建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念探究

李 坤

（山西潞安工程勘察設(shè)計咨詢有限責(zé)任公司，山西 長治 046299）

1 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念與基本原則

1.1 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念是在結(jié)構(gòu)設(shè)計中融入抗震設(shè)計，使建筑工程項(xiàng)目所具備的抗震能力符合要求。隨著我國城市化進(jìn)程推進(jìn)，超高層建筑物成為建筑工程項(xiàng)目的首選，因此，對建筑中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計也提出了更高要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中將抗震理念融入其中，可使建筑工程的抗震性能大幅提升，良好應(yīng)對地質(zhì)災(zāi)害，為居民提供良好的建筑安全防護(hù)。良好的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計，可使建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增強(qiáng)，使建筑結(jié)構(gòu)具備延伸性，遇到震級較高的地震時，保證建筑物結(jié)構(gòu)仍具有良好的穩(wěn)定性，從而保證居民用戶的安全所需。由于地震具有不確定性、難以預(yù)測等特點(diǎn)，現(xiàn)今科學(xué)無法對地震進(jìn)行精確預(yù)測。因此，建筑物抗震等級加強(qiáng)成為現(xiàn)今建筑工程設(shè)計的熱點(diǎn)問題。建筑工程由于施工環(huán)境、地理位置、空間結(jié)構(gòu)差異等問題，使得抗震等級設(shè)計與施工時均存在一定的不確定性。因此，在開展抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)從計算設(shè)計、概念設(shè)計兩個方面出發(fā)，根據(jù)空間結(jié)構(gòu)與實(shí)際運(yùn)用情況不同，制定不同的設(shè)計方案。

1.2 整體性原則

從建筑工程學(xué)角度而言，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循整體性原則，應(yīng)以保證建筑物整體抗震性進(jìn)行設(shè)計，從而避免局部構(gòu)件破壞時，降低建筑物整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致建筑安全存在極大隱患。建筑抗震結(jié)構(gòu)可細(xì)分為多個子結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)建，保證子構(gòu)建間銜接良好，方可使建筑物的整體抗震性能有效提升。

1.3 結(jié)構(gòu)清晰原則

從力學(xué)角度而言，地震力分散傳遞消化在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，可有效減少地震對房屋建筑的損害。因此，房屋設(shè)計時應(yīng)強(qiáng)化地震力傳遞路徑的設(shè)計工作。利用計算機(jī)信息技術(shù)，模擬當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境，對不同等級時建筑結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行精準(zhǔn)計算，并對抗震結(jié)構(gòu)中存在的不足之處進(jìn)行強(qiáng)化改進(jìn)，提升建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。

1.4 結(jié)構(gòu)合理原則

縱向布局與垂直布局是建筑結(jié)構(gòu)的重要布局組成，為了保證建筑結(jié)構(gòu)滿足相關(guān)規(guī)定要求，結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計時，保證結(jié)構(gòu)布局合理的情況下，而需對抗側(cè)移剛度進(jìn)行充分考量，以保證建筑結(jié)構(gòu)各部分受到的抗側(cè)移剛度相同，以使建筑結(jié)構(gòu)更具穩(wěn)定性、抗震性。

1.5 結(jié)構(gòu)剛度匹配原則

結(jié)構(gòu)剛度與抗震能力直接影響著建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中應(yīng)保證結(jié)構(gòu)剛度與抗震能力相匹配，設(shè)計師應(yīng)充分重視建筑結(jié)構(gòu)剛度，以保證建筑結(jié)構(gòu)剛度可有效面對地震力造成的破壞，保證地震發(fā)生時，建筑結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)變形。

2 建筑中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的實(shí)現(xiàn)方法

2.1 傳力路徑的合理設(shè)計

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計需要設(shè)計師具備完整的力學(xué)知識體系，可熟練應(yīng)用力學(xué)知識。通過在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中合理應(yīng)用力學(xué)知識，將地震力在結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行有效的分散與傳導(dǎo)，使建筑物結(jié)構(gòu)所具備的抗震能力滿足要求?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)重視傳導(dǎo)路徑，對地震力在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的傳導(dǎo)方向與途徑進(jìn)行明確?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)充分考慮到建筑物所在區(qū)域，對區(qū)域內(nèi)的地震等級進(jìn)行了解，對地震相關(guān)客觀因素進(jìn)行考慮分析，保證所設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)各構(gòu)件可均勻受力，有效提升抗震性能。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)的合理布局

建筑結(jié)構(gòu)布局的合理性，可有效提升建筑物的抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)布局的平面、豎直面的規(guī)則性與剛度直接決定著抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)布局設(shè)計時，各構(gòu)件應(yīng)以規(guī)律性、對稱性進(jìn)行排列，使建筑中心與剛度中心點(diǎn)相重合；在豎直方向需降低重心，以避免錯落情況發(fā)生；建筑結(jié)構(gòu)中的支撐柱、墻體等結(jié)構(gòu)層面所具備的剛度與強(qiáng)度，均應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。

2.3 科學(xué)運(yùn)用建筑力學(xué)模型

隨著計算機(jī)信息技術(shù)的提升，建筑力學(xué)模型技術(shù)的完善，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作中建筑力學(xué)模型應(yīng)用情況逐漸增多。設(shè)計前收集建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)，導(dǎo)入到BIM技術(shù)之中進(jìn)行建模，對地震環(huán)境進(jìn)行模擬，使結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的不足與問題顯露出來，及時進(jìn)行修正。建筑力學(xué)模型技術(shù)的良好運(yùn)用，可使結(jié)構(gòu)設(shè)計工作有序開展，更有利于抗震結(jié)構(gòu)的實(shí)效性與科學(xué)性顯著提高，有效提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，為后續(xù)建筑結(jié)構(gòu)開展奠定堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.4 科學(xué)選擇建筑材料

建筑材料質(zhì)量直接影響著整體建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，選擇合適的建筑材料，可以保證建筑物整體強(qiáng)度，提升建筑物的抗震能力。因此，設(shè)計人員在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)所要求的抗震性能要求，全面分析考量，選擇最佳的建筑材料，以保證建筑施工后，獲取理想的建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

3 結(jié)語

綜上所述，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中發(fā)揮著重要作用，直接決定建筑工程設(shè)計水平。只有提升建筑物的整體質(zhì)量，滿足抗震要求，才能最大程度保證地震發(fā)生后，建筑物的整體性良好，為居民提供安全、舒適的居住環(huán)境。