建筑抗震结构设计探讨

2021-11-23李文浩

商品与质量 2021年13期

李文浩

德州市建筑规划勘察设计研究院山东德州 253000

我国国土广袤，在国家发展的过程中，建筑工程的建设需求逐渐增加。随着社会发展水平逐步提升，人民对建筑安全的整体要求逐步提升。为了避免出现这类损失问题，要不断进行公民建工程结构设计工作，进行抗震优化设计工作，从而实现更为完善的高效设计工作，解决施工方案中的主要问题，提升施工组织设计的合理性。

1 建筑抗震结构设计的缺陷

1.1 建筑物的结构选择不正确

高层混凝土建筑的结构选择需要结合当地的抗震设防烈度决定，不能一味参照国家的抗震设计规范，要因地制宜。抗震设防烈度的选择要根据混凝土建筑的最大高度值决定。例如，规范规定框架结构在抗震设防空烈度7级时的最大高度不可以大于40m，但是在真正的高层混凝土建筑建设中，当框架结构大于18m时，就已经不合理了，而且楼层间的最大弹性层间位移角也不能满足规范中规定的大小值。框架结构梁柱的尺寸以及配筋过大，建筑布局受限且经济上消费也过大。因此，高层混凝土建筑的结构选择上需要结合多个方面因素考虑[1]。

1.2 结构体系不合理

在进行建筑工程设计工作时，要认识到结构体系的重要性。通常来说，所采用的结构体面为平面结构或者立体结构，并且都采用更为简单优化的结构类型。为了提升整体结构的稳定性，应当采用更为对称的结构体系。有相关研究报告表明，采用较为简单的对称结构的建筑物，在出现地质灾害时，其破坏程度远比其他结构类型的建筑物要小。部分建筑工作者为了追求新奇的结构设计造型，导致结构体系的建筑方案不合理，这对建筑结构的安全性能有不良影响。在进行建筑结构设计工作时，要认识到采用合理结构体系的重要性，如果因为结构设计的不合理，导致安全水平不达标，建筑结构的抗震能力不好，也会造成许多技术问题。建筑规则的技术概念，不但包括建筑物的结构尺寸，也包括建筑结构的竖向结构的建设情况和平面结构的受力分析。要不断进行优化设计工作，提升整体结构的协调性和稳定性，才能在最大程度上提升结构体系的合理性。

2 建筑抗震结构优化设计

2.1 强化建筑结构力学性能

强化建筑结构力学性能对于增强建筑结构的抗震能力有着很大的帮助。当前的建筑结构抗震设计往往采取静态计算方法来进行参数计算，这很难反映地震作用下建筑建筑物的实际动态振动和动态力学性能，也无法准确计算建筑和地基上的动应力。通常来说混凝土的动态抗拉强度等参数多是通过对模型（试样）进行全质量弯曲试验而测得的。在这一前提下，设计人员为了强化建筑结构力学性能，在对建筑的地震变形参数分析时，不仅需要进行准静态计算分析，还应当使用有限元方法执行动态计算分析，以全面评估建筑建筑结构的抗震性能[2]。

2.2 对建筑结构进行科学合理的设计

随着我国社会发展水平逐步提升，人们的日常生活也发生了很大程度的变化，人们对于建筑物的结构设计需求也逐渐提升。我国建筑工程的设计类型越来越多，建筑结构和结构设计类型也有了很大程度的变化。这为建筑工程事业提供了发展机遇，但也带来了很大的发展挑战。结构设计工作受到施工环境的很大影响，因此，在进行结构设计规划工作时，也要不断进行抗震优化设计工作。在开展设计工作时，所采用的建筑结构都为钢筋混凝土结构。这类建筑结构有很大程度的应用优势，比如结构强度较大，抗压能力较好，稳定性较强。在开展结构设计工作时，要根据建筑工程的建设要求以及施工环境的实际情况，进行合理选择工作。在开展抗震优化设计工作时，要不断提升设计结构的稳定性，为支护结构提供建设基础。也要注意，在进行高层建筑物的结构设计工作时，要认识到建筑物变形的严重影响。在地震灾害频发的施工地点，建筑物的结构形式会随着地质灾害而发生改变，也容易造成水平位移问题。这也需要工作人员针对建筑物的位移问题，进行抗震优化设计工作。对建筑施工结构开展优化设计工作，能够有效提升整体建筑的稳定性。

2.3 针对剪力墙的加强措施

为增强剪力墙的受力性能，改善剪力墙的延性，采取如下措施：①严格控制加强区墙体在重力荷载代表值下的轴压比在0.6以下，对楼板洞口周边的剪力墙适当加厚。②在较长墙肢中设置结构洞口，以减小单片墙肢的长度和刚度。③底部加强区域内，提高角部墙体的约束边缘构件配筋率，提高加强区墙体的承载力和延性。④严格控制剪力墙截面的剪应力水平，适当提高底部加强区剪力墙水平钢筋的配筋率，以提高剪力墙的抗剪承载力。⑤底部楼板洞口周边剪力墙加强平面外墙肢约束，以提高其墙体稳定能力。⑥在不影响建筑功能的情况下，剪力墙设置边框柱，并安规范要求设置暗梁[3]。

2.4 抗震性能化设计

除提高抗震承载力外，通过隔震、消能减震等方法减少地震作用对建筑影响的思路也逐渐被应用到高层建筑设计实践中。抗震性能化设计在综合考虑抗震设防、震后损失、工程造价等因素的情况下，分级设定抗震性能目标，区别关键构件和耗能构件的抗震性能水准，允许结构在承载力和延性之间取得平衡，为抗震设计提供了新的思路和发展方向。