建筑结构设计中的抗震结构设计理念

靳晓东

摘要：在建筑结构的实际设计中，抗震设计是非常重要部分，在现阶段的建筑设计中抗震设计受到广泛关注，建筑是否具备足够的抗震能力，也是人们在建筑使用方面非常重视的，抗震设计要从长远的方面进行考虑，对设计理念进行更新，很多地区的抗震设计并未及时进行更新，无法跟上时代的趋势，这是因为抗震设计并未结合行业的发展情况，另外抗震设计没有跟上时代趋势，国际上很多抗震设计的经验，并未及时进行引进。

关键词：建筑结构;设计;抗震结构;设计理念

1建筑结构的抗震设计原则概述

1.1建筑结构规整性

建筑设计阶段的工作是整个建筑工程中十分重要的工作，对建筑物抗震能力的设计便是设计工作中重要的一部分。相关设计人员开展设计时，需在建筑物的力学结构等方面的计算工作的基础上进行，因为建筑物的抗侧力结构是其中非常重要的一部分。具体分析抗侧力结构体系，可以使设计人员设计的建筑物的结构更加完整和应力分布更为均匀，以提升其建筑物的稳定性。另外，在建筑物构件的设计中，对其强度的变化要坚持由下到上、由高到低的原则。在此基础上，就需要相关设计人员在设计过程中对建筑物的整体平面结构，造型的平面和立体结构进行分析，尽量保证其对称性。

除此之外，在建筑施工中，为使惯性力进行相应集中，使惯性力在建筑物中的传递更为快速，要根据施工情况对建筑施工方案进行优化和调整。在建筑中常使用竖向抗侧力构建施工，是因为其在地震发生时可以更好地将地震的破坏力均匀分散，使其在地震来临时安全性更高。

1.2建筑的结构刚度

地震时所产生的作用力是双向的，也就是说，在地震发生时，建筑物会受到来自多个不同方向的力的作用，因此在设计其抗震结构的过程中需要对多方面的作用力进行分解和分散，以更好地保护建筑物。对设计工作而言，其设计的过程中就要通过加大水平面主轴这方面的刚度，在符合标准之上进行相应的设计。如果刚度特别高，就会造成建筑在受到不均匀外力的作用下因其硬度大、韧性不足极容易发生断裂。这样，建筑物结构变形的风险就比较大，因而在设计工作中需要注意其柔性结构和刚性结构的融合。设计工作中的刚柔结合结构的设计工作，可以使得建筑物在破坏力逐渐增加的过程中减少建筑物结构的应力弯曲和变形的情况出现，也可以减少坍塌的现象。通过相关设计工作的研究发现，建筑物抗震能力的提升还要配合抗侧力结构的使用，使建筑物的稳定性得到进一步的提升。因而，需在行业要求的施工和设计标准之上进行抗侧力结构的进一步优化和稳定性提升。

2建筑结构抗震性能的主要目标

地震主要是由于板块的剧烈活动，同时在该过程之中释放出巨大的能量，从而引发地壳振动。由于地壳运动带来的地震，其具有破坏力强、不可控、突发性强的特点，所以，等级较高的地震，也将给该区域内的生产、生活带来毁灭性的影响。房屋是人们工作与生活之中的重要一部分，所以，建筑结构性能设计的目标也是为了提高抗震设计、建筑质量。目前，我国政府对于建筑物的抗震设计极为重视，并出台了《房屋建筑工程抗震设防管理規定》、《建筑工程抗震设防分类标准》等规定，这就要求开发单位以及设计单位在进行设计的过程之中，既需要考虑建筑物的功能性、经济性、美观性，同时还应当考虑其抗震性能等。

当然，我国对于建筑物的质量也极为关注，所以，设计人员还应当根据现场施工的地质条件，水文条件等，并从更加宏观的角度充分考虑到地震振动变化而带来的影响，并根据其具体的环境来考虑建筑物的抗震能力，以此来确保建筑物能够被安全的使用。

3抗震结构设计的作用

建筑的抗震设计，首先可以让建筑在受到常规地震冲击，并处于本地区的设防烈度内，可以保证建筑处于完好的状态，继续保证建筑的使用。另外是在保证建筑在遭遇高强度地震的情况下，出现损坏后修整，让人们的生命以及财产可以不受伤害。最后是在建筑遇到罕见强震的情况下，建筑不至于出现坍塌。21世纪以来国内的地震多发，诸多的城市受到地震的影响，给地方经济以及人们的生命造成严重威胁，而地震造成的危害，多数是因为建筑受到摧毁后导致。在建筑设计中抗震设计的地位不断提升。

4建筑结构抗震设计要点

4.1做好建筑抗震场地的选择

在进行实际抗震结构的设计时，对抗震场地的选择十分重要，这涉及建筑结构地基的稳定性和安全性。地震灾害的过程也就是地表位置错动的过程，不同土质、不同地质结构的工程，处理过程所面临的地震威胁大小也不尽相同。地震时，建筑的剧烈振动，对建筑物结构的破坏力作用巨大，建筑场地选择不当，就会造成建筑物结构的破坏性加强，坍塌风险性增加。对此，在建筑物选址工作中，要尽量减少对土层过软地带的开发，并做好地基加固工作。

4.2合理选择建筑结构体系

作为抗震工作的主体部分，建筑物结构的方案体系设计显得尤为重要。首先，在抗震方案设计工作中，要把握好建筑物的功能和全局，对其整体分析，不因为局部的建筑结构而对整个建筑物性能产生影响。在结构设计工作中，对结构保持一定的赘余度，使其个别损坏的部位不会对整体结构的安全和稳定性造成严重影响。其次，对地震发生时力和波动的传递路径要进行模拟和分析，在计算图纸中进行良好的分析计算工作。竖直结构需要在垂直重力的作用下使得横向的压应力保持稳定。在转换结构的设计工作中，要保证其竖向构件对于重力载荷的传递工作，保证其承载能力和分散能力。最后，在设计工作中保证好对刚度和强度的控制工作，保证均匀分配到建筑物整体设计水平的要求。

4.3提升建筑结构参数计算的水平

建筑结构的相关参数计算和核对工作，在设计过程中也是十分重要的一部分，因而在设计过程中要对建筑物的基本情况进行具体分析，对建筑物所能够承受的应力和相应载荷进行计算说明，以保证设计的科学性。在受地震外力的冲击作用时，建筑结构的类型不同，进行参数计算的模型和方式也不同。现在通常采用的是计算机模拟技术方法对建筑物和地震的实际情况进行模拟作用，进行数据核算和模拟分析的过程，检验其抗震效果和安全性。

4.4运用计算机科学设计建筑力学模型

借助计算机技术，在抗震设计中，可以对建筑结构的具体抗震数据展开精确计算，从而让建筑结构的抗震能力保持良好的水平，可以让设计结构与建筑实际的需求是符合的，计算机可以进行充分分析，建筑结构在荷载的作用下出现的变化，然后绘制出设计图纸。可以构建出更加符合实际需求的建筑模型，分析出建筑的抗震能力是否符合实际的要求。现阶段在抗震设计中，借助信息技术，在数据分析以及建模方面都是更加方便的。因此设计人员可以充分使用先进的技术，比如BIM技术，就是一种在建筑内非常受欢迎的技术手段，在建筑设计的阶段对BIM技术展开应用，各部门充分参与到建筑设计中，让抗震设计更加万无一失。在建模方面BIM有可视化的特点，可以满足相关的要求。

4.5选择延展性以及强度高的材料

在抗震设计中，材料的选用也是非常关键的，结构设计中要注重材料符合相关要求，在抗震能力上，结构合理是一方面，建筑质量也是至关重要的。因此在抗震设计中，要与建筑设防水平、房屋的高度、基础以及建筑材料等各个方面进行协调。选择合适的建筑材料，在抗震方面主要考虑的是强度以及延性，因此需要充分满足材料的均质性标准，各个位置的构件连接都是要具备足够的连续性。借助这些方面的设计，可以对建筑抗震性是否合格进行反向检验。建筑材料方面，在抗震设计中可以进行选择，当然经济性以及建筑质量也是要考虑到的因素。

5房屋建筑结构设计中抗震设计注意事项

认识到抗震设计在建筑结构设计中的重要意义，设计人员在开展具体工作前应注意一些事项，一方面，严格控制建筑设计限值，按照相关的规章制度设计人员应明确建筑物的层数和总体楼高，并加以严格控制。此时，假设建筑物的设防烈度为8度，其建筑层数应小于6层。而针对于黏土多砖型的建筑而言其总体高度应小于18米，如房屋建筑结构为钢筋混凝土，其整体高度应小于45米。

另一方面，结构连接点及屋顶设计中的注意事项，设计人员在工作中，应保证房屋主体结构连接符合抗震基本要求，其设计过程中，建筑构件形式和种类日趋增多，具体包括玻璃幕墙、花岗岩以及大理石板材等，这些结构虽然在一定程度上，增加了建筑物本身的强度，但是，为保证房屋抗震性能的稳步提升，设计人员还应注重非结构固件对建筑物的影响，例如壁橱、玻璃隔断以及内隔断，相关人员通过增加各部分的稳定性，提高了建筑房屋整体施工水平。

结语

综上所述，在进行建筑结构设计的过程之中，不仅需要其符合本地以及城市发展规划的标准，同时应当根据其建筑物的特点，提升其自身的抗震性安全性以及美观性等，从而为住户提供良好的使用体验感。当然，在进行建筑结构设计的过程时需要考虑的因素较多，尤其是对建筑物抗震性能的考虑显得极为重要，因为在地震灾害发生之时，良好的建筑结构抗震设计，可以保证使用者的生命安全，所以，每一位设计人员均应当重视建筑物的抗震性能，以此来做到大震不倒、中震可修、小震不坏的目标。

参考文献：

[1]钟仕林，欧海湖，何學渊，等.基于最优设防烈度的抗震结构寿命周期费用最小模型研究[J].建筑结构，2018，48（S1）：321-324.