建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念

劉晶

摘 要：近些年，隨著社會的不斷發(fā)展，我國的建筑行業(yè)得到進(jìn)一步的發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是重要的組成內(nèi)容，關(guān)系著后期建筑的穩(wěn)定性和安全性，抗震設(shè)計(jì)也越來越受到重視。在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)用發(fā)展的目光看待結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中不完善之處進(jìn)行改善。當(dāng)前很多地區(qū)仍然沿用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，沒有更新和完善防震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，沒有行業(yè)走勢和日常數(shù)據(jù)進(jìn)行深入地分析，單純地進(jìn)行套用，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在一定的不足。設(shè)計(jì)人員需要堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，積極借鑒先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，吸取傳統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提升建筑結(jié)構(gòu)整體防震性能，提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)而全面保證工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)理念

在建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)中，抗震設(shè)計(jì)是非常重要部分，在現(xiàn)階段的建筑設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)受到廣泛關(guān)注，建筑是否具備足夠的抗震能力，也是人們在建筑使用方面非常重視的，抗震設(shè)計(jì)要從長遠(yuǎn)的方面進(jìn)行考慮，對設(shè)計(jì)理念進(jìn)行更新，很多地區(qū)的抗震設(shè)計(jì)并未及時(shí)進(jìn)行更新，無法跟上時(shí)代的趨勢，這是因?yàn)榭拐鹪O(shè)計(jì)并未結(jié)合行業(yè)的發(fā)展情況，另外抗震設(shè)計(jì)沒有跟上時(shí)代趨勢，國際上很多抗震設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，并未及時(shí)進(jìn)行引進(jìn)。

一、建筑工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)顯得十分重要，抗震設(shè)計(jì)必須要結(jié)合數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)理論進(jìn)行科學(xué)、合理的數(shù)據(jù)計(jì)算和分析工作，對于實(shí)際施工過程中無法計(jì)算的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，必須要嚴(yán)格的根據(jù)相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)對建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的演化才能夠制定最為適合的抗震設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候不能一味的依賴于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件，必須要結(jié)合傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)習(xí)慣和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，抗震設(shè)計(jì)的原則和理念主要針對地震本身的不確定性，建筑工程所遇到的地震和抗震參數(shù)必須要結(jié)合結(jié)構(gòu)空間的作用以及建筑工程本身的結(jié)構(gòu)，建筑材料的彈性以及建筑結(jié)構(gòu)的阻尼變化等諸多因素，建筑工程的抗震設(shè)計(jì)不能僅僅依賴于數(shù)據(jù)的計(jì)算，必須要結(jié)合整體結(jié)構(gòu)對地震能量的分散作用，才能夠有效的避免降低抗震能力的現(xiàn)象發(fā)生，并且要做好相關(guān)抗震實(shí)驗(yàn)和檢驗(yàn)工作。

二、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要嚴(yán)格遵守的設(shè)計(jì)原則

（一）設(shè)計(jì)整體性原則

設(shè)計(jì)人員在開展抗震結(jié)果設(shè)計(jì)工作中要著眼于建筑的整體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出發(fā)角度為建筑結(jié)構(gòu)的整體，從而確保建筑整體的結(jié)構(gòu)具有良好的抗震能力，避免后期遇到地震時(shí)損壞局部構(gòu)建，對建筑整體抗震效果產(chǎn)生不良影響。比如通過完善建筑地板結(jié)構(gòu)愛能夠?qū)⒔ㄖ氖占蛡鬟f慣性能力提升，降低地震帶來的損害。建筑抗震結(jié)構(gòu)涉及到多個(gè)子結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，想要保證建筑整體抗震性能還要加強(qiáng)對各個(gè)細(xì)節(jié)、構(gòu)件等的優(yōu)化和重視。

（二）結(jié)構(gòu)清晰

在抗震設(shè)計(jì)的實(shí)際開展中，關(guān)系到地震力傳遞，就需要在抗震設(shè)計(jì)的過程中，依據(jù)結(jié)構(gòu)清晰的設(shè)計(jì)原則。在結(jié)構(gòu)模型出現(xiàn)位移的情況下，內(nèi)力以及薄弱的部位要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。對其中的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，然后設(shè)計(jì)出預(yù)防措施，讓建筑設(shè)計(jì)得到有效提升。

（三）結(jié)構(gòu)規(guī)則性和均勻性

建筑布局主要是縱向和垂直，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際開展中，需要保證抗側(cè)移剛度。軸承可以在抗側(cè)移中，保持剛度的穩(wěn)定可靠，特別是在對垂直結(jié)構(gòu)展開設(shè)計(jì)的時(shí)候，因?yàn)榻ㄖA(chǔ)是比較薄弱的，在保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況下，也要滿足抗側(cè)移剛度方面的要求。建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性以及均勻性，對高層建筑的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行重點(diǎn)考慮。

三、建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)基本要求

（一）建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則、對稱分布

建筑物的抗震性能受到建筑結(jié)構(gòu)的影響，尤其是高層建筑結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是否均勻、規(guī)則從很大程度上影響著建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。當(dāng)前高層建筑校對，其特點(diǎn)之一就是體型龐大、高度稿，和普通低層建筑不同的是其結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定性要求更高，應(yīng)當(dāng)合理控制好建筑的平面形狀，保證其均勻性和對稱性良好。應(yīng)當(dāng)合理化設(shè)計(jì)建筑的縱橫比，將建筑扭轉(zhuǎn)進(jìn)行良好控制。在實(shí)際開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要加強(qiáng)對建筑剛度和質(zhì)量的控制，保證建筑能夠均勻承載材料，保證建筑物呈對稱分布結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)在確認(rèn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前應(yīng)當(dāng)綜合考慮建筑場地產(chǎn)生的影響，保證場地和設(shè)計(jì)各個(gè)方面能夠滿足建筑基礎(chǔ)形式。現(xiàn)代高層建筑基本都設(shè)置地下室，如果建筑所在區(qū)域存在軟土等特殊地質(zhì)，那么需要通過使用樁基、筏板基礎(chǔ)等方式改善特殊地基，提高地質(zhì)的承載力。

（二）借助剛度設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高層建筑的抗震性能

在抗震設(shè)計(jì)中，剛度設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的部分。高層建筑設(shè)計(jì)中，抗震設(shè)計(jì)需要注意，建筑主體主軸會受到各個(gè)方面的沖擊力以及破壞力，這個(gè)時(shí)候建筑剛性方面的設(shè)計(jì)，就要充分滿足抗震能力方面的需求，特別是在抗扭轉(zhuǎn)剛度方面，要進(jìn)行嚴(yán)格的考量，防止在建筑受到地震的沖擊之后，建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性受到影響。剛度設(shè)計(jì)是抗震設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的部分，需要對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面進(jìn)行考慮，要保證各個(gè)構(gòu)件的剛度都是能達(dá)到相關(guān)的要求，從而根據(jù)整體性原則，使整體的建筑剛度才會充分滿足技術(shù)要求，讓建筑具備良好抗震能力。

（三）消能減震

隔震體系的主要作用就是能夠控制地震對結(jié)構(gòu)自身所帶來的破壞性，根據(jù)相關(guān)調(diào)研和試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，通過隔震措施能夠有效的降低60%左右的結(jié)構(gòu)水平地震加速度的反應(yīng)，最終通過隔震設(shè)計(jì)措施最大程度上降低結(jié)構(gòu)的地震損壞。一般主要會選擇消能減震的方案提高阻尼，比如建筑工程中的消能器的應(yīng)用可以有效的減少結(jié)構(gòu)在風(fēng)力下的位移，對于減少結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的效果十分的顯著。通過科學(xué)、合理的隔震設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該通過橡膠隔震支座以及阻尼裝置等部件進(jìn)行有效的布置，從而形成整體復(fù)位效應(yīng)的隔震層，有效的延長了結(jié)構(gòu)自振周期，減少水平地震的作用，最終起到了有效的抗震效果。在進(jìn)行消能減震設(shè)計(jì)的時(shí)候，建筑工程中往往會設(shè)置消能器，消能器的相對變形和速度能夠進(jìn)一步增加阻尼，從根本上提高了建筑工程的防震效果，保證建筑工程的質(zhì)量和安全。

（四） 選擇延展性以及強(qiáng)度高的材料

材料是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中需要合理選擇建筑材料。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中首先要保證材料和國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相符合，在抗震能力提升方面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是重要的一方面同時(shí)建筑材料也是重要的一方面。所以在設(shè)計(jì)抗震結(jié)果的過程中應(yīng)當(dāng)高效協(xié)調(diào)好建筑設(shè)防水平、建筑基礎(chǔ)、建筑高度等內(nèi)容。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中選取建筑材料需要從強(qiáng)度和材料延展性兩方面進(jìn)行考慮。建筑結(jié)構(gòu)部位不同對構(gòu)件的性能要求也有所差異，所以應(yīng)當(dāng)確保構(gòu)架連續(xù)性滿足要求。在完成材料選取后還要反向檢驗(yàn)建筑抗震性是否合格。此外，設(shè)計(jì)人員還要適當(dāng)考慮企業(yè)的經(jīng)濟(jì)性，選擇物美價(jià)廉的材料。

四、結(jié)語

在現(xiàn)代建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是重要的環(huán)節(jié)之一。設(shè)計(jì)人員必須充分了解最新的抗震設(shè)計(jì)理念，并在此基礎(chǔ)上積極運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，合理選擇建筑結(jié)構(gòu)材料以及結(jié)構(gòu)形式，提高建筑結(jié)構(gòu)布局的合理性，同時(shí)要綜合應(yīng)用多種抗震技術(shù)手段，通過多道抗震防線的方式來增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，從而全面提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性，為人們?nèi)罕姷纳?cái)產(chǎn)安全提供更加可靠的保證，促進(jìn)我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)整體水平的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆帥平，張銀芳.淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)[J].綠色環(huán)保建材，2019（5）：81-83.

[2]陳明.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題及策略研究[J].建材與裝飾，2017（52）：102.