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浅析建筑结构中的抗震设计

发表时间：2020/11/5 来源：《基层建设》2020年第21期作者：石现云1 申园园2 王继伟3 马美杰4

[导读] 摘要：随着我国经济实力不断得增强，建筑行业得到了更加快速的发展，在进行建筑结构设计和施工的过程中，现代人对房屋的抗震性和结构要求也越来越多。

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        3身份证号码：13082819851011xxxx
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        摘要：随着我国经济实力不断得增强，建筑行业得到了更加快速的发展，在进行建筑结构设计和施工的过程中，现代人对房屋的抗震性和结构要求也越来越多。在新市场经济常态下，如何有效地提高项目工程整体的安全性、可靠性，是现阶段基层产业机构和相关主管部门的核心发展方向，而结构设计作为建筑施工作业的基础和前提，合理化的建筑结构设计是提高建筑使用价值、满足人们住房需求的重要保障。
        关键词：建筑结构；抗震设计
        引言
        在以往的建筑结构设计过程中，由于建筑的材料有限，所以我们所建造的一系列房屋抗震功能较弱，不能够更好地抵御地震这一地质灾害的出现，导致房屋坍塌，进而造成惨重的人员伤亡，所以地震这一自然灾害让广大居民倍感惶恐。为了减少地震灾害所产生的实际影响，相关专业人士也做出了很多努力，然而地震这一自然灾害的出现不可避免，我们没有任何实质性的措施可以阻止地震的出现。因此，在现代社会快速发展的情形下，我们只能够采取预防的方式来保护广大居民的安全。比如，在建造房屋的过程中，我们选择具有较强抗震性的结构材料，让墙体具有更加稳固的支撑性，所以在进行建筑结构抗震设计的过程中，需要从多方面进行考量，结合房屋的具体地理位置以及地基的承载力进行综合分析，让抗震效果达到最优。
        1建筑结构抗震设计中的基本理念
        一般情况下，对于建筑结构设计中的抗震设计来说，其主要是指结合建筑结构相关领域的专业知识和经验，将地震对建筑结构所导致的破坏和影响进行分析，并提出有效的预防应对措施的一种设计方法和理念。抗震设计基于地震理论的深入分析，同时也涉及多个专业领域的内容，具有很强的技术性和综合性。地震现象本身具有较强的不确定性、随机性及复杂性，其对于建筑结构的影响也是多方面的。地震问题的复杂性导致了在当前地震参数、特性方面的预测上也存在很大的提升空间。当前的建筑结构的抗震设计中，对于建筑结构性质、空间作用、材料及外界因素等问题的分析还不够全面。因此在进行抗震设计的过程中，不仅要对相关专业理论知识进行深入运用，同时也要不断结合抗震经验，提出更加科学的抗震设计思路，才能有效提升建筑的抗震能力。
        2建筑结构中抗震设计
        2.1避开复杂场地
        民用建筑结构设计质量的高低很大程度上受到建筑场地选择的影响，合理的建筑场所可以为建筑结构设计锦上添花。如果将建筑物建设在较为复杂的场地，那么该工程施工项目的主体结构稳定性必然会受到影响。例如，在地壳运动较为频繁的地带或者是地震带区域上，开展相关建筑施工场地设计，当地震来临的时候，房屋安全系数就会较低，地震后建筑物所受到自然危害造成的后果也会更大。因此，相关工作人员在对民用建筑结构中抗震项目进行设计的时候，应当尽量选择较为开阔的场地开展施工，这样即使是在地震发生之后，也能够为居民提供一定的避难场所，进而使地震灾害给人们带来的损失尽量减小。
        2.2慎重选取建筑结构体系
        在建筑结构的设计过程中一定要慎重选择建筑结构的体系。在抗震设计中，建筑结构的方案设计是重要因素，须得到相关设计人员的重视。恰当的建筑结构体系可有效保证建筑的整体安全。一般来说，在建筑结构的设计中需注意以下几方面。首先在抗震的设计过程中，相关人员一定不能以偏概全，防止出现个别的建筑物结构问题影响到整体建筑物的抗震性能的情况。

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其次，赘余度在建筑结构中一定要体现出来，这样如果建筑物中的个别结构出现了问题，整体的抗震性和稳定性也不会受到影响。再次，要清晰掌握地震的传递路径，做好设计工作中的计算图。设计竖向结构时，在垂直重力荷载条件下，须保证其在相应条件下，压应力的水平保持均匀。且在设计过程中一定要保证荷载力在转换层经过转换的次数不超过2次，不少于1次。最后，设计人员要特别注意保证建筑结构体系的强度与刚度，这两点要保持在适当的水平。要在建筑的抗震设计工作中，确保均匀地分配每个建筑结构部件的强度和刚度。为使建筑结构的设计符合整体的要求，防止在建筑物区域出现个别部件刚度不足的情况，一定要科学合理地分配钢度和强度。
        2.3推广消震和隔震措施
        在高层建筑结构抗震设计的过程中，建筑物的体积和形状对抗震的影响很大。形状规则的建筑物将表现出更为良好的抗震性能，但由于建筑结构要求满足功能性使用的需要，留给建筑结构发挥的空间有限。因此，在建筑抗震结构设计过程中需要采取有效方法减少地震对建筑结构的影响，其中一个主要方法就是推广消震和隔震措施。当前，我国的地震发生频繁的地区房屋建筑都采取了一定消震和隔震措施，尤其是对建筑来说更是如此。消震和隔震措施的基本原理是通过对房屋建筑的刚度进行控制，能够使得房屋在地震发生时处于塑性的状态，使地震所带来的强大能量大部分都被消耗掉，建筑物本身所承受的地震的压力变得非常小，增强建筑物抵抗地震灾害的能力。
        2.4平面与竖向布局中的抗震设计要点
        由于墙体和柱子的平面位置直接与自身的抗震性能有着紧密的联系，所以合理的对建筑构件进行平面和竖向的分布是抗震设计的主要方向。这就需要在抗震设计中始终坚持以下几点原则：①竖向与平面构件应整齐简洁；②刚度重心必须与质量中心相重合。但是在竖向设计时应预防出现“头重脚轻”的情况，尽可能地降低建筑的刚度重心，同时尽可能地将错向的建筑竖向结构减少，从而通过对建筑结构的竖向高度、刚度和强度的控制确保其具有较强的均匀性，而且高出屋面的部门必须对其进行严格的控制，才能预防出现“鞭梢效应”。所以在建筑设计时应尽可能地采用规则的设计方案，否则就需要采取相应的补救方式，例如通过设置抗震缝而划分建筑，从而将其分成多个独立的个体，从而在确保造型的同时兼顾其使用功能的发挥。
        2.5加强多重抗震防线设置
        在建筑过程中也要注意设置多重抗震防线。对于建筑结构的抗震设计而言，多角度布局非常重要。在建筑结构设计的过程中，可人为增加加固措施，使建筑整体抗震能力得到更好的提升，整个结构更加稳定。在进行人为抗震措施设置过程中，要集中在关键的环节。通过采取多角度布局的方式，可提升对建筑自身振动与地震之间的合理区分，这样也能够有效减少共振问题的发生。通过一系列的设置，可大幅降低地震对于建筑结构的影响，降低地震所造成的灾害，也能最大程度地减少人们的损失。一般来说在设置抗震防线时，可优先使用具有良好延展性能的材料，其次选择一些适合作为防震设计的部件，再设置其他防线。这样通过多重防线的设置，能大幅度缓冲地震的冲击力，同时有效降低地震的破坏。需注意，在设计中一定要合理布置整体结构部件，加强整体框架的连接水平，设计时还要遵循相关原则，这样才能保证结构设计的合理性，构件的受力能力也有一定程度的加强，使建筑物的安全性能大幅提升。
        结束语
        地震的发生严重影响建筑结构的安全性，威胁人类的生命及财产安全。建筑结构在设计及实施过程中，应当将结构抗震作为设计的重要部分。应在对建筑结构抗震设计原则进行分析的基础上，对现有建筑抗震设计中存在的问题进行总结，并提出优化与改进建议，以提升建筑的抗震性能。
        参考文献：
        [1]路会兰.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].住宅与房地产，2019（25）.
        [2]马玉洁.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].山东工业技术，2019（12）.
        [3]赵青山.建筑结构抗震设计问题探讨[J].工程技术研究，2020，5（2）：193-194.