建筑结构设计中的抗震设计探讨

石东辉

【摘要】对于建筑来说，建筑结构起着非常重要的支撑作用，其设计水平直接影响到建筑的安全和寿命。为了提高建筑的性能，建筑结构抗震设计必须在施工设计环节加强，以提高建筑结构的安全性。

【关键词】建筑结构;抗震设计;应用

在房屋建筑结构的设计过程中国应该充分重视抗震性能的设计，有效避免地震发生之后而造成重大的经济损失。因此，在房屋建筑结构的设计过程中，需要根据不同等级的地震对房屋建筑结构设计的要求来增强房屋建筑的抗震性能，最大限度减少地震发生而给人们造成的经济损失。

1、房屋结构设计的特点

1.1抗震设计

房屋建筑结构设计应该始终坚持在满足实际需求的基础上具备良好的抗震性能，注重从房屋建筑的结构、外形、材料等方面来增强建筑的抗震能力。但是，在挑选抗震材料的时候不能够仅仅局限于一些刚性的材料，还可以适当的选择一些柔性的材料。例如，防水材料中的刚性材料主要指的是水泥、砂石等与外加剂混合而成的材料，具有较强的抗渗透能力;柔性材料则主要指的是油毡、玻璃布等，而这些材料具有较强的伸展性。因此，在房屋建筑结构的抗震设计过程中，我们应该尽量在满足建筑需求的基础上挑选建筑材料。

1.2延性结构

一般建筑工程在建设的过程中都很容易发生形变，而出现这种情况一方面是因为受到外部荷载的压力，而另外一个方面则主要是因为房屋建筑在使用的周期内也很容易发生性能变化。但是，房屋建筑这种形变的过程较为缓慢，所以为了更好的避免形变影响建筑物的安全性能，应通过全面分析建筑物结构设计中常用的材料，可在混凝土材料的使用过程中考虑使用一些外加剂，且还需要考虑钢筋使用的抗拉强度和伸长率。通过满足上述条件来增强房屋建筑结构的抗震能力。

1.3抗水平荷载设计

在高层房屋建筑结构的设计过程中，水平荷载是非常重要的内容。其中，高层建筑一般会面临大风带来的荷载。因此，作为房屋建筑结构的设计者，便需要适当考虑加大房屋建筑结构的整体刚度，以此来保障建筑物在水平荷载的条件下保持较强的稳定性。通常采用优化房屋建筑物外形的方案来增强房屋建筑的抗震能力。

1.4侧移刚度

房屋建筑结构侧移刚度主要指的是建筑物抵抗侧向变形的能力。由于荷载对高层建筑的影响较大，且受到刚度的影响，从而导致整个房屋建筑很容易发生侧移形变的现象。因此，为了最大限度减少房屋建筑侧移产生的危害性，确保房屋建筑的安全性，便需要在房屋建筑的设计过程中注重房屋建筑的侧移刚度设计，并采取相应的解决措施，以此来保证房屋建筑的稳定性。

2、建筑物结构抗震设计有效措施

2.1对建筑场地与环境进行科学分析与选择

建筑物在建设前，必须要科学选择建设场地与环境，因为其所处的地理位置、地形、水文等因素，都会对建筑物的抗震性能产生重大的影响。设计人员要对建筑场地、环境等各项条件进行充分调研，选择适合建造建筑物的场地，要详细勘察其地形、地质、水文等情况，并做好详细的勘查记录，从而为建筑物的结构设计提供准确的参考。

2.2结合实际优选适宜的建筑结构形式

从整体上来看，建筑结构形式比较多样，常见的有砖混结构、框架剪力墙结构、钢结构等，每种结构形式都各有优点和缺点，其抗震性也存在很大的差异。因此，在对建筑物结构进行设计时，要选择匹配的结构形式，这样才能有效提升其抗震效果。如果处于相同的条件下，砖混结构形式的建筑物，其抗震性能要弱于混凝土结构，这主要是因砖混结构是以砖砌体作为主体承重材料的，而砖砌体易破碎，而且其自身重量大，一旦发生地震，就容易受到破坏。而混凝土结构是以混凝土作为主体承重材料的，其墙体采用的是轻质填充材料，整体自身重量小，因而在地震中具有较好的稳定性。

2.3科学设计建筑形体及构件

在建筑结构设计中，除了场地的影响，建筑形体也会对建筑物抗震性能产生重要的影响。在设计过程中，建筑设计师要依据建筑抗震的相关规范与要求，科学确定建筑形体，并对其构件进行合理设置。建筑设计师要分析建筑的平面、立面和竖向剖面，按照相关的规则性来评价其抗震性、经济性等各项性能。在具体设计实践中，最好是优先选择规则的建筑形体。因为规则的建筑形体，其抗侧力构件在平面布置上是具有对称性的，同时，侧向刚度会沿着竖向方向进行均匀地变化，这样就能减少侧向刚度突变及承载力不均匀等情况。如果是形体复杂发热建筑，因其平立面具有不规则性，在此种情况下，需要根据其具体特点，来进行分析，以便明确有无必要设置防震缝。

2.4设置合理的抗震等级

建筑物抗震设计中，需要重点考量抗震等级，结合当地的实际情况，来确定地震设防类别、烈度等，同时，还要考虑建筑物的结构类型、建筑高度等因素。根据建筑破坏造成的人员伤亡、经济损失及社会影响，可将建筑物的抗震能力分为四种，即特殊、重点、标准、适度四种。一般住宅与写字楼为标准设防类建筑。

2.5科学制定抗震结构方案

建筑物的抗震结构方案科学与否，对于建筑物的安全性、经济性影响也不可忽视，建筑结构设计师要结合实际情况进行综合考虑与科学确定。建筑物的抗震结构方案需要根据计算简图及地震作用特点给出，应设置多道抗震防线，这样可以有效防止因建筑物部分结构或构件遭到地震破坏，而影响到整体建筑物的安全，导致建筑物整个结构丧失抗震能力。同时，还要考虑抗震承载力，保证建筑能将地震能量进行良好的消释或缓解。另外，还要对建筑物的刚度和场地状况进行综合考虑，如果建筑物自振周期分析结果，与地基土的自震周期相同，就會因共振作用而加强破坏力度，使得建筑物的遭受的破坏更大。因此，设计建筑结构时，必须要充分考虑这一点。建筑基础的深度要满足相关的要求，如果建筑层数比较多，必须要设置地下室，并对软弱地基进行处理。

结语：

综上所述，我们发现在高层建筑的各项性能当中，抗震性能是最为重要的一项性能。建筑设计的相关工作人员在进行高层建筑设计时，一定要全方位多层次的考虑分析，从高层建筑所用的材料、建筑的结构体系等多个方面着手，优化提升我国高层建筑的抗震性能。只有这样做才能使我国现阶段的高层建筑符合国家的抗震规范的规定，保证人民群众基础的生命财产安全，最大化的提升我国社会的经济效益。

参考文献：

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[2]易红军.高层建筑结构设计中的若干问题及对策研究[J].门窗，2015，01：186+188.