浅谈工民建结构设计中的抗震设计

梁学艳

【摘 要】对于房屋建筑工程整个施工过程来说，抗震设计是一个科学、复杂的过程，从地理位置的选择到建筑的施工，抗震设计贯穿了整个过程。本文通过对建筑工程结构设计中的抗震设计的原则、要素、措施等的详细描述，以期更好的保障建筑结构在地震过程中的安全性与稳定性，从而保障建筑物的整体质量，减少因地震所造成的建筑物损坏。

【关键词】建筑结构；抗震；设计

引言

如果建筑物遭到破坏，那么便会引发种种后续问题。因此建筑工程的建设一定要稳定和牢固，能够使建筑物在一些灾害尤其是地震灾害来临时所遭受到的破坏降到最低，从而减少人员伤亡与财产损失。近些年来，我国在研究工民建工程的防震功能上花费了很多心血，并取得了一定的研究成果，以下笔者就来简要谈一谈这方面问题，以期能够对我国的工民建工程建设事业有所助益。

一、建筑结构抗震设计的概念

通常来说，建筑结构的抗震设计就是通过在地震时破坏的建筑结构，结合建筑结构工程长期以来所积累的经验去总结一种基本的设计方法及思想，布置建筑和整体的结构并且对细部构造措施进行确定的一个过程。地震从理论上来说就是一种随机的振动，它具有人们难以把握的随机性、复杂性与不确定性，要想很精确地预测某建筑物可能遭遇的地震的特性与参数，就目前来说我们还很难有更好的方法在建筑结构的抗震设计分析这个方面，由于我们不能够很充分地考虑建筑结构的空间作用、建筑结构的性质、建筑的材料以及外界引起变化等等很多种不同的因素，因此有着一种不确定性的存在。所以建筑结构的抗震设计更应该基于长期以来所遵循与积累的抗震经验，从而更好的使得建筑结构的抗震性能得到提升。

二、抗震概念设计的基本原则

1、建筑场地选择的基本原则

场地条件是造成建筑物震害的重要原因，因此在选择建筑物场地时，工程师应该注意掌握场地的工程地质、地震活动和地震地质等会影响工程的因素，并结合工程的实际需要，对抗震有利、不利和危险地段做出综合评价。选择对建筑抗震有利的地段，例如平坦、开阔的坚硬场地土；避开对建筑抗震不利的地段，当无法避开时，要采取有效的抗震措施。

2、建筑体型的确定原则

建筑物体型应力求简单、规则、对称，质量和刚度变化均匀，以减少地震作用产生的变形、应力集中及扭转反应。

3、选择合理的抗震结构体系

结构布置应具备多道抗震防线，多道设置抗震防线是为了防止由于地震的连续性对建筑物带来的多次冲击，以提高建筑物的防震能力。结构应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和耗能能力，避免地震对抗震结构体系的破坏，同时结构的刚度和强度需分配合理，避免薄弱环节出现。而一旦薄弱环节的出现，就要采取有效的加强措施。

4、非结构构件的处理

考虑到结构可能在地震中会变形，建筑幕墙等应采用可靠的连接方法，加强非结构构件件的预埋件锚固部位，承受来自建筑非结构构件带给建筑主体的震力。墙体材料方面要优先考虑轻质材料。刚性护墙沿纵向宜均匀对称布置，与主体连接可靠，才能适应结构向不同方向的位移。

三、抗震设计重要性

工民建结构设计中应该非常重视抗震设计，因为工民建结构非常复杂，当发生地震时具有动力不确定性特点，人们对地震时对结构认识的局限性，再加上材料性能和施工安装的变易性、模拟地震波的模糊性等因素，导致计算结果和实际之间具有很大的差异。强调工民建结构设计中抗震设计的重要性，其目的是为了引起工民建结构工程是在进行建筑结构设计时，特别重视相应的结构规程以及抗震设计中的相关规定，以此保证工民建结构的抗震性能。

四、抗震设计在工民建结构设计中的应用

4.1、以结构中的基本构造为依据

通常我们如果以钢筋混凝土框架作为建筑主要的结构，那么对工民建结构进行设计时，就需要充分的考虑影响钢筋混凝土的构建因素，如钢筋截面尺寸大小、最小配筋率等，通过对这些进行充分的计算，从而对抗震性能进行有效的设计。大多数情况下，如果我们选择对房屋高度、楼层以及整个建筑的高度进行限制的构造方法，这种方法一般用于对工民建筑的砖混结构构造的设计。另外，设计工民建筑的横纵墙结构时，通常情况下主要针对钢筋混凝土的构造柱以及防震缝进行设置。随着我国经济的发展，建筑行业的发展也日益迅速，建筑行业中建筑结构抗震设计规范得到不断的完善，例如建筑屋顶的电梯、楼构造的设计等。

4.2、方案选择中的应用

在实施建筑方案初步设计过程中，作为一名建筑师，一定要结合自身所掌握的相应理论知识及自身所拥有的经验来进行方案的选择，一定要确保所选择的方案既科学合理、又经济实惠，尽可能确保不必运用诸如计算机等工具来完成纯粹的数据筛选。就建筑物的平面结构设计而言，一定要让所确定的方案满足对称性较强这个条件，而且还能有效确保建筑物竖向各部分之间具有较强的整体性特征，从而有效杜绝建筑物产生扭转的这种问题。

4.3、以建筑结构性能目标为依据

工民结构的抗震设计主要的目的就是在遇到地震时，能够有效的保证建筑物的安全。因此，建筑物结构抗震设计需要考虑的设计标准是遵循建筑区域内可能出现的大地震烈度机构性。抗震性能指标是以建筑物受到地震影响时其内部结构和外部结构不会受到破坏。同时，还要保证建筑结构中没有抗震性能的结构以及建筑物结构的重要基础部位也具有较强的抗震能力。除了对建筑物抗震性能的考虑之外，我们还要充分考虑建筑物的抗风性能。在大风或者台风的影响下，建筑物的结构会发生水平振动从而导致建筑物安全性能的降低，同时还会影响建筑物本身的抗震构造的耐久性。因此，建筑物抗震设计的要求得到满足就需要将建筑结构的性能指标达到制定的标准。

4.4、材料选择中的应用

通常，房屋建筑結构的抗震性能不仅会受到来自建筑材料强度、建筑材料刚度的影响，还会受到来自建筑材料连续性及建筑材料均衡性的影响。所以，在选取建筑结构材料过程中，一定要认真、仔细考查房屋建筑施工材料的刚度和延伸性最大限度确保建筑施工材料能与建筑结构体系相符合。此外，对于建筑施工材料的经济性能，也要予以足够的重视，以便能把建筑施工材料的经济性能进行最充分的发挥，从而达到房屋建筑物的单个性能与整体性能的最佳配合。

4.5、薄弱部位处理中的应用

建筑各个部件的强度和延展性会直接影响整体的协调和配合，进而一项结构整体性，一个环节不达标则会使整体大打折扣，因此建筑薄弱环节的处理是结构设计的重要内容，必须采取合理的措施针对性的进行解决。强剪弱弯、强柱弱梁以及对柱、梁、节点与构件之间的关系是建筑物结构整体设计中需要注意的地方，另外为了防止随着构件的不断老化导致的承载力和刚度发生变化，在对构件节点的承载力设计时要保证连接构件的承载力小于建筑物构件节点的承载力。

结语

综上所述，强化对于建筑工程结构设计中的抗震设计是一项系统性的设计过程，需要建筑设计人员能够从多角度、全过程、各方面进行系统化的分析与探究，并采取科学且切实有效的方法进行抗震设计，以更好的保障建筑工程的稳定性和抗震性，建设抗震性能良好的高质量建筑，为地震来临减少人身的生命和财产损失而努力。

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