建筑結構設計中的抗震設計

張圖

摘 ? ?要：地震發生頻率的增加，使建筑結構設計中的抗震設計逐漸受到人們的關注，并希望通過提升抗震性能保護居民的生命財產安全。不過目前的抗震設計因思慮不周，還存在一些問題有待解決。本文就對建筑結構設計中的抗震設計展開重點分析和探討，以供參考。

關鍵詞：建筑結構設計;抗震設計;生命財產安全

1 ?引言

近幾年，地震發生頻率增多，為我國經濟效益及人們的生命財產安全帶來了嚴重威脅。為減低地震影響，建筑設計中科學規劃抗震設計顯得尤為重要。設計人員應做好建筑所在區域內地質地形、環境、歷史數據的勘察，遵循現有原則要求，開展設計活動，優化建筑的抗震性能。

2 ?建筑結構抗震設計的內涵

地震災害帶來的危險和損失極大，需要在建筑結構設計中，合理規劃建筑結構的抗震性，以抵抗不同等級地震災害的影響，將損失和危險降到最低。建筑結構的抗震設計其實就是通過加強建筑結構間的連接和制約，實現應力的均衡劃分，控制地震波變動帶來的影響，從而維護建筑的安全性。

目前在抗震設計中，一方面設計人員會結合建筑結構整體情況，以科學方式做好結構間的有效連接或分離，實現對地震波的均衡處理，抵消其帶來的危險性;另一方面會利用增加抗震防線的方式，將震中和震后帶來的影響科學控制，降低地震帶來的不良影響?；蛘哌€會通過判斷結構構件的強弱關系，添加適當防護措施，優化抗震性能。也只有這樣，才能提高建筑結構的剛度、承載力，加強建筑抵抗外力干擾的能力，減弱地震帶來的負面影響，如圖1所示。

3 ?建筑工程結構抗震設計原則

3.1 ?簡單化

根據現有資料分析可知，越簡單的建筑結構抗震性能越強，在地震災害中受到的損失越低。這是因為簡單的建筑結構在受力規劃時，能夠做到清晰明確，均衡性較高。而繁雜的建筑結構需要設計人員對每個結構的特征和功能加以分析，考量其受力情況及可能存在的外界壓力侵擾，由于復雜結構考慮內容的繁雜性，會存在不周全的現象，進而導致結構應力劃分不均，在地震波作用下，出現了破損、裂縫、位移等問題。再者，越簡單的建筑工程結構體系還能夠有效降低地震所帶來的危害性程度，弱化地震作用中的力學傳遞，進而保障建筑的抗震效果。

3.2 ?整體性

建筑結構抗震設計應從整體性角度出發，分析結構間的關系，掌握不同結構的受力特點，這樣才能更加合理地開展力的均衡劃分，在地震災害發生時，借助結構間的相互作用力，將地震產生的多余振動緩解掉，如圖2。地震災害波及的是整個建筑結構，不是單純的某一個部位，從這方面考慮也應該加強整體布局考量，提高設計合理性，優化建筑的抗震性能。

在設計過程中，還需充分考慮可能影響到建筑工程項目穩定性的各個因素，做到嚴格規避，加強各結構部分之間的協調性，對于各個部分直接的力學作用特點予以精確分析。

3.3 ?抵抗性

建筑結構抗震設計的目的是增強建筑結構抵抗地震災害的能力，保證建筑的穩定性，延長建筑的使用壽命。在設計中除要遵循上述原則外，還應加大對抵抗性設計的關注力度，完善建筑的抵抗性能，化解地震帶來的不良影響。在建筑工程結構設計時，需先構建較為理想的抵抗力，這樣也就能夠促使其在發生地震時發揮出相應的抵抗效果，體現出建筑較為理想的預防性效果。不過需要注意的是，在抵抗力設置中，參數數值不宜過大，要在保證建筑穩定性的基礎上科學規劃，維持建筑結構受力的均衡性。

4 ?建筑結構設計中的抗震設計的注意事項

4.1 ?建筑位置的科學選擇

科學選擇建筑位置是實現建筑保護，降低外界不良因素侵襲的重要手段。在建筑結構抗震設計中，為減少建筑受地震災害的波及，加強建筑穩固性和實用性，需盡可能的將建筑安置在板塊變動不明顯的地方。不過隨著社會發展，建筑數量的增多，遇到的復雜地形也在增加，這樣情況下，建筑位置確定的科學性與否，需要設計人員根據抗震要求加以綜合分析與考量，以避免地震中強烈晃動對土體帶來威脅，降低建筑坍塌率。也正因如此，設計人員在建筑場地選擇中，要先做好地質地貌的勘察工作，了解建設區域內土體結構及分布情況，確定建筑所在位置。最好是將建筑放置在開闊、平坦的土地上。

此外，在設計中，還要對土體密實度、堅硬程度、凝結度等物理性能加以分析，確定荷載壓力，合理規劃結構組合形式，優化抗震性能。如果實在無法避開這些地方，就要求設計人員發揮所長，展開合理的改造，根據相應的抗震級別采取地基加固和結構加固措施，如地樁法等，以減少地震帶來的危害。

4.2 ?設置多重抗震防線

建筑結構抗震設計中，設計多道抗震防線，可有效削弱地震發生時，劇烈震動對建筑結構的影響，加強結構間連接的緊密性，優化建筑抵抗和穩定性能。目前在開展建筑結構抗震設計中，設計人員會通過構件的科學使用開展多重抗震防線的設計工作，為建筑提供堅固保障。如利用延展性較好的構件設計第一道抗震防線，確保在一定振動頻率下，結構間的穩定連接。之后再利用其他構件設置二、三道防線，逐漸削弱地震波造成的影響，減弱沖擊力，增強建筑的荷載承受能力，避免坍塌事故的發生，維護人們的生命財產安全。

4.3 ?科學布局，減少地震能量

利用合理布局結構削弱地震能量影響，是降低地震災害中建筑破損率的重要措施。為此，設計人員在工作開展中，應從土木工程結構入手，對基礎結構的性能要求加以分析和計算，并結合現場環境，預測引發位移問題的原因，做好定量分析，之后根據這些數據開展結構設計，以提高結構抵抗能力，削弱地震能量，做好建筑結構的科學保護。同時，在地震發生的過程中，為控制建筑物所可能遭受的破壞與變形，還需要定量分析，合理設計建筑下層位置移動的延性比，該方法尤其適用于地質硬度較大情況下的土木工程建設。

5 ?常見結構的抗震設計

5.1 ?防震縫設計

防震縫設計是對符合標準要求建筑，實行抗震性能提升的一種有效方式。防震縫設計的目的是，讓建筑結構按照功能和作用進行科學劃分，在不影響建筑結構連接性的同時，增強結構的獨立性，從而避免地震發生時，產生牽連影響，優化建筑結構質量。防震縫設計中，縫隙兩側應該預留出合適的寬度，這樣可以使防震縫同上層建筑物分開，當地震發生時，防震縫可以很好的減緩地震帶來的波動，建筑的某一單元受到損害不會影響到其他部分。

5.2 ?墻體設計

建筑在地震影響下，最先出現問題的就是墻體結構。墻體是建筑的主要支撐結構，在地震發生時，地震能量會從下部向上傳導，下部結構受到破壞后，作為支撐結構的墻體所承受的荷載壓力將逐漸增大，導致自身出現不均的裂縫問題，且隨著能量的傳遞，裂縫也會逐漸向上延伸，破壞了建筑整體的穩定性。

對此，在建筑結構抗震設計中，完善墻體設計是非常必要的。墻體設計要制定明確的目標要求，編制總體規劃方案，之后對方案內容實行逐步細分，改善設計質量。墻體設計中重點注意橫縱向設計內容。在橫向設計中需保證均勻性，這樣地震能量傳導中，墻體才不會出現橫向位移問題;縱向設計中則要注重豎向結構的抵抗能力、強度和剛度，減少豎向裂縫的產生，削弱地震能量傳導對墻體的傷害，避免建筑倒塌。一般情況下，建筑的強度主要受墻體數量的影響，假如墻體量沒有達到要求，建筑的結構空間就會產生隔斷，建筑的強度自然無法得到保障。相應的，建筑結構的抗震能力也會相對減小。所以說，墻體的設計和分布對于抗震設計而言具有關鍵性的作用。

5.3 ?屋頂設計

屋頂的設計主要集中在結構形式的規劃上，目的是減輕建筑自重，優化建筑質量。在現代建筑設計中，建筑質量越高，穩定性也會越好，受外界環境或自然災害的影響也就越少。但因受到建筑自身特點的影響，自重會隨著穩定性要求的提升而逐漸加大，一旦結構出現問題，在自重影響下，建筑也會發生嚴重的坍塌事故，威脅人們的生命財產安全。為此，設計中要對建筑自重加以控制，以期改進建筑質量，減輕建筑結構重量。其中屋頂設計就是重要一環，在確保屋頂結構滿足規定要求的基礎上，適當降低屋頂重量，縮小建筑自重，以提高整體結構的穩定性。

6 ?結語

綜上所述，在現階段建筑行業發展中，建筑數量越來越多，面臨的環境也越來越復雜。在開展建筑結構設計時，為維持建筑結構穩定性，增強其抗震性能，設計人員就需合理規劃建筑結構布局，做好屋頂設計、墻體設計以及防裂縫設計，以此規避地震災害的威脅，保護人們的生命財產安全，為現代化城市發展貢獻力量。

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