建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)分析

趙振東

（大同市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西大同 037000）

建筑工程在城市的建設(shè)中屬于非常重要的施工項(xiàng)目，因此需要保證工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與施工質(zhì)量。在進(jìn)行工程前期設(shè)計(jì)時(shí)，需要重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。尤其是混凝土抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多問題，因此提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性與抗震性能會(huì)有一定難度。在混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還要以設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn)，如果抗震性得不到保證就會(huì)影響到整個(gè)建筑施工質(zhì)量。因此，需要提高設(shè)計(jì)單位混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保建筑的使用功能與應(yīng)用效果。

1 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本原則

1.1 建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則、對(duì)稱分布

在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，需要遵循建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則、對(duì)稱分布原則，才能確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的合理性，全面提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，建筑結(jié)構(gòu)對(duì)稱分布能夠有效的提高抗震性能，由于許多建筑的體型較高，建筑抗震的性能要求也更高。因此，必須遵循建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則、對(duì)稱分布原則。此外，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要按照實(shí)際情況，結(jié)合建筑的結(jié)構(gòu)特征，如平面形狀。同時(shí)，在進(jìn)行建筑的縱橫比設(shè)計(jì)時(shí)，需要更加注重建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)稱分布性原則，確保建筑的扭轉(zhuǎn)符合相關(guān)要求。此外，需要注重建筑剛度，在確保質(zhì)量的前提下，從宏觀角度上進(jìn)行考慮，按照建筑結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性原則，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。還需按照建筑的基礎(chǔ)形式，分析場地設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)的可行性，減少建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題的發(fā)生。

1.2 借助剛度設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)果的抗震性能

建筑結(jié)構(gòu)抗震性能受多種因素影響，其中建筑結(jié)構(gòu)的剛度是重要影響因素之一，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合的考慮，注重對(duì)建筑的主題及主軸進(jìn)行受力分析，通過相關(guān)計(jì)算，確保設(shè)計(jì)的合理性，有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的剛度?？紤]到地震發(fā)生后，建筑結(jié)構(gòu)的受力會(huì)出現(xiàn)變化，因此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的剛度有較高的要求。在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，還需要滿足建筑整體的穩(wěn)定性，提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

1.3 運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)設(shè)計(jì)建筑力學(xué)模型

借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，在抗震設(shè)計(jì)中，可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的具體抗震數(shù)據(jù)進(jìn)行精確計(jì)算，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能符合要求，通過計(jì)算機(jī)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分分析，注意建筑結(jié)構(gòu)在荷載的作用下出現(xiàn)的變化，然后繪制出設(shè)計(jì)圖紙。構(gòu)建出更加符合實(shí)際需求的建筑模型，分析建筑的抗震能力是否符合實(shí)際要求。現(xiàn)階段在抗震設(shè)計(jì)中，借助信息技術(shù)，在數(shù)據(jù)分析以及建模方面更加方便。因此設(shè)計(jì)人員可以使用先進(jìn)的技術(shù)，比如BIM技術(shù)，就是一種在建筑內(nèi)應(yīng)用廣泛的一種技術(shù)手段，在建筑設(shè)計(jì)的階段對(duì)BIM技術(shù)展開應(yīng)用，各部門充分參與到建筑設(shè)計(jì)中。在建模方面BIM有可視化的特點(diǎn)，可以滿足相關(guān)的要求。

2 混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 計(jì)算精確度設(shè)計(jì)

在混凝土建筑施工中，抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有重要意義，需要在設(shè)計(jì)的過程中對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算與全面的分析，將結(jié)構(gòu)的剛度控制在合理范圍之內(nèi)。同時(shí)，結(jié)合建筑的地質(zhì)條件與地貌環(huán)境進(jìn)行綜合研究。保證抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與安全性、建筑地基的承載能力及沉降數(shù)值等符合實(shí)際要求。因此，混凝土建筑抗震性能的提高對(duì)建筑工程的施工質(zhì)量有重要的影響。

2.2 加強(qiáng)部件間的連接

對(duì)混凝土建筑工程抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)工程的具體地理位置進(jìn)行全面的解析，從而保證不同部件之間的連接效果。同時(shí)，實(shí)施詳細(xì)的計(jì)算與調(diào)整，確保建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。另外，還要對(duì)建筑工程現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境、自然災(zāi)害等進(jìn)行考慮，提高建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。如果使用降低剛度的方法，則需考慮對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的合理性的影響。因此，要加強(qiáng)建筑物的抗震水平，需要減少對(duì)建筑物的破壞。

2.3 平面與豎向布局中的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

由于墻體和柱子的平面位置直接與自身的抗震性能有著緊密的聯(lián)系，所以合理的對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行平面和豎向的分布是抗震設(shè)計(jì)的主要方向。這就需要在抗震設(shè)計(jì)中始終堅(jiān)持以下幾點(diǎn)原則：①豎向與平面構(gòu)件應(yīng)整齊簡潔；②剛度重心必須與質(zhì)量中心相重合。但是在豎向設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)防出現(xiàn)“頭重腳輕”的情況，盡可能地降低建筑的剛度重心，同時(shí)盡可能地將錯(cuò)向的建筑豎向結(jié)構(gòu)減少，從而通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的豎向高度、剛度和強(qiáng)度的控制確保其具有較強(qiáng)的均勻性，而且高出屋面的部門必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的控制，才能預(yù)防出現(xiàn)“鞭梢效應(yīng)”。所以在建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能地采用規(guī)則的設(shè)計(jì)方案，否則就需要采取相應(yīng)的補(bǔ)救方式，例如通過設(shè)置抗震縫而劃分建筑，從而將其分成多個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，從而在確保造型的同時(shí)兼顧其使用功能的發(fā)揮。

3 混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

3.1 優(yōu)選設(shè)計(jì)方案

對(duì)我國的混凝土建筑工程而言，抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)方案是重要的內(nèi)容之一，需要做好科學(xué)合理的分析，確保設(shè)計(jì)中剪力墻、砌體等結(jié)構(gòu)的布置合理，提高整個(gè)建筑工程的施工效果。在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用中，提高對(duì)各種數(shù)據(jù)資料的重視力度，保證滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求。在展開抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到后期施工過程中結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，為后期的施工作業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。另外，提高對(duì)現(xiàn)場環(huán)境的勘察研究，結(jié)合實(shí)際的設(shè)計(jì)環(huán)境特點(diǎn)，選擇優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)方案，保證整個(gè)工程后期施工的科學(xué)與穩(wěn)定性。

3.2 剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化

地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率的大大提高，使人們對(duì)建筑抗震結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求不斷提高。在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性做好準(zhǔn)備工作，保證建筑抵抗沖擊的能力。另外，對(duì)于剪力墻的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)也需要不斷的完善，同時(shí)注重空間的影響與建筑側(cè)面的影響，選擇合適的建筑材料保證建筑的整體質(zhì)量，合理控制地震的影響。剪力墻軟件的優(yōu)化需要不斷的完善。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)剪力墻數(shù)據(jù)分析與改進(jìn)的目標(biāo)，保證建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。

3.3 砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在我國混凝土建筑工程設(shè)計(jì)中，其為了保證抗震結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全，需要提高工作的重視力度。提高抗震效果與后期的工程質(zhì)量。砌體能夠有效防止側(cè)面位移出現(xiàn)。砌體的結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜多變的特點(diǎn)，因此需要實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，保證平立面結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，提高建筑的外形規(guī)則效果。另外，還要在整體的設(shè)計(jì)工作中對(duì)門窗的開口尺寸實(shí)施優(yōu)化、合理的設(shè)計(jì)，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。保證砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量，為建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定起到重要的影響。有利于建筑工程結(jié)構(gòu)安全性水平的提高，在整個(gè)建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中砌體結(jié)構(gòu)屬于重要的組成部分。

4 結(jié)語

總之，隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑工程結(jié)構(gòu)的施工規(guī)模不斷提高，并且施工數(shù)量也在增加。因此需要相關(guān)企業(yè)確保混凝土建筑的施工設(shè)計(jì)質(zhì)量，在混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)抗震性能水平不斷的增加，從而保證整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。