建筑工程结构设计中抗震问题的分析探讨

洪东坡

摘  要：在设计人员对各类建筑结构进行有效设计的过程当中，为了保障建筑物在后续使用中的安全性能应当结合建筑的实际施工位置以及地质结构对建筑结构的抗震设计工作进行深入分析。只有这样才能保障建筑项目在建设施工完成之后的安全性以及合理性，为此本文对建筑结构工程结构设计中的抗震问题进行了全面探讨。希望通过本文可以为相关工作提供一些参考。

关键词：建筑工程;结构设计;抗震问题;分析

1建筑工程结构抗震设计研究的关键意义

从当前的实际情况而言，人类在各项工作开展中最为常见的自然灾害之一，同时其产生的破坏性非常大。一旦地震发生，倘若人们居住的建筑物不具备足够的抗震能力的话会造成极大的生命财产损失。因此建筑物的抗震能力对其使用安全性有着非常重要的意义。在很久以前，我国便根据人们的居住安全需求对建筑结构抗震标准提出了小震不坏，中震可修，大震不倒这一重要原则。此外大部分结构设计人员当前都已经认识到了建筑结构抗震能力对于建筑物后续安全使用所具有的重要意义，并且严格地按照国家所提出的相关标准对建筑物进行抗震设计，从而保障建筑结构的抗震能力。

2建筑工程中抗震设计的主要原则

2.1建筑形体及其构建步骤的布置的规则性

为了保障建筑物的抗震能力，国家对建筑物的抗震设计进行了一系列有效的规范，而对于建筑物的规则性判定标准采用的是《建筑抗震设计规范》GB500101-2010（2016年版）第3.4节中明确指出：特别不规则的建筑应进行专门研究及论证，采取特别的加强措施;严重不规则的建筑的则不应采用。因此为了保障建筑物本身所具有的抗战能力，应当在建筑结构设计的过程当中选择一些合理的组织形式。在方案设计工作进行中，为了保障建筑结构的合理性设计人员应当对标准层平面布置图进行认真研究，查看设计中是否存在不规则楼板不连续等不良问题。一些有利于抗震的规则平面有方形、矩形、正多边形等等，然后对其余各层的平面布置图及立体剖面图进行详细检查。一旦发现存在抗侧力构件不连续等不良问题，应当立即对其进行整改。此外建筑立面应当尽可能地采用矩形、梯形以及三角形等由下到上变化均匀的形式，这些形状可以避免高度变化过大等不良现象。如果方案阶段中就存在很多不规则情况，那么设计师应当及时指出方案设计中存在的问题，并且提供相应的解决办法。

在初始设计中，建筑物的平面立面以及剖面已经基本确定。这时可以通过一些技术手段的合理应用规避一些不规则设计的出现，例如可以对结构的抗扭刚度进行合理化调节。对于一些层高远超正常范围之内的建筑可以增加一些竖向构件以及梁的截面尺寸来防止建筑结构侧向刚度不规则的情况。

2.2地基基础抗震设计

地基基础是整个结构设计中最为重要的一项内容。我国地域跨度较大，不同地区的地质更是千差万别，因此地基基础设计要比地上结构设计复杂得多。在设计地基基础的过程当中，设计师应当对地基基础所处地质结构等各项内容进行充分了解。只有这样才能保障地基基础设计的安全性，进而保障建筑物的后续使用质量。对于地基基础设计工作而言，在进行的过程当中不但要加大对国家制定的各项标准规范进行遵守，同时要又要积累大量的工程经验。在选址的过程当中应当对施工地区近些年来的地震活动情况以及工程地质等各项内容进行充分了解，对于一些频繁发生地震的地段或是地质质量不过关的地段不应当建造建筑物。对于一些不利的地段应当提前避开确实无法避开时应当采用一些结构加强措施。在设计中设计人员应当对勘察报告进行深入研究，从而充分的了解到建筑所在场地的地质情况。结合设计经验采取合理的工程形式，当选择类型较多时应当对施工的便利性以及造价的低廉性等进行有效选择保障，选出最为合理的形式。

2.3结构抗震计算

结构抗震验算工作是当前我国保障建筑物抗震能力的关键技术之一，同时也是设计人员在对建筑结构进行抗震设计时接触最多的内容。在抗震验算工作正式开始之前，设计人员应当对建筑物的地理位置等一系列内容进行详细查看，最终确定出地震动参数。就一般情况而言，只需要对水平地震作用进行有效验算即可。但是当遇到一些建筑结构跨度较大的形式時应当加入对竖向地震作用的验算工作。就一般情况而言，建筑物规模越大，那么相应的复杂程度也会增大。经过多年的发展，当前结构抗震验算工作可以通过一些便捷的结构分析软件来保障最终数据的有效性，例如国内常用的PKPM、YJK等。通过抗震验算工作可以预知地震作用下建筑物可能产生的变形以及各构建所需承受的耐力等数据。通过对这些数据的分析对结构布置进行有效调节，从而保障建筑物能够在地震来临时依然拥有足够的抗震能力。通过上文所述不难发现结构抗震验算是一项需要反复试算调整的工作，当该项工作完成之后建筑物整体的抗震设计工作基本完成。

3建筑工程结构设计中具体抗震问题分析

3.1抗震设防分类判别

就当前而言我国建筑抗震设防风类别主要为特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类4大类型。国内大部分建筑都属于标准设防类。规范中的定义也是大量排除了其他三类的建筑，这类建筑不再过多关注。因此本文主要对工程设计中经常遇到的一些重点设防类建筑进行分析探讨：

第一，建筑教育建筑中幼儿园、小学、中学的教学楼、宿舍、食堂、医疗建筑中的二、三级医院中均属于重点设防类。对于学校建筑以及医疗建筑而言，一些区域由于其地区的特殊性又进行了一些专门的规定。这时设计人员在进行抗击抗震设计时，应当尤其对这些内容进行注意。例如唐山市的地震局明确规定，学校幼儿园以及医院等区域应当按照当地设防标准上再提高一度进行抗震计算。此项规定远比国家规范严格，因此在对唐山地区的建筑项目进行设计时应当按照此项规定进行。

第二，对于一些商业建筑中人流较为密集的区域应当按照重点设防类进行设计。有规定指出一个区段内人流量为5000人，建筑面积约为17，000平方米或营业面积7000平方米以上的商业建筑属于人流密集类的商业建筑。这时应当按照重点设防类对其抗震结构进行有效设计。

3.2抗震等级确立

对于建筑结构来说，其实际抗震等级是采取抗震措施的重要指标。因此在建筑结构设计中，应当首先对抗震等级进行确立，然后才可以进行后续的工作。设计框架结构、抗震墙结构等可以直接按照国家所颁布的规范表格进行确定。而对于框架结构应当按照国家规定中的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值确定相应的抗震等级。

4结束语

地震属于不可抗力的自然灾害，破坏力极大。在对建筑结构进行抗震设计时，设计师应当多加思考保障建筑物的抗震性能。

参考文献：

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