建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)探討

李志磊 恒大地產(chǎn)集團(tuán)石家莊有限公司

在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)師要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)更多的關(guān)注。建筑物的抗震結(jié)構(gòu)性能是現(xiàn)代建筑發(fā)展需要具備的最基本條件，也是現(xiàn)代建筑水平的體現(xiàn)。圍繞著建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)有許多的設(shè)計(jì)師前赴后繼進(jìn)行研究和探索。在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中主要圍繞著概念設(shè)計(jì)和技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的研究和分析。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性和復(fù)雜性。設(shè)計(jì)師只有對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行熟練的掌握才能制定出更高標(biāo)準(zhǔn)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，才能達(dá)到現(xiàn)代建筑抗震性能要求。

一、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體特點(diǎn)

首先，建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要綜合考量建筑物的水平和在和豎向荷載力，使建筑物的受力達(dá)到均衡。由此建筑物能夠在地震環(huán)境下保持較強(qiáng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)師在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮到建筑物梁與柱之間的連接和受力情況，確保地震情況下建筑物不會(huì)受到較大的地震作用力的沖擊，保障建筑物主體結(jié)構(gòu)的完整性。

其次，建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)的延展性，建筑結(jié)構(gòu)的延展性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要充分考慮的問(wèn)題。在地震情況發(fā)生時(shí)，建筑物會(huì)出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象，但是建筑結(jié)構(gòu)的變形要有一定的承載力支撐，需要在梁與柱的構(gòu)造上采取安全措施來(lái)提高建筑結(jié)構(gòu)的延展性。

二、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體要求

（一）建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本條件。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要把抗震性能融入到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要確保建筑結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)承載能力。設(shè)計(jì)師要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析，確?？拐鹪O(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、精確性。在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體過(guò)程中，既要保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，又要考慮到建筑物的延展性和空間合理設(shè)計(jì)。

（二）提高建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)水平。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需要從科學(xué)和力學(xué)角度進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和分析，要嚴(yán)格的執(zhí)行建筑抗震結(jié)構(gòu)的行業(yè)規(guī)范。在設(shè)計(jì)過(guò)程中加強(qiáng)建筑框架結(jié)構(gòu)之間梁與柱的連接可靠性，要確保框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)處理。設(shè)計(jì)師要運(yùn)用力學(xué)公式對(duì)建筑結(jié)構(gòu)受力情況進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)算。計(jì)算出建筑物支撐梁和支撐柱的承載沖擊力的最大限度。既要保證建筑結(jié)構(gòu)整體性的剛性需求，又要兼顧到建筑結(jié)構(gòu)的延展性，這樣能夠使建筑物在地震發(fā)生時(shí)降低損失。

三、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體要點(diǎn)分析

建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要由建筑物的基礎(chǔ)來(lái)決定，建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中要重點(diǎn)考慮地基基礎(chǔ)的合理設(shè)計(jì)和布局，建筑設(shè)計(jì)師要充分考慮到地基結(jié)構(gòu)的樁基結(jié)構(gòu)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震性能主要取決于建筑物的水平荷載力，通常建筑結(jié)構(gòu)采用剪力墻的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行處理，其中建筑物的水平荷載力受力主要來(lái)源于地震豎向荷載力和水平荷載力。在抗震結(jié)構(gòu)中要重點(diǎn)考慮地震水平力的受力結(jié)構(gòu)。

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中水平荷載力主要針對(duì)側(cè)向位移對(duì)建筑物造成的影響。水平位移越小，建筑結(jié)構(gòu)就要有穩(wěn)固的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。穩(wěn)固的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能有效的控制建筑物的水平位移現(xiàn)象的發(fā)生。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要做到小震不壞，中震可修，大震不倒三原則，才能降低地震發(fā)生時(shí)建筑物的損壞給人們帶來(lái)的損失。在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)中，要遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)梁弱彎等基礎(chǔ)原則，能有效保證建筑結(jié)構(gòu)的延展性。

四、建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

（一）建筑物位置選擇。建筑物位置選擇對(duì)抗震的影響，地震一般是由地殼的運(yùn)動(dòng)所引起的，與建筑物所在地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有重要的關(guān)聯(lián)性。建筑物結(jié)構(gòu)走向要依據(jù)建筑物所在位置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整以及結(jié)構(gòu)的處理，盡量的使建筑物的走向與地質(zhì)結(jié)構(gòu)所傳遞的地震能量相平行，從而提高建筑物的結(jié)構(gòu)抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)抗震性能要依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)地質(zhì)、水文勘測(cè)，收集準(zhǔn)確、詳實(shí)的數(shù)據(jù)。避免因地質(zhì)、水文等抗震參數(shù)的誤差給建筑結(jié)構(gòu)的抗震性帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。建筑設(shè)計(jì)師要依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的具體模式，充分考慮到建設(shè)地點(diǎn)的水文、地質(zhì)條件，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的具體制定實(shí)施。

（二）優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方案?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。其次，要提升建筑結(jié)構(gòu)的空間利用能力以及內(nèi)部空間的舒適性。通常建筑結(jié)構(gòu)運(yùn)用框架結(jié)構(gòu)或者框剪結(jié)構(gòu)來(lái)提升建筑物的抗震性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)主要運(yùn)用鋼筋、混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使建筑物的梁與柱之間構(gòu)成豎向荷載力和水平荷載力的平衡，從而達(dá)到建筑物的抗震性能的提升。

（三）在抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中模型設(shè)計(jì)具有重要意義。房屋建筑具有多種多樣的空間形態(tài)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)空間建立模型，對(duì)建筑模型受力情況進(jìn)行演化。要充分考量建筑模型在不同的地震受力情況下，對(duì)建筑物所帶來(lái)的破壞作用進(jìn)行測(cè)試得到詳細(xì)的數(shù)據(jù)。建筑設(shè)計(jì)師要盡可能的簡(jiǎn)化建筑結(jié)構(gòu)的空間形態(tài)基礎(chǔ)處理上。設(shè)置一些穩(wěn)固建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)面，使房屋建筑結(jié)構(gòu)布局遵循均勻受力鋼性，穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)也要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)延展性，降低地震對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的破壞作用。

（四）對(duì)建筑物進(jìn)行抗震加固處理。在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，隔震方案設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員對(duì)隔震設(shè)計(jì)處理的具體工作。在施工過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位要安裝具有隔振效果的特殊裝置。建筑物能夠在地震發(fā)生情況下增加阻尼系數(shù)，從而降低地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的損害，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

結(jié)束語(yǔ)：建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要依據(jù)建筑相關(guān)的各種具體條件進(jìn)行技術(shù)調(diào)整和結(jié)構(gòu)處理，不同的設(shè)計(jì)師對(duì)建筑物抗震結(jié)構(gòu)處理有不同的理解和處理方案?？傊槍?duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震能力，首先要保證建筑物的基礎(chǔ)穩(wěn)固性，保證建筑結(jié)構(gòu)豎向荷載力和水平荷載力的綜合受力情況，同時(shí)要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)延展性進(jìn)行設(shè)計(jì)處理，等地震發(fā)生時(shí)才能降低地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的損害。