抗震概念设计在建筑结构设计中的应用

文/尹义文 山东济南 250000

对于高层建筑结构设计，要遵守抗震设计规范，从抗震概念设计应用入手，结合工程实际情况，提出定量控制要求。值得注意的是，开展高层建筑结构抗震设计，要在概念清晰且技术可靠的基础上，合理的设计建筑结构，以确保建筑的抗震性能。通常情况下，高层建筑结构抗震设计，需要从概念设计、抗震计算、抗震措施等方面加以把控，以确保设计的合理性。

1、抗震概念设计的应用原则

地震是一种突然间的地壳运动，很容易对建筑物产生影响，有时会发生位移甚至会破坏建筑结构致使建筑物坍塌，复杂性、不可预见性、不确定性及其危害性是其最大的特点，据统计全球每年7级以上地震发生次数超过20次，6级以上地震超过100次，上海作为我国重要的发达城市集聚了众多人口，据历史记载在过去的300多年时间里最大的一次地震只有4.8级，但当地建筑行业在进行建筑工程结构设计时仍积极进行防震处理，以期为民众提供一个安全舒适的生活环境。在进行地震概念设计时需要根据建筑地的实际情况建筑物的结构特点选择最佳的方位，选择适宜的建材，当前建筑结构越发复杂，在实际施工时涉及多种原材料，根据结构与材料性能设置抗震防线，保证建筑结构的连贯性，提高其抗震性能及延展性，在进行抗震设计前一定要组织专业设计人员和施工人员根据实地考察的情况设计切实可行的方案，对于工程中可能出现的难点进行优化处理，事先可以就设计方案进行模拟，以便及时发现问题及早对其进行解决，便于日后顺利施工。

2、抗震概念设计在建筑结构设计中的应用

2.1 建筑工程地点的最优选择

对于建筑结构抗震设计来讲，其最终目的在于提升建筑工程的抗震功能，保证建筑结构的安全和稳定，那么其设计首要考虑因素为建筑工程的场地。具体来讲，建筑设计师需要同业主方、施工单位等合作方共同参与研究合适的场地，对于建筑工程来讲，平坦、开阔性的场所是最为适合的场所，其能够保证建筑工程的安全稳定，也能够最大程度的发挥建筑的抗震功能。其次，对于施工场地的土地也需要有一定的要求，即土地及土地结构的密度和硬性需要较为均匀以及优秀，保证后期施工的顺利开展以及建筑项目的安稳落成，对于土地包含软土、液化土、河岸区域等场所，场地的选择应当尽量避免上述几个地方，避免区域内发生地震灾害时，由于土地的问题导致项目不能继续施工、塌方或倒塌的现象发生。第三，建筑场所的选择还需要考虑其他自然灾害的情况，如泥石流、山体滑坡等，上述自然灾害发生较为频繁的区域也应避免选择，除此之外，处于地震带以及断裂带的明显区域，一定不要考虑将其作为建筑场所。

2.2 抗震构架体的选取

依托选取刚度大、强度好的建筑物构架实施方案，其在相当程度上可减小建筑物发生变形情况的几率，由此可充分达到建筑主体结构的稳固性。在选取抗震的结构类型时必须关注如下若干内容：建筑工程设计者必须对抗震型构架实施整体、系统的技术评估，而且还不能忽视非结构性物件的抑制震动能力，尤其是要关注非结构性物件的本身强度性能、刚度性能等指标；建筑物体的抗震性构架一定要具备充分的负荷功能、较佳的耐变型功能以及充分的缓冲、减蚀地震动量的特性，钢筋水泥结构的可塑性内应力重新分布性能较佳，可以大幅度的吸蚀和减弱地震动能；抗震结构必须具有明确的计算简图与地震作用传递途径，楼屋盖梁系布置过程中应该尽可能的选择垂直重力荷载，这样能够以最短的路径将地震荷载传递到柱、墙等竖向构件上，在进行转换结构布置时，应该尽可能的保证其能够对上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载进行一次或者两次转换。真挑剔抗侧力结构体系由支撑结构、剪力墙、框架结构等组成。

2.3 抗震参数计算和统计工作

建筑结构抗震设计的参数计算和统计，是规划抗震设计方案的数值参考，其合理性、准确性能够有效保证抗震设计方案的合理性。因此，建筑设计师在具体的方案设计过程中，需要针对建筑的合理有效承受力范围进行明确的计算和规范，在此基础上针对性的设计建筑结构模型，通过多次的模拟检测试验来验证建筑结构的安全系数，保证所统计和计算的参数是具有较为实用的参考价值，从而保证建筑设计方案的科学合理。

2.4 设置多道抗震防线

设置多道抗震防线能让一个结构的抗震体系有一定安全冗余度，如框架—抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成。从概念设计角度出发，应优先选择重力荷载较小的竖向支撑或填充墙，或者选用轴压比较小的抗震墙、筒体此类的大刚度、抗水平地震力强的构件作为第一道抗震防线的抗侧力构件。不宜采用轴压比大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件，以免框架柱受到地震力破坏后失去竖向承载力，产生倒塌。例如，在框架—抗震墙结构体系中，设计时不但要考虑小震和中震情况下结构基本完好，还要考虑在大震情况下，当连梁失去作用，按单片墙肢计算，结构仍有承载能力而不倒，还有要求计算时框架柱承担的剪力不小于总剪力的20%，这样即使抗震墙破坏后框架柱仍具有一定的承载能力，可以保证结构“大震不倒”。不同的地区有不同的地质特点，地震发生的等级与建筑类型各有不同，把握好抗震防线数量，合理利用结构构件抗震，有利于建筑结构抗震性达标。

结语：

综上所述，建筑抗震性作为建筑结构设计的重点项目，在整个建筑结构设计中有不可替代的作用和地位，为了保证建筑结构抗震性能够在建筑结构中和实际生活中充分发挥其价值，必须重点关注结构抗震性设计质量和选用科学性的保证以及技术的优化，在保证其结构合理安全性的前提下追求其经济。在建筑物的抗震设计过程中需要与建筑物的结构设计相协调，保证建筑物安全性的同时，节约建筑成本，提高建筑物建设的经济性。

[1]曹国生.建筑结构设计中的抗震概念设计的把握及分析[J].城市建设理论研究：电子版，2013.

[2]李佳丽.建筑结构抗震设计要点探析[J].建材与装饰，2017.