浅析建筑工程结构设计中的抗震设计

江柏林 刘成军 丛驿骁

摘要：地震灾害具有突发性和极强的破坏性，带来的损害不可估量，因此人们越来越重视建筑的抗震能力。建筑结构的抗震设计是一项极为复杂的设计过程，除了考虑建筑功能外，对建筑的荷载、内力、形变等因素也要进行深度考量。实际上，目前建筑抗震性能的设计并不十分理想，还需要相关工作人员进一步研究，在施工过程中充分发掘有效的抗震措施，理论与实践有效结合，最大限度地提高建筑抗震能力，为人们生命财产提供安全保障。本文围绕建筑结构抗震设计展开探讨，先简要介绍了建筑结构抗震设计的重要意义，然后分析了建筑抗震设计的原则，最后讨论了建筑结构中抗震设计的要点，以期增大建构筑物的安全系数，保障人身财产安全。

关键词：抗震设计;建筑结构设计;建筑场地

1、建筑工程结构设计中使用抗震设计的重要意义

近几年，我国生态环境遭到较大破坏，地震灾害明显增多，为建筑结构带来较大破坏，危害了人们人身财产安全。多年来，地震的发生，严重损伤了建筑物，危害了人们的生命安全，如：唐山大地震、汶川地震、玉树地震等，使几十万人失去了宝贵生命、健康身体，甚至于，为人们带来了较大的心理创伤。我国经济在不断发展，城乡一体化建设不断深入，高层建筑已经成为我国城乡标志性建筑，人口密集度进一步提升，由此可见，一旦发生地震，带来的损失将难以估量。对此，加强抗震设计，已经成为建筑结构设计的重点。几次大地震的发生，人们已经意识，地震带来的危害难以估量。然而，科技水平不断提高，却仍然无法准确判断地震发生时间、发生地点，以便人们做好防护工作。对此，加强建筑物的抗震设计，地震到来时，尽量拖延建筑物倒塌时间，为人们提供充裕的逃生时间，已经成为建筑工程建设重点。在建筑结构设计中，抗震设计的加入，有效保障了建筑工程的稳定性，提高了建筑工程的质量与寿命。当地震发生时，若建筑工程具有较强的抗震能力，能够有效保障人们的人身安全与财产安全。另外，在建筑工程进行抗震设计时，设计人员必须考虑建筑工程的主要用途、所处地理位置等，以此进行抗震设计，能够有效保障建筑抗震能力与工程实际情况相符。

2、建筑结构抗震设计要遵循的基本原则

我国因为国土面积广，很多地震频繁出现的区域都包括在内，这些区域经常出现地震，严重威胁人们的生命财产安全。地震发生中的建筑物倒塌是导致灾害的关键原因，特别是楼层较高及抗震能力不强的建筑物，其一旦倒塌直接影响人们的经济损失和生命安全。目前，在我国建筑结构抗震设计中为了确保建筑物具有较强的抗震力，使老百姓的生命财产安全得到保护，必须要认真遵循以下几个方面的基本原则：第一，就建筑物的结构设计来说，因为其设计具有较强的复杂性和繁琐性，在设计中必须要根据建筑物的具体特征选择适合的计算方式，比如：动力分析法等等。第二，设计中的弹性。其是为了确保整体建筑物内力位移对建筑物所产生的影响，利用有效的计算方式可以正确计算建筑物在地震发生中的实际内力位移情况，并且利用计算着重分析有关位置。第三，就连体建筑的设计来说，各种类型建筑之间的连接往往都直接影响建筑物的总体抗震力，而连体建筑的振型数目通常在超过单体的8倍。因此，在连体建筑设计过程中，必须要确保建筑物的质量吸收超过85%，只有这样才可以确保建筑物整体抗震力得到大幅度的提高。

3、建筑抗震设计工作的具体措施

3.1 依据抗震标准，规范建筑高度和宽度

建筑结构的高度与宽度与建筑的稳定性具有直接的联系，高度与宽度比例失衡就可能会为建筑埋下一定的安全隱患。对于抗震建筑的设计对稳定性有极高的要求，因此，在设计过程中要严格保证建筑的高度与宽度。通常情况下，抗震建筑的设计有相应的标准，针对不同类型的建筑有着不同的标准。设计人员在设计过程中要严格按照相应的标准实施，对于高度或者宽度设计不符合相应的标准或者高宽比例失衡，就需要进行适当的调整，或者按照相关补救措施，在建筑特定部位设计加固，以保证建筑整体的稳定性符合抗震建筑的相关标准。例如通常对于高度与宽度失衡的建筑，如若不能改变其高度与宽度，就需要在其底部设计加固，一般增加竖向构件进行加固，由高品质的混凝土进行加固。此外，此方面的计算工作需要依据相关部门给定的标准进行，以确保相关数据符合标准。

3.2 依据抗震标准，规范平面设计

平面规则与建筑物的稳定性也存在一定的联系，其是设计人员在设计过程中必须考虑的因素之一。通常情况下，抗震建筑的平面是有一定的标准的，比如，凹陷口的深度与宽度，其直接影响建筑的稳定性。因此，设计人员在设计过程中要重点考虑其平面规则是否符合相关标准。对于建筑凹口不符合标准的建筑要进行重新设计或者采用一定的补救措施，以最大程度地保证建筑的稳定性。对于建筑设计中的凹口不符合标准的情况，通常通过以下方式进行弥补：（1）以材料的选择弥补设计的缺陷。通常选择刚性材料建设顶部，当然，也可以选择韧性好的材料建设凸出的部分的顶部;（2）如若建筑构架相对简单，即可以均采用韧性较好的材料建设其顶部，这还有利于相关数据的计算。

3.3 依据抗震标准，合理设计建筑结构

建筑结构对建筑的稳定性具有重要影响，巧妙的结构能够大大提高建筑整体的稳定性。现如今，已有很多用于抗震的建筑构型，其在历次灾害中优势显著。而且，现在的抗震建筑设计将建筑机构作为重点，除了巧妙的结构之外，还对结构局部的材料十分重视。而且，如今对抗震建筑性能的评估需要依据其结构进行。通常情况下，在建筑结构的主体部位主要以强度和韧性较强的材料为主，这大大提升了建筑结构的稳定性，进而提升了建筑的安全性能。此外，许多设计人员还会对结构局部进行加固，为其安全又筑一道屏障。例如，建筑整体建构设计完成后，对其进行分析，深入探究，或者利用模型进行测试，找到其薄弱环节，在此部位进行局部加固，从而增强建筑结构的整体性能，为建筑稳定性提供重要保障。

3.4 依据抗震标准，科学设计布局

建筑布局也是抗震设计中重要的一环，巧妙合理的布局能够提升其抗震效果。通过对地震能量的变化分析，采用巧妙的布局避免能量局部累积，降低地震对建筑的破坏程度。通常情况下，选择以位移为基点的结构，其能够有效避免地震时能量的累积现象，使得地震时能量均匀分散，间接提升建筑的抗震性能。

结语

当前建筑结构抗震设计工作中还存在着一定的不足，无法满足建筑工程关于抗震性的需求，需要积极采用科学合理的方式，强化抗震设计的有效性。具体开展建筑结构抗震设计工作的过程中，不仅需要细致分析和选择建筑场地，设置科学合理抗震等级，同时还要优选安全性能较高的建筑结构形式，并制定建筑工程抗震结构设计方案。

参考文献

[1]魏琏，王森.中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析[J].建筑结构，2017，47（01）：1-9.

[2]叶列平，缪志伟，程光煜，马千里，陆新征.建筑结构基于能量抗震设计方法研究[J].工程力学，2014，31（06）：1-12+20.

[3]王亚勇，戴国莹.《建筑抗震设计规范》的发展沿革和最新修订[J].建筑结构学报，2010，31（06）：7-16.

[4]徐培福，戴国莹.超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究[J].土木工程学报，2005（01）：1-10.