建筑结构设计中的抗震结构设计

吴杰

摘要：地震是一种破坏力强、破坏范围广的自然灾害，会给建筑带来巨大的破坏，进而威胁人们的生命和财产安全。因此，如何在建筑结构设计中增强其抗震能力以及减少抗震对于建筑帶来的破坏非常重要。文章根据建筑行业的现有研究成果，在全面考虑整体性和适用性的原则下，分析建筑结构设计中的抗震结构。

关键词：建筑结构设计;抗震设计;抗震结构

1.抗震结构设计的作用

首先：可以增强建筑物的抗震能力，在一定的震级范围内可以保证建筑物没有破坏;其次，保证建筑物在破坏性较强的地震中经过一定的维护和修整可以正常使用，不威胁人们的生命和财产安全;最后，保证建筑物在遇到罕见强度极大的地震中，可以维持建筑的基本框架，不至于建筑物坍塌。

2.抗震结构设计的原则

考虑到建筑结构对称分布搭建的原则、高层建筑较多和场地内建筑间的密度大小等问题，建筑结构设计中的抗震结构设计必须基于整体性和适用性这两个原则。

2.1 整体性

建筑结构设计中的抗震结构设计的整体性体现在要考虑建筑的内部和外部、建筑的使用年限、建筑的部分及整体。

抗震设计的基础性原则是整体性，只有符合要求的建筑结构的整体性设计，才能最大程度提高其抗震能力，提高建筑工程的安全性和建筑的稳定性，为建筑应用其他设计奠定基础，并满足人们的需求。

2.2适用性

建筑结构设计中的抗震结构设计的适用性体现在抗震结构设计方案符合实际工程需求。

抗震设计的重要性原则是适用性，只有符合要求的建筑结构的适用性设计，才能打造有效的建筑工程抗震结构设计作业，避免出现返工设计及设计周期延长的问题，提高效率，增强建筑的安全性。

3.抗震结构设计的问题

根据现有的建筑行业在抗震结构设计上的成果，仍然在建筑结构抗震设计概念模糊、抗震设计未进行全面的验证、结构合理性有待优化等方面有些不足。

3.1 建筑结构抗震设计概念模糊

现阶段最主要的建筑材料是钢筋混凝土，然而由于其重量大、强度高，在设计过程中对需要其进行精准计算与整体分析，加强部件间的连接，避免在地震时因结构错位而开裂。

因为建筑结构复杂，设计人员在抗震的相关设计概念模糊，难以有效掌握建筑结构中的关键结构。此外，设计理应减弱地震作用力，尽量减缓地震对建筑的破坏。因此，设计概念的模糊降低了建筑工程结构性安全水平，难以提高建筑物的实际有效抗震能力。

3.2 抗震设计未进行全面的验证

只有通过现代信息技术对建筑物的抗震性能进行全面检测和优化，才能使建筑物的抗震结构满足相关要求。由于建筑结构自身的复杂性，实验设计难以实现，只有构造模型再进行测验，从而模拟现实的情况。在实际应用中，该模拟是片面的，模拟软件和程序的差异也会导致结果的不同。

3.3 结构合理性有待优化

由于设计难以全面验证，设计人员在设计中细节上的把控较为不足，以致结构的合理性有待优化。

4. 抗震结构设计的策略

基于以上存在的问题，文章将通过三个方面从整体提升建筑结构的稳定性，提高建筑物的抗震性能。

4.1 科学选址

不对称的高层建筑易坍塌，安全度较低，中低层建筑需要考虑周围的建筑物分布，因此，所有建筑都需要提前科学选址。

在建筑设计之前，线上调研相关情况后还需要设计人员走进欲施工地区，实地考察周边的地形、地质结构、地理环境等因素，选择最佳的施工范围和建筑物朝向。因为地震是地质结构的变化，会导致地层的错动。如果建筑物土质松软或者地下水含量较高，地震不仅会让建筑物下沉，导致地下水溢出，影响周边居民的生命安全和建筑物的安全性。因此，建筑物选址工是工地施工的前提。

4.2 构建多道抗震防线

优化建筑结构的平面图和立体布置。在设计时要着重分析结构承载力、结构对称度，有效降低地震对建筑的影响。

全面分析建筑结构的抗侧力构件布置。承载这些水平力的构件即抗侧力构件是建筑结构抗震性能中必不可少的环节。因此，设计抗震结构时，要充分结合不同结构区的需求，有效连续布置各个区域，来提升建筑结构整体抗侧力性能。剪力墙构件作为最重要的抗侧力构件，在设计时如果工程采用框架剪力墙结构，就需要设计师在初始设计阶段重点布设构件位置，合理规划剪力墙构件的间隔距离。

科学合理设计楼盖结构。楼盖结构能够极大程度上影响到建筑物水平作用力的传播。因此，如何保证楼盖结构与竖向构件之间的协调性，以便使楼盖结构在面对地震作用力时形成更好的传递效果，降低地震对建筑物的影响，进而有效提高建筑物的整体抗震能力非常重要。

4.3 优化抗震结构性能

地震灾害性能的具体分析和建筑工程的抗震模拟是建筑结构设计开始的主要方面。

加强分析地震灾害具体表现形式，增强对地震发生能量输入的研究，进而通过优化和调整建筑结构，减少地震能量输入，有效减少地震对建筑结构的破坏。通过基于位移的结构抗震设计法，设计人员对建筑结构的设计进行定量分析，并研究在基底地震力作用下建筑各构件可能发生的变形。进一步了解结构所能承载的地震能量，减小储能结构的位移。

采用BIM技术对建筑结构进行建模，并对地震施工进行动态模拟。根据建筑结构环境和完成的设计方案，利用BIM技术确定相应的建筑结构模型，然后利用软件模拟地震能量输入，观察其对建筑结构模型的影响，分析地震能量运行期间主要构件的侧向拉力，并在其超过荷载范围时对相应结构进行优化。考虑到整个结构的稳定性，在设计中明确具体内容，以确保实际施工能按照相应标准进行，减小施工总抗震性能与设计的差异，使建筑施工达到设计要求，完全满足相应抗震等级的要求。

5. 结束语

由于地震灾害具有破坏力强、突发性和不可预测性的特点，此外地震发生后很有可能产生严重次生灾害带来严重的人员伤亡和经济损失。因此，提高建筑结构抗震设计是避免地震的重要环节，需要做到科学选址、构建多道抗震防线和优化抗震结构性能，以此才能有效提升建筑结构的抗震性能。

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