建筑结构设计中的抗震结构设计

万林

国海建设有限公司 江西 南昌 330200

引言

研究指出，在建筑结构设计过程中需要关注抗震结构的设计质量，重视在分析地震灾害对居民生命安全造成危害基础上进行科学设计，通过增强抗震能力有效抵御不同地质灾害对建筑结构造成的危害。基于整体建筑水平的稳定提升，在建筑结构设计时需要思考通过哪些方式提升抗震设计的科学性，当发生地质灾害时能给居民提供较为安全的建筑防护。所以，应该分析通过哪些方式来提升建筑结构抗震设计的水平，利于在强化抗震设计效果基础上推动建筑行业的创新发展。

1 建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用

1.1 强化建筑的内部性能

抗震设计理念在建筑设计中的渗入，能够提供建筑布局以及结构质量的理论指导，确保内部的安全性以及稳定性，建筑抗震设计时预留的空间使得内部结构更加科学合理，在进行抗震设计方案的优化时，应该严格参照标准的建筑设计参数规范，参考结构中的剪力墙布置，使其分布能够更加均匀合理，即使发生建筑结构中心位置的断裂，也能维持良好的抗震效果。

1.2 提升结构设计水平的路径

设计人员在对建筑结构进行设计过程中需要关注多种因素的影响，从整体角度思考制定提升结构设计水平的路径，在投入更多精力基础上，满足人们提出的抗震结构设计需求。因为抗震设计包含的因素比较多，所以在结构设计时应该对地震结构进行多元分析，也要在材料性能基础上提升结构设计的科学性。这样能提高建筑结构设计的合理性，围绕实际情况提出针对性的设计措施，通过对传统结构进行优化设计以提升抗震性能。以此在建筑材料科学运用的基础上，保障抗震结构设计的科学性，围绕本地区的地质灾害情况与抗震性能进行建筑结构的优化设计，在满足抗震设计技术标准基础上，给人们带来更加安全的居住环境[1]。

1.3 提升建筑抗震应用效果

长期的发展积累，使得建筑设计的理论基础持续完善，积累了相对较多的实践经验，通过先进理念在建筑设计中的应用，可以强化抗震的效果，部分建筑物存在严重的凹凸不规则以及超出屋顶高塔的情况，在建筑的抗震设计中，加入建筑设计的相关理论，能够很好地改善此类问题，提升其实际刚度。建筑设计时将电梯放置在中心位置，也是一种强化抗震设计效果的重要手段。

2 市政建筑结构设计中抗震设计的现状

2.1 市场建筑结构设计中抗震设计理念滞后

近几年来，市政建筑结构设计环节易出现各类问题，设计人员对于设计理念认知力度不足，在设计过程中盲目运用传统的设计理念，未能从全方位角度思考抗震性能的优化，这一设计方式对建筑工程安全性与稳定性的保障相对不利，如若日后区域内发生地震，必然造成巨额经济损失，或者伴随人员伤亡等，极大地影响和谐社会的构建。不仅如此，在建筑结构设计环节，设计人员很多时候未能明确抗震设计的重要意义，在抗震设计的过程中没能全面及系统的思考，导致抗震结构不科学、抗震级别不达标，最终的建筑结构设计方案必然不够理想。除此之外，设计人员在设计过程中未能考虑日后工程扩建所带来的安全隐患，普遍存在抗震设计计算不准确、实施标准不严谨等问题，且所运用的软件未能精准地计算抗震性能以及抗震结果，从而导致最终的设计结果与预期效果存在巨大差异，极大地影响了抗震实验的精度与准度。

2.2 脱离设计图纸

在市场经济发展背景下，很多建筑单位为了片面的追求经济效益，忽视整体建筑结构的安全性和可靠性要求，擅自增加建筑物的整体高度，使其高度设计和原有的设计图纸标准严重不符，降低了高层建筑整体结构的强度，提高了建筑物受地震灾害的危险系数，为人们的生命财产安全造成非常不利的影响[2]。

2.3 结构设计中抗震设计方向存在偏颇

市政建筑结构设计中抗震设计是重点内容，建筑结构设计师应本着设计的科学性原则，以满足工艺设备需求为宗旨，确保结构设计的有效性。但从现阶段建筑结构设计情况来看，该项工作的落实仍存在许多问题，主要表现在抗震设计侧重点不够突出，抗震性能的优化是重中之重，直接影响了建筑工程日后的使用安全性等，但部分设计师却更加强调功能设计，导致与工程安全相关的元素未能得到重视，通过消防安全的控制仅仅流于表面，无形中增添了安全隐患，难以保障市政建筑结构设计方案的可行性。

2.4 建筑结构设计方案缺乏先进性

市政建筑结构设计中的抗震设计应根据现阶段建筑事业的发展趋势，参考设计标准与法律条文，优化抗震设计方案，突出设计方案的科学性与合理性。但当下设计工作的开展过程中，部分设计人员未能根据行业发展形势进行系统化思考，导致抗震性的设计稳定性严重缺失，未能将抗震设计落于实处，抑或是从细节层面入手予以优化、完善等，没能从可持续发展理念角度分析抗震设计的重要性与必要性，这样导致整体的市政建筑结构设计缺乏先进性与前瞻性，很难保障进入工程使用的耐久性，甚至会给建筑工程设计单位与施工单位的发展带来相应的影响。

3 基本原则

在建筑结构设计过程中应该坚持整体性原则，设计人员需要从建筑整体出发进行抗震设计，让建筑结构可以满足人们提出的安全居住需求。只有保障建筑结构整体性能，满足人们提出的居住或者是使用需求，才能保障结构设计的质量，在先进理念支持下进行多样化的抗震设计，在满足人们对建筑设计需求基础上推动建筑行业的优化发展。同时在进行抗震设计时需要关注结构刚度原则，立足双向传导提升结构设计的合理性。设计人员在进行建筑结构设计时应该思考结构刚度，重视通过多种技术与建筑材料运用针对性控制结构变形，也能通过保障结构刚度提升建筑抗震设计的实际水平。这样能在各项因素分析与资源运用基础上推动抗震设计的有序落实，保障结构刚度能与建筑抗震能力相匹配，在科学控制结构抗震压力基础上提升结构设计的有效性[3]。

2.1 各种抗震设计

抗震构件的设计需要同时考虑许多各种因素，因此，建筑设计过程中需要同时考虑一些各种因素和最基本的抗震设计。通过分析建筑抗震的特性，并利用现代科学技术做出各种工程设计，使建筑物具备了多功能的防震特性。在某些地震多发区域，单纯的防震工程设计并无法进行全面的设防，抗震效果较差。所以，在建筑设计过程中应充分考虑建筑物抗震设计的多样性。提高了建筑的安全特性，并确保其在防震方面起到了关键作用。这也是人们今天在设计防震建筑物时坚持的基本准则之一。

2.2 科学的结构设计，合理分配优缺点

建筑结构的建筑设计也需要遵循一定的规范，而优劣势的划分也需要以这方面的建筑相关规范为基础。特殊的构造方式和刚度分布保证了建筑结构在产生地动时的最大稳定性，使之不会变形或倾倒，在建筑不同组成部分间也产生了依附关联和共同支撑的关系。而且，建筑各部分的硬度和弹性都满足了这些建筑的设计标准，从而提高了建筑物的稳定性和可靠性。

2.3 确保各部分的有效功能

在抗震建筑物的设计过程中，设计组件必须发挥其全部潜力。否则，建筑物的耐震能就将降低。所以，在建筑设计过程中，要充分考虑材料是否能够充分发挥设计用途。比如，建筑物的承载构件是不是能够按照建筑设计时的承载标准完成，建筑物的局部补强是不是能够增加建筑物的稳定性等。各个区域和组成部分都是根据原设计确定的，我们必须充分考虑您是否能够充分发挥我们的建筑设计的优点，以紧密匹配设计的特点和功能。

在开展影响建筑结构的抗震工程设计时，设计人员应当积极运用最先进的计算机以及相应的大数据分析软件，对影响建筑物构造的抗震设计方案进行建模和数据分析，以便于更加精确地建模和分析对受影响的建筑物构造的危害。通过根据负荷变化和实际受力状况，优选和完善抗震构造的设计方案，以提升抗震结构设计水平与品质。

4 提高建筑抗震性能设计的途径

4.1 保障结构参数的准确性

在对高层混凝土抗震结构进行设计时，要对具体的建筑位置、环境、地形等进行科学合理的勘察和测量，掌握精准的数据，从而保障高层建筑结构设计参数的精准性和全面性，保障抗震结构设计的合理性和可行性。高层建筑不同楼层在发生地震时出现的位移限值容易受到建材规格、结构体系等因素影响。因此，在具体设计时，要综合利用计算机软件，在测量数据的基础上，建立完善的设计模型，保障设计参数的合理性和准确性，为提升整体结构的稳定性，强化其抗震性能提供坚实的依据。

4.2 砌体结构设计

建筑的柱体结构与圈梁砌筑墙体部分会因为受到水平地震荷载与竖直地震荷载的作用下而出现裂缝，将墙体划分为多个块体。在水平地震荷载的作用下，建筑结构会产生水平方向的位移，逐渐向外移动，导致结构裂缝的开裂程度越来越大，破坏墙体的整体性，使墙体承压面积逐渐减小。当其承载力无法达到设计承载要求时，就会出现坍塌，墙体承载能力也逐渐消失。基于这种情况，应重视结构柱和圈梁的设计，提高结构的弹性，从而消耗一部分地震作用力，避免建筑墙体的刚度快速衰退从而发生坍塌现象，或者延缓这种问题的发生，使建筑即使在中震与大震情况下，也不会出现快速坍塌。

4.3 完善结构体系设计

要保障建筑结构的规则性设计，对其抗震构造进行精细化处理，强化竖向结构受力均匀性，综合应用平面、立面结构的协调性，设计多层抗震防线，最大限度降低地震对建筑物的位移破坏；强化对建筑主体结构的保护作用，提升其抗震性能，促进其使用周期，保障结构稳定性；要对筒体、悬挂、剪力墙等抗震结构技术进行综合应用，保障混凝土抗震结构刚度，促进其抗震性能的提升[4]。

4.4 建筑材料的科学选择

对于任何的建筑结构而言，其主要的承重原料都是建筑材料，而建筑材料自身的塑性和刚度会在整个建筑工程结构抗震性能中起到很大的影响作用。基于此，在对市政建筑工程结构进行抗震设计的过程中，设计工作者应该充分考虑建筑材料的合理选择。具体选择中，应该对市政建筑工程所在地实际的地质特征、地形地貌、板块运动等的各种条件进行全面了解，并以此为依据来选择抗震性能符合实际工程需求的建筑材料，这样才可以让整体市政建筑结构的抗震性能得到良好保障。一般情况下，在市政建筑结构的材料选择中，通常以轻质量、高强度的建筑材料为主，同时应保障其整体性和延展性足够好。对于板块比较稳定的施工区域，市政建筑结构设计中，可以科学利用装配式混凝土，这种材料更加轻便，且施工操作也较为简单。但是，如果市政建筑工程所在地为地震频发区域，现浇筑混凝土结构就很容易产生裂缝问题，其安全性也难以得到有效保障。

4.5 合理布局，控制地震能量

采取减少地震作用的方法可有效减轻地震灾害对建筑结构造成的负面影响。为严格控制地震灾害产生的能量，在建设土木工程结构的过程中，还需认真分析建筑物位移动作的影响因素，且在结构设计的过程中注重因素的合理预测与定量分析，以期在结构设计的过程中减弱地震震动产生的能量。同样重要的是，发生地震时，为严格控制建筑物可能出现的破损和变形问题，需认真分析和设计建筑底部位置的塑性变形，这种方法在地质硬度较高的土木工程建设中具有十分显著的优势。在设计过程中，工作人员应将结构间的关系及力传导方向等进行思考和分析，合理利用结构间的协作关系，实现对地震能量的消减和把控，降低地震能量波集中传导对局部建筑结构带来的影响和威胁，保证建筑的质量。在力传导分析中，要做好应力均衡划分的思考，避免局部应力过大带来的威胁，保证建筑结构的质量[5]。

5 结束语

综上所述，因为现代建筑物结构的抗震设计，对结构构件的延性、承载力、热稳定性和强度参数都有高度的要求，所以，设计师首先要建立防震结构的先进建筑设计理念，从防震设计中完成工程设计。结构的整体设计，建筑物构件的传力路线一定要清晰合理，而建筑物构件的抗震特性设计一定要与整体设计强度相互协调。另外，为增强建筑的抗震特性设计，在选用建筑的主要构件型式时，也应当尽量选择均匀、规则布置的概念。