建筑结构工程在抗震设计中的研究

曹 磊

（延安大学西安创新学院，陕西 西安 710100）

建筑结构工程在抗震设计中的研究

曹 磊

（延安大学西安创新学院，陕西 西安 710100）

对于建筑工程设计中的结构工程，其对整个建筑工程的抗震能力具有非常大的影响，一般情况，建筑在施工完成之后，需要实现小震不坏、中震可修和大震不倒的效果，这样设计完成的建筑结构才能够进行使用，保证人民的生命财产安全.对于建筑结构工程设计中的抗震设计工作，其不能单纯地依赖数据计算，而是需要将数据计算和实际情况以及抗震设计经验进行结合，这样才能够保证建筑设计完成后实现最佳的抗震设计.

建筑工程；抗震设计；结构工程

建筑的抗震设计工作对建筑物的建设工作具有非常重要的意义，只有在保证建筑结构工程具有一定的抗震能力的基础上才能够进行实际的工程施工，从而保证建筑物的施工质量，这样能够在最大程度上将地震所造成的损失进行减少，保证人民群众的生命财产安全.对于地震的破坏能力是有目共睹的，因此，在进行建筑工程结构设计的过程中，通过加强对建筑抗震设计的原理研究和设计分析等工作才能够保证建筑物的整体设计工作，提高建筑物的抗震能力.

1 我国建筑结构抗震理论中存在的问题分析

对于我国的建筑结构抗震理论的形成，经历了非常悠久的历史，对当前世界各国的抗震理论，其大部分采用的都是插入式的整体结构，这种抗震理论指的是将建筑物的基础部分以及上层结构设计成一个整体，这样在承受地震的力量时作为一个整体能够具有更强的承受力，而在进行建筑结构设计时，其需要将建筑物的抗震能力从整体方面进行考虑.但通过大量的历史教训我们已经发现，对于城市建设工作来说，建筑物的类型是多种多样的，像高层和多层等建筑形式，这些不同类型的建筑物，在基础深度方面同样存在着较大的差别，基础深度越大的建筑物在承受地震冲击时的抵抗能力越强，随着我国城市公共设施的逐渐增多，像地铁和各种建筑物等，这使得城市的地震场效应也在逐渐发生着较大的变化，对于我国当前的抗震理论，并没有将这些内容考虑在内，因此，导致建筑物的抗震能力难以得到有效的提高.

2 建筑结构抗震设计需要遵循的原则介绍

对于我国来说，由于地域较广，使得许多地震频发地区被包含在内，这些地区的地震频发使得人民群众的生命财产安全受到了较大的影响.地震中的建筑物是造成灾害的主要原因，尤其是对于高层且抗震能力较弱的建筑物，其在倒塌之后往往会对人民造成巨大的经济损失以及人员损失.在当前我国的建筑结构抗震设计工作中，为了保证建筑物具有一定的抗震能力，保护人民的生命财产安全，往往需要遵循以下几点原则：首先是对于建筑物的结构设计，由于其设计较为复杂多变，在进行设计的过程中需要严格按照建筑物的特点选择对应的计算方法，像动力分析法等.然后则是设计过程中的弹性，其主要是为了保证建筑物整体内力位移对建筑物的影响，通过不同的计算方法能够对建筑物在地震中的内力位移情况进行准确的计算，然后通过计算对相关部位进行重点建造和分析.最后则是对于连体建筑的设计工作，不同建筑之间的连接往往会对建筑物的整体抗震能力造成较大的影响，一般情况下，连体建筑的振型数量在单体的9倍以上，因此，在进行连体建筑的设计工作时，其需要保证建筑物的有效质量系数在90%以上，这样才能够保证设计完成的建筑物整体抗震能力得到提升.

3 建筑结构抗震设计的思路分析

地震是不可预测的一种灾害，在出现后往往会对当地的经济等造成巨大的损失，另外，对于建筑物的使用来说，由于自身的使用功能等不断发生改变，使得建筑物本身的抗震能力也在逐渐发生着较大的改变，为此，在进行建筑物的抗震设计时，需要对这些因素进行综合性的考虑，像建筑场地以及抗震防线等的设计等.对于建筑抗震设计工作，其在进行设计时一般情况下需要满足建筑物使用的相关原则，同时根据建筑物未来的使用形式以及其可能发生的改变等选择对应的强化方法，像隔震加固法等，通过这些方法的使用能够使建筑物在今后的使用中具有较强的抗震能力.

3.1 以力承载，延性基点

对于建筑物的抗震设计，在进行设计时需要对建筑物的刚度进行重点关注，通过对建筑物的柱和墙的变化对其进行合理的设计和选择合适的建筑材料，这样在地震发生之后，通过这些结构能够对地震能量进行一定的消耗，提高建筑物的抗震能力.此外，通过这些设计工作，其还能够保证建筑物在遭遇地震后处于非弹性状态，同时结合建筑物的抗震设防能力，以承载力和建筑物的构造作为媒介，对建筑物的结构进行准确的设计，预测地震发生时建筑物可能发生非弹性反应的位置，并对这些部位进行重点强化.最后，还需要对建筑物的整体结构进行完善，对于建筑物的整体结构刚度等进行准确的计算，这样才能够保证建筑物的抗震能力得到提升.

3.2 对薄弱环节进行强化

在进行建筑物抗震设计的过程中，需要对建筑物本身的薄弱环节进行有效的强化，防止地震发生后建筑物的薄弱环节出现问题，从而影响建筑物的整体抗震效果.对于建筑物结构本身来说，其具有一定的变形能力，这种变形能力会使建筑物的一部分发生位移，而对于建筑物的薄弱环节来说，其在发生位移后会使得建筑物的整体抗震能力受到较大的影响，为此，在进行建筑物抗震设计的过程中，首先需要对建筑物本身的薄弱环节有一个明确的认识，然后在进行设计时结合建筑物的薄弱环节保证其不会发生位移，从而提高建筑物的整体抗震能力.而在进行建筑物的薄弱环节寻找时，需要对建筑物的整体构建承载力等进行准确的计算，发现裂缝问题及时对其进行改善，保证建筑物的整体抗震能力不受影响.

3.3 根据建筑物的结构性能对其进行优化设计

对于建筑物的结构设计工作来说，性能的优化工作是对多个方面进行优化，像结构的性能等，这些是提高建筑物抗震能力的前提条件.而在设计阶段，设计工作首先需要满足业主的要求，然后在此基础上对建筑物的结构进行设计，保证建筑物的结构性能符合其客观性能，这样才能够满足用户的需求.

4 优化建筑物抗震设计的策略分析

4.1 建筑物的造型抗震设计

对于建筑物的结构设计工作，需要对建筑物的整体布局以及整体造型等进行全面的设计，而这些设计工作对建筑物的抗震设计具有直接的影响，因此，在进行设计的过程中需要打破对建筑物美观的过渡设计，避免建筑设计完成之后出现形状和力不完善的情况，这样能够防止建筑物在遭受地震影响后出现受力不均的问题.对于这一问题，在进行建筑设计时需要尽量采用一些规则的形状，像方形和矩形等，通过这些对称的图形设计方案，能够将建筑物内部的承受力保持在一个平衡的状态，在出现地震后具有更强的抵抗性.

4.2 建筑物的平面抗震设计对策

对于建筑物的设计工作来说，均匀性是保证建筑物后续使用的根本，同时在进行均匀性设计的过程中，设计人员还能够对建筑物的使用功能等进行完善和满足.若建筑物本身的墙体和构建等不对称，其在遭遇地震灾害时，往往会导致不同部位受到的力度不均匀，这使得不同部位会发生不同的形变，从而导致建筑物本身的墙体等结构受到较大的破坏.而对于平面设计工作，其在进行设计的过程中需要将建筑物的所有内容进行设计和计算，保证建筑物的每个房间和门窗位置等能够同建筑物进行准确的匹配，在出现问题后能够更好地对其进行预防.在对建筑物的平面设计进行优化设计时，为了保证建筑物的整体抗震能力，需要将各个空间进行有机的融合，同时将竖向的建筑设施转变为平面设计，从而在整体上提高建筑物的刚度和抗震能力.

4.3 建筑物重要组成部分的抗震设计优化

地震的发生对建筑物的结构整体肯定会产生一定的影响，一方面，建筑物的楼梯间属于竖向交通设施，其在发生地震后具有疏导人流的作用，因此，在进行设计时尽量将其设计在建筑物的中间位置附近，这样才能够更好地发挥其作用.但建筑物的楼梯间属于竖向交通结构，对建筑物的整体抗震能力具有一定的影响，因此，在进行设计时需要对其特点等进行充分的考虑.对于建筑物的楼梯，在进行设计时需要保证其抗震承载能力满足建筑物的整体需求，同时将楼梯设计中可能出现的问题进行综合考虑，提高楼梯间的抗震能力等.为此，在进行楼梯间设计时对墙柱和梯板等需要进行充分的考虑，保证其具有足够的刚度抵抗地震影响.

综上所述，对于建筑结构工程设计工作来说，在进行设计的过程中需要从多个角度对其进行考虑，同时结合当地的实际情况，选择合适的抗震结构.另外，在进行建筑结构抗震设计的过程中，还需要对建筑物的结构选型和平面等方面着手，对建筑物的抗震能力进行优化完善，提高建筑物的整体抗震能力.通过这些转变，能够使我国的建筑结构功能质量不断提高，加强我国建筑物对地震自然灾害的抵抗能力，促进我国的经济持续稳定发展.

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1673-260X（2017）12-0059-02

2017-08-24

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