员应充分考虑建筑场地的特点，对建筑物的抗压能力进行优化设计，对不同等级的地震产生的影响进行计算、推演，要对其布局进行合理设计，最大程度的使高层混凝土建筑结构各种设施之间保持平衡分布。施工单位应严格按照设计方案进行，有利于确保建筑物的刚度符合抗震标准。

（三）设置建筑抗震防线

之所以加强对高层建筑的抗震防线设计，是为了保障在实际地震发生过程中，建筑的主体结构受到的影响最小，同时也是为了防止在地震发生之后的余震对建筑的二次破坏。针对不同的抗震设防烈度，地震效应增大系数会形成不同的数值，因此在实际应用抗震设计理念的过程中，必须要引起注意。对建筑结构的承载能力进行计算，对部分薄弱的环节加强建设，将薄弱部位的承重力转移到高强度环节上，从而实现压力的分布。建筑抗震防线的设置应保证低震级时不坏，中震级时能够修理，大震级时不会导致建筑物倒塌。防线设计人员应根据建筑物的结构，沿着建筑物的竖直方向设立防线，防线的设置数量应保持均匀的原则，最好能够对称设计。抗震防线应设置多道，将防线与建筑物的其他结构进行科学连接，能够形成合力，有利于在地震来临时提高建筑物的抗震性能，减少建筑物倒塌造成的损害。

结束语：

建筑结构的抗震设计是建筑结构整体设计中的重要组成部分，因此，设计人员应不断学习先进的抗震结构设计理念，对行业的发展趋势、各种先进的材料设备以及设计方法要有充分的了解，同时要积极借鉴国内外抗震设计的成功案例以及经验教训，准确把握抗震结构的设计要点，并结合建筑工程具体的抗震等级要求对抗震结构设计方案加以优化，提高建筑结构的抗震性能，确保建筑结构的稳定性以及相关人员的生命财产安全，提升建筑结构抗震设计的质量和水平。