建筑钢结构抗震设计及运用探析

赵鹏

摘要：现代建筑结构逐渐向多元化、现代化、绿色化的方向转变，尤其是钢结构建筑项目在市场经济中的地位日渐凸显。但是，钢结构建筑在改善人民居住环境、办公环境的基础上，也存在大量的安全隐患，加上我国地质结构的特殊性，极易引发地震灾害等风险。基于此，本文围绕现代建筑结构抗震设计中常见的问题展开研究，分析优化钢结构建筑抗震设计的处理方式，希望能为我国现代建筑工程质量提供一些有用的建议。

关键词：钢结构建筑;抗震设计;技术要点

引言

由于现代化城市建设的速度越来越快，城市当中的建筑物不断增加。为了让建筑工程钢结构设计得到更好的使用，设计人员结合最新的科学技术对建筑工程钢结构的设计方法进行改进，使得钢结构变得更加合理化、系统化。对于钢结构而言，与其他建筑材料有着很大的不同，能够对资源进行有效节省，让建筑达到节能减排的效果。在实际建筑工程中，钢结构设计依然存在很多方面的问题，相关人员如果不对这些问题进行合理的解决，会对钢结构的稳定性产生严重的影响，因此应该对钢结构的稳定性进行严格的把控，对人员的安全提高重视。

1提高建筑结构抗震能力的必要性

房屋建筑，为人们生活、居住、学习、工作、娱乐的重要场所。在城市化建设持续推进的时代背景下，城市人口更为集中，人们的财产数量也有所提升，一旦发生地震，有可能造成较大经济损失。同时，目前我国地震类型多样，发生频繁，必须通过提高建筑结构抗震能力的方式，切实保证人们的生命、财产安全，符合时代与社会发展特点。与此同时，建筑抗震性能提升，对于企业发展十分必要，一方面，近几年地震频发，使社会群众对建筑物的抗震能力有较高要求，因而加强建筑抗震性建设，已经成为建筑企业立足市场的必要条件;另一方面，提高建筑结构抗震性能，也是建筑企业社会责任感的充分体现，对企业可持续发展有积极影响。

2建筑钢结构抗震设计及运用

2.1抗震计算方式

可以用底部剪力方法计算建筑钢结构的抗震情况。如果钢结构有着较高的整体高度，那么计算过程中可以采用分解反应谱法。设计人员需要对工程所在区域具体抗震要求进行确定，通常在4～6级抗震等级要求的地区可以根据具体规范中的标准合理设置建筑，要注意考虑建筑物自身情况和当地地质情况，确保设计抗震强度能够和实际标准需求相符合。设计人员还要分析建筑场地类型，根据当地抗震设防烈度要求明确抗震方法。如果是丙类建筑物则需要采取降度处理建筑设计方案。在计算地震作用过程中需要计算重力荷载代表值，用恒荷载标准值加活荷载组合值确定最终荷载值。其中，活荷载的组合值系数为0.5，各结构具体活荷载组合值系数也为0.5，屋面部分的活荷載数值并不记入其中。

2.2做好建筑施工的各项基础工作

在进行建筑工程结构抗震设计规划过程中，建设单位需综合评估工程施工区域的地面运动与地质条件，做好各项基础工作。合理布局建筑工程项目的施工场所，加强对不稳定因素的监督与管控力度，采取有效的措施保持建筑工程结构在水平面方向的稳定性与承载能力。以增强建筑工程项目的安全性为目标，全面控制建筑工程结构抗震设计各个阶段的工程造价与资金预算。通过引进先进的设备和高质量技术人才，优化建筑工程结构的构造流程，在保证施工安全的同时，不断提升建筑工程项目对地震灾害的应对能力，进而有效保障人们的人身财产安全。

2.3应用滑动抗震设计方法

在建筑抗震结构设计中，摩擦滑动技术的应用较为常见，在实际应用中会与限位装置产生协同作用，配合合适的水平滑移材料，能够起到较好的抗震效果。另外，将滚轴、滚珠设备等融入其中，达到复位效果。滑移材料主要有滑石粉、不锈钢板等，为保证滑移材料自身功能，在建设施工阶段，应该利用多层橡胶技术，对钢球表面的凹球进行较好处理，以便于地震过后更好恢复。摩擦滑动技术的主要原理，是依靠结构的水平滑动，基于此，可削弱竖向产生的应力传导，保证建筑结构具有较好强度，避免产生破坏。当地震规模较小、振力不强时，滑动装置之间会存在一定摩擦力，并不会触发机关，随着震感的增强，超过滑动装置之间的摩擦力时，装置就会起到较好隔震效果，削弱、转换地震产生的震力，即使振动幅度较大，建筑结构间振动，也会与地震振动频率保持一致，防止建筑被破坏，具有较强实用性。

2.4防火设计

第一，要考虑钢结构弹性变形，对温度升高后钢结构膨胀情况以及降温后钢结构的形状变化进行细致的分析。第二，要重点考虑塑性变形。在温度变化后钢材可能会产生永久变形无法恢复原状。在建筑钢结构抗震设计中需要明确防火材料和防火涂料等级，从实际情况出发保证和实际要求相符合，有力控制地震时期伴发的火灾等问题对建筑产生的影响。

2.5加强对建筑选址工作的重视

现阶段，建设单位想要有效提升建筑工程的抗震性能，必须坚持因地制宜的设计原则，加强对建筑选址工作的重视，根据项目工程的实际用途和施工标准，选择与建筑工程需求相匹配的抗震设计方案。在建筑工程项目的选址过程中，优先选择视野开阔、地形平坦、区域发展松散的区域，既要减少项目施工过程中影响工程质量的不利因素，又要降低地震灾害对周边建筑工程构造产生的破坏。此外，设计单位还应依据全面检测建设区域地震地质和工程地质的资料，不断提升建筑工程地基的稳定性，从而大幅度规避地震灾害对建筑物损害。

3建筑工程中钢结构稳定性的分析

1）静力法对于静力法而言，其实就是把所有微小变形的结构受力条件进行结合，根据相关条件对其进行微分方程平衡的建立。相关人员可以根据这些方程对临界荷载进行相应的计算。然而在实际的使用过程中，要想对相关平衡的微分方程进行构建，就必须在设定当中遵守一定的规范，比如构件应该是截面的直杆，还应该让压力保持之前的轴线进行作用。2）动力法对于动力法而言，其实就是对处于平衡状态的结构体系，一旦在其中施加微小的干扰，必然让其产生相应的振动，在这样的条件下，振动加速度与结构变形都会对结构荷载产生严重的影响。如果荷载出现低于稳定极限荷载值的情况，必然让加速度与变形产生相反的方向。因此，在对其去除干扰之后，就能够让运动处于静止的情况，让结构拥有较强的平衡状态。临界的状态荷载通常都是钢结构的屈曲荷载，在钢结构振动频率为零的情况下获得。

结语

在现代建筑工程项目的实施过程中，设计单位应全面了解工程结构抗震设计理念，制定科学的抗震设计方案，不断创新、优化施工技术与工程结构，立足建筑工程的实际情况，明确项目建设中抗震设计的施工难点与技术要点，严格遵循国家建筑工程结构抗震设计的有关规定，不断提高建筑物的抗震性能与稳定性，实现现代建筑事业的可持续发展。

参考文献

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