建筑結(jié)構設計中的抗震設計探討

梁長明

【摘 要】我國的建筑工程行業(yè)在不斷的發(fā)展中，不僅加強對施工技術方面的研究，還更加注重對建筑設計方面的研究，這是因為建筑結(jié)構設計直接關系到項目的建設質(zhì)量和建設效果，建筑結(jié)構設計中最為重要的一部分就是抗震設計。地質(zhì)災害的發(fā)生具有不可控性，對于人類社會的破壞也是極其重大的，尤其是地震災害的發(fā)生，突發(fā)性強、災害性大，且不可預測，影響范圍廣，建筑物的抗震等級不夠，容易發(fā)生倒塌，還會給周邊建筑帶來危害。建筑結(jié)構設計中的抗震設計是要考慮到建筑本身的結(jié)構特點以及當?shù)氐目拐鹦枨螅槍ㄖ拐鹉芰ν瓿山Y(jié)構設計、空間設計和平面設計等，保證建筑物的穩(wěn)固性，也為人民生命財產(chǎn)安全提供可靠的保障。

【關鍵詞】建筑結(jié)構；抗震設計；安全性；地質(zhì)結(jié)構；科學方法

1 建筑結(jié)構設計中抗震設計要求

1.1 避開復雜場地

建筑結(jié)構設計的第一步就是對建筑場地進行合理的選擇，建筑項目在施工建設中選擇的場地類型較為復雜，主體結(jié)構的穩(wěn)固性難以得到可靠的保障，如果場地設計在地殼運動頻繁地帶或者是位于地震帶上，更加劇了地震危害。

因而，在抗震設計中，盡量選擇較為開闊的場地，施工場地的周邊需要有開闊的場地，一旦發(fā)生地震，可以提供有效的避難場所，對于地質(zhì)較為堅硬地區(qū)的工程，發(fā)生地震時不會發(fā)生地面沉降，但是為了防止建筑倒塌，還需要對地震活動程度以及被蓋層等進行相關參數(shù)的計算。

1.2 平面布置規(guī)則

建筑結(jié)構的設計工作需要交給專業(yè)的設計人員來完成，在設計準備期間，需要對建筑總體情況以及地區(qū)地質(zhì)地形信息等進行資料搜集和分析。對于建筑結(jié)構的平面布置，設計人員需要遵守好規(guī)則性的設計原則，這是因為建筑結(jié)構自身的抗震性能和平面布置方面具有一定的關聯(lián)性。設計人員在設計建筑結(jié)構時主要考慮到安全性和實用性，不能過度的追求美觀性，設計人員如果單純的為了設計美觀性而采用較為復雜的平面布置，就會難以保證建筑立面規(guī)則，給后期施工帶來問題，繼而嚴重破壞了建筑結(jié)構的抗震性能。設計人員和建筑師進行協(xié)調(diào)后，選擇規(guī)則性的平面布置，選取正確的計算參數(shù)，保證結(jié)構的抗震性能。

1.3 空間結(jié)構簡單

建筑工程項目的建設主要是為了滿足人們的居住和辦公需求，在建筑結(jié)構設計中不僅要關注建筑平面設計，還要重視起建筑空間結(jié)構的設計。建筑空間結(jié)構的布置一般是越簡單越好，這是因為復雜的建筑空間結(jié)構，會導致建筑施工的過程中傾注更多的維持力量，繼而進一步的影響到建筑抗震性能。為了防止建筑變形，選擇更為簡單的空間結(jié)構，綜合性的考慮到結(jié)構作用力問題，先保證平面主軸方向上的強度、剛度以及穩(wěn)定性，然后結(jié)合建筑底部結(jié)構、內(nèi)部結(jié)構以及樓蓋特點，連接為一體，使力傳導更加直接、簡單和高效，共同抵抗地震災害中的各個方向的沖擊力。但是設計人員也要注意避免單一的空間結(jié)構，否則抵抗力不足，也會使建筑在地震中整體倒塌。

2 建筑結(jié)構設計中抗震設計方法

2.1 地基部分的設計

建筑結(jié)構設計中的抗震設計采取較高的技術措施，對于促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和健康有序發(fā)展均具有重要的意義。建筑結(jié)構的地基部分的設計直接關系到建筑結(jié)構的剛性，完善的地基設計可以提高建筑結(jié)構的抗震性能，在建筑項目的建造施工期間，在不同的地基上不能同時建設相關單元的建筑，對于地基也不能同時采用處理地基和天然地基，而是要選擇同一類地基。在埋設建筑基礎時要增加埋設的深度，否則會降低建筑物的嵌固作用，地基部分埋設過淺，在發(fā)生地震時，建筑物的振幅加大，容易發(fā)生坍塌危險。

在具體設計中將位移作為設計基點，對建筑結(jié)構進行定量分析，同時要估計場地類型對地震能量的影響，防止建筑物在地震中出現(xiàn)共振問題。

2.2 非結(jié)構構件設計

建筑結(jié)構設計中的非結(jié)構構件主要是依附在主體結(jié)構上，在設計的過程中對于女兒墻、內(nèi)隔墻、圍護墻、填充墻這些非結(jié)構構件的設計要更加關注，加強這些部分的結(jié)構設計，可顯著提高建筑抗震性。在設計雨篷、女兒墻這些附屬構件時要從整體角度考慮，做好連接和錨固工作。例如填充墻的局部開洞可能就會造成主體結(jié)構出現(xiàn)短柱進而脆性破壞；填充墻、內(nèi)隔墻和圍護墻的布置會提高結(jié)構的剛度，并對結(jié)構剛度分布予以改變，使結(jié)構在地震作用下的內(nèi)力分布得到改變，進而改變構件的內(nèi)力大小。而對于建筑結(jié)構中的頂棚、貼面、建筑裝飾以及懸吊物部分，則需要綜合性的采用柔性連接和剛性連接的雙重手段，防止這些構件在地震中發(fā)生破壞和脫落。

2.3 設立抗震防線

抗震設計涉及到多方面的設計內(nèi)容，包括建筑場地的選擇、建筑空間的布置、建筑結(jié)構參數(shù)的選取等，這些設計工作均需要綜合實際情況做好統(tǒng)一部署、合理規(guī)劃。在不同的地區(qū)，由于地質(zhì)狀況和地理形態(tài)不同，發(fā)生地震的頻次以及強度等均不同，建筑結(jié)構需要的抗震性能也各不相同，為了更好的進行抗震設計，需要采用多道抗震防線，提高建筑的安全儲備。采用完全框架式的建筑結(jié)構，可以選擇“強柱”、“弱梁”的結(jié)構類型，對于框架-剪力墻結(jié)構等雙重的抗側(cè)力結(jié)構體系，第一道防線則是墻體，第二道防線則是框架，控制好樓層剪力以及地震傾覆力比值，采用多道設防抗側(cè)力體系結(jié)構的抗震效果更好，可以防止平面布置的過程中因結(jié)構剛度偏心大造成抗震失效。

3 結(jié) 語

建筑工程行業(yè)在不斷的發(fā)展中，需要從人文、歷史、自然、社會和文化等角度，綜合性的考察多種要求，集中做好建筑結(jié)構的設計工作，保證建筑結(jié)構的設計既符合人們的使用需求，又符合力學原理。在人類社會中，地震災害是一種較為常見的災害類型，一旦發(fā)生地震，會造成重大損失，建筑結(jié)構中的抗震設計就是為了更加有效的減輕地震帶來的災害。在場地選址時盡量避免不利地段、危險地段，在設計中正確選用場地參數(shù)、估計場地類型對結(jié)構帶來的不利影響。設計中要結(jié)合地基情況采用正確的基礎形式，認真估算結(jié)構的沉降情況。

結(jié)構布置時盡量選用平面和立面規(guī)則的結(jié)構，認真估算非結(jié)構構件對結(jié)構規(guī)則性的影響；認真分析結(jié)構的設防防線，從概念上提高結(jié)構的抗震性能。

參考文獻：

[1]王敬東.高層建筑結(jié)構抗震設計中的不足及其對策分析[J].綠色環(huán)保建材，2018（10）：62+65.

（作者單位：啟迪設計集團股份有限公司）