浅析建筑设计在建筑抗震设计中的重要性

李倩倩 西宁市工程咨询院股份有限公司

随着我国社会经济的快速发展与城市化建设的大力推进，建筑行业整体规模不断扩大，相应地人们对建筑的抗震能力要求在提高。然而，从建筑工程的实际情况来看，大部分的土建机构工程抗震级别不高，甚至存在没有经过抗震处理的情况，面对大型地震灾害，大部分建建筑物抵御能力较低。为了提高土建结构工程的抗震加固技术水平，相关部门应该引起重视，保证土建工程结构的稳定性与安全性。

一、建筑抗震设计的重要性

地震发生时，震源产生的纵波和横波会对建筑造成巨大的冲击，冲击直接作用于建筑，会损毁建筑结构，降低建筑的安全性。建筑抗震技术的主要原理是利用缓冲阻尼装置分解和吸收部分地震能量，降低地震对建筑的影响。在抗震设计中，可将建筑简化为支座，利用支座和建筑构件吸收和弱化地震能量，降低地震对建筑物的破坏；隔震技术是利用特殊的构造设计提升建筑物整体抗震性能。隔震技术对小型地震的防范效果较好，发生地震时，建筑只会产生轻微摇晃，不会损伤建筑结构，可有效保证建筑结构完整。在建筑结构设计中合理使用抗震技术，可提升建筑整体的抗震性能，确保建筑的安全性和稳定性。

二、加强建筑结构工程抗震设计的措施

（一）抗震接地设计应用

接地设计是抗震技术应用的重要部分，能够充分起到抗震技术的重要作用，尤其是抗震技术中的接地设计较为复杂，对于设计的科学性和技术性要求都较高，必须做好设计质量的严格把控。在现代建筑行业中，建筑会受到四周环境的影响较大，所以通常情况下抗震和保护地都需要在大楼基础钢筋网中进行接地处理。比如电源TN-S5系统的应用，需要将底层变电设置引出接地，保障接地的安全性。主要原理在于建筑基础钢筋网可以起到自然接地网的良好作用，通过柱子的钢筋内部设计，能够在下线引出的同时直接将屋顶的接闪器进行链接，使楼层钢筋实现抗震的电位面，既能够保证系统设备的正常运行，又能够使建筑的抗震性能得到提高，从而达到保护人们生命和财产安全的重要作用。

（二）提升结构延性

①延性材料。如果使用延性材料在发生弹性变形或重复弹性变形时，延性不会有明显下降。②杆件的延性。为了改善结构的延性，应检查结构部件的杆件的延性，例如塑性变形、能量耗散等。③构件的延性。某一个构件发生塑性变形和消耗能量的能力，可以通过提高墙体或框架的延性来改善建筑结构的整体延性。通常，建筑结构的延性与其抵抗塌陷或塑性变形的能力有关。可以在设计中使用以下方法：①在平面上，增强突变处和转角处之类的延性；②对于竖向，可以增强薄弱楼板延性；③增加首道抗震防线部分的构件延性。

（三）高阻尼抗震设计

建筑结构具有复杂性特点，部分建筑的设计方案较特殊，将其受力模型简化后，可发现结构没有支座设计，这样的建筑结构不允许发生横向位移。地震横波会对建筑结构造成较大破坏，降低建筑结构的安全性。对这样的结构进行抗震设计，可考虑增设高阻尼支座装置，这种装置使用高分子材料制成，通过刚性连接将装置安装至建筑的上下构件之间，装置的高分子阻尼装置能够吸收地震产生的较大能量，减缓地震对结构的损害，提升建筑的结构稳定性。

（四）设置多道抗震防线

①科学选择抵御地震的第一道防线。严格来说，第一道防线设置和选型负担比较小或者没有，可以选择一些比较小的填充墙和竖向支撑墙就可以承重。尝试选择尽可能小的轴向压缩设计，通常具有较高轴向压缩力的框架柱不适合第一道防线。但是，根据施工的约束，只能使用单一的框架系统，该框架的支柱是结构系统抗侧力的主要因素，因此应选择“强柱弱梁”设计。②通过安装冗余组件可以形成多条抗震防线。建筑物通常使用双重抗侧力体系：框架－抗震墙、芯筒－框架、内墙筒－外框筒、框架－支撑。根据水平地震侧力，可以依靠支撑或墙体等框架为主要抗震防线。

（五）增大截面积抗震加固法

当梁、柱构件抗震力不够时可采用增大截面积的方法，以此提升土建结构整体的承载力。在混凝土结构当中该技术比较常见，由于其操作比较简单，对相关施工人员的素质要求较低，因而在土建结构工程中广泛应用。另外，对增大截面积抗震加固法在土建结构中使用，首先要考虑分析整体结构，不能为局部加大而加大，必须选择良好的施工材料，保证所选择的材料与土建结构较好结合，以此在根本上确保土建结构整体承载力提升。此外，加大截面还需要考虑三点：其一是在使用该技术时注意结构加固后的固有频率进入到地震或风震的共振区域；其二是现场湿作业的工作量较大，相对养护时间比较延长；其三是构建截面的增大对结构的外观及房屋或桥梁净空造成影响，需要对梁、板及柱等一般结构加固。

三、结语

在未来建筑设计的过程中，需要注意使用合适的方法来控制建筑设计和抗震设计之间的关联性，建筑设计是抗震设计的实施前提。在开展抗震设计的过程中，需要将建筑设计与结构设计进行综合考量，保证这两者能够处于稳定的发展状态。只有两者进行整合，才能够抗震性能得到发挥，将抗震水平进行提升。