抗震概念设计在建筑结构设计中的应用

秦洪

桂林市建筑设计研究院 广西桂林 541000

地震是一种常见的地质灾害，具有很强的复杂性和不确定性，难以精确预测。地震对建筑工程造成的破坏性非常大，建筑结构的空间作用、结构材料的性质、阻尼变化等都会影响其抗震性。

1 抗震概念设计的定义

大量工程实例应用结果表明，在建筑结构设计中加入抗震概念设计，可大幅度提升建筑工程的抗震性，保证工程质量。因此，在很多建筑工程结构设计中，都会采用抗震设计概念，主要在设计中对建筑结构的抗力进行分析、计算，在建筑项目进行全面设计分析，以提升建筑工程的抗震性。抗震概念设计比较关注建筑结构设的细节，从整体结构角度出发进行建筑抗震研究。在我国城市化进程不断推进的背景下，建筑工程向着更高层、规模更大的方向不断发展，传统的抗震概念设计已经无法满足实际需求。我国是地震高发区，在建筑结构设计中引入更加先进、更加科学的抗震概念设计是非常必要的，在具体设计中从高层建筑的整体结构出发，进行总体结构、建筑内部构造、工程材料的合理选择和设计，从而最大限度上保证建筑结构的抗震性。

2 抗震概念设计的优化准则及保证措施

地震对建筑结构的作用具不确定性和难以预测性，为提升建筑工程的抗震能力，保证地震来临时建筑结构的安全性，保证居民生命和财产安全，开展合理的优化，制定完善的保证措施，以提升建筑结构的抗震性。

2.1 优化准则

抗震概念设计中优化准则可归纳为 “强节弱杆、强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”。其中强节弱杆指的是在建筑结构抗震设计中，要防止节点破坏优先于构件破坏；强柱弱梁指的是要防止杆系发生楼层倾移破坏机制，保证柱的抗弯能力大于梁的抗弯能力；强剪弱弯指的是在建筑结构设计中，需要防止构件发生剪力破坏，保证杆件的受剪力荷载大于受弯荷载[1]；强压弱拉指的是在建筑结构设计中需要加强对杆件截面设计，避免杆件在受力弯曲时，承压区域的混凝土发生脆性破坏，保证受拉区域钢筋承载力始终低于受压区域混凝土的承载力。

2.2 保证措施

保证措施是充分发挥抗震概念设计价值和作用的主要路径，保证措施主要体现在两个方面：在建筑结构设计中需要合理调整或者限制结构构件的荷载效应。必须强制规定必要的构造措施。

在建筑结构设计中，需要严格按照相关规范和标准进行设计，比如：在高层建筑混凝土结构规程中明确指出，梁端截面混凝土受压区域高度和有效高度的比值，对梁的变形能力有大影响，也决定着梁端塑性转动量，而塑性转动量则和截面混凝土受压区的相对高度有密切关系。为保证钢筋混凝土梁的位移延性系数能够达到3-4的抗震要求，则混凝土受压区的高度必须控制在0．25-0．35 之间。

3 抗震概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1 注重地震设防标准设计

抗震概念设计在建筑结构设计中应用时，需要结合建筑工程所在地的实际情况和相关依据作为地震设防设计标准。因此，在建筑结构抗震设计中，需要针对建筑工程对抗震烈度的要求，来保证抗震性和当地地震设防的要求相互一致。简而言之，在建筑结构设计时，设计人员需要建筑结构的种类和特性，对房屋实际的抗震要求进行充分考虑，以建筑结构的抗震性和当地建筑工程的抗震性的要求相符，从而保证建筑结构总体安全性。

3.2 合理设计建筑工程的高宽比

大量实例和研究表明，在地震来临时，建筑工程的高度和受损程度密切相关，地震发生时会伴随着较强的波动，建筑工程的高度越高，波动频率越高，发生倾斜和位移变化量也就越大。而如果建筑宽度比较小，地震波动会加剧，造成的破坏程度也比较大。因此，在建筑结构设计中，需要合理应用抗震概念设计，严格控制建筑工程的高度和户型结构，通过降低建筑结构高宽比的方法来降低地震对建筑工程造成损坏。

3.3 加强架构设计

在建筑结构抗震设计中，需要保证建筑架构呈现规则性和均匀性，以降低地震震动对建筑结构造成的扭曲破坏。地震概念设计中有明确提出，如果在建筑结构设计中能够保证平面规则、整体质量、刚度分布都均匀一致，能够大幅度降低地震对建筑结构造成的破坏，提升抗震性，保证居民生命和财产安全[2]。

3.4 加强防震缝设计

防震缝设计是地震概念设计的主要内容，也是提升建筑工程抗震性的主要方法。因此，在建筑结构设计中，设计人员在初期设计时就要对防震缝合理设计，通过防震缝将建筑分为均匀、规则、独立的结构。在建筑结构两侧都预留出充足的抗震宽度，从而将防震缝两侧的结构完全隔离。在具体设计中，可结合建筑结构的外形和结构特征，在抗震缝两侧布置抗震墙，最大限度上提升建筑工程的抗震性。

3.5 加强抗震墙的设计

对建筑结构而言，墙体是主要组成部分，加强墙体设计有助于提升总体结构的稳定性和抗震性，为充分发挥出墙体的作用，需要结合建筑物的刚度合理布置墙体的数量和位置[3]。此外还要综合考虑墙体承重问题，通过墙体纵面和横面联合设计方法，来提升建筑结构的稳定性。如果建筑工程位于地震多发带，需要通过增加墙体厚度的方法来提升结构的稳定性和安全性，营造一个安全的环境，降低地震对人们造成的伤害。

4 结语

综上所述，本文结合理论实践，分析了抗震概念设计在建筑结构设计中的应用，分析结果表明，抗震设计是建筑结构设计的核心内容，将抗震概念设计应用到建筑结构设计中有助于提升建筑结构设计的科学性和合理性，提升抗震能力，保证人们生活的安全性，值得大范围推广应用。