建筑抗震结构设计要素及抗震方法分析

李思源

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摘要：建筑行业发展至今，为我国经济建设的快速发展贡献了非常大的力量，加速我国其它行业的发展进程。近年来，地震灾害屡屡发生，对社会及人类造成了不可磨灭的伤害，严重地限制了城市的建设与发展。在这样的环境下，人们开始逐渐意识到抗震设计的重要性，并在建筑结构设计中融入了抗震设计。但是由于设计人员对于抗震设计方面的知识了解甚少，导致在设计过程中存在很多亟待解决的问题。

关键词：建筑抗震；结构设计

引言

我国建筑行业发展至今，其建设技术和建设规模已经取得了非常不错的成就，改善我国人们的生活水平和生活质量。建筑结构抗震设计直接决定了建筑的抗震性能和效果，为保证用户生命财产安全，需将建筑结构的抗震设计现状作为关键的切入点，根据建筑的建设质量标准要求，合理地落实建筑结构抗震设计。

1在建筑工程结构设计中进行抗震设计的必要性

1.1为保护人们的生命财产安全提供保障，随着国家经济发展水平的稳步提升，人们对于房屋的需求量与日俱增，因而对建筑工程质量更加关注。建筑工程中提升土木工程结构设计的研究开发力度，将能够成为保护人民生命财产安全的重要保障。为了追求更大的经济收益，降低建筑施工成本，很多建筑单位会存在偷工减料、减少工序的不良行为，这就致使建筑物难以达到抗震的设计标准，大多数施工单位都过于关注建筑物的外观，未对建筑物是否具有一定抗震能力的问题给予足够重视，因而在面对突发的地震等自然灾害时，会给人们的生命财产造成不可挽回的损失。因此，建筑单位在设计土木工程结构和进行施工时，一定要加强建筑工程抗震性能，促使建筑工程质量得到提升。

1.2创设良好的社会环境，加强对于建筑工程的设计研究，促使建筑物的抗震能力得到高效提升，将有利于创设良好的社会环境，推进城市的持续稳定发展。假如发生地震灾害时，建筑物具有很强的抗震性能，那么很大程度上将能够降低人员伤亡和财产损失，有效规避地震对于建筑物的破坏，将有利于创设良好、和谐的社会环境。

2建筑抗震结构设计要素及抗震方法

2.1重视前期结构方案设计

一些设计单位和业主不重视结构方案设计，只会盲目要求建筑外观好看，标新立异。由于设计周期较短具有普遍性，为了节省时间，往往出现建筑方案设计脱离结构方案设计的情况。建筑设计师对结构平面、立面、特殊结构的把握不如结构设计师，会出现很多完全可以避免的结构不规则情况，对抗震不利。建筑设计与结构设计是相辅相成，互为骨肉，有我有你的。一个好的建筑，一个满足抗震设计要求的建筑，离不开初始结构平面、结构立面及内部柱网主梁的布置。如果一个在方案上有抗震先天缺陷的建筑方案，后期的抗震措施就要花几倍的成本去处理，也未必能取得好的效果。

2.2抗震计算方式

高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法，对建筑结构展开抗震计算。如果结构的整体高度相对较高，则需要用振型分解反应谱法进行计算。抗震方案设计需要满足地区的具体抗震要求，一般抗震等级在4-6级时，需要按照地区的具体抗震要求展开科学设计，结合建筑物自身情况以及地质等情况合理展开设置，确保建筑整体抗震强度能够达到实际需求的标准。设计人员还需要对建筑场地的类型展开分析，需要按照地区抗震设防烈度的具体情况，科学展开抗震设计。但需要注意的是，对于丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施。进行地震作用计算时，在对选用重力荷载代表值进行计算的过程中，需要将恒荷载标准值以及可变荷载组合值相加，不同类型的可变荷载组合值系数采用不同的数值，民用建筑组合值系数一般为0.5，屋面部分的活荷载不记入其中。

2.3合理布置结构

对于开展建筑工程结构设计工作来说，结构布置是其非常重要的设计环节，对于增强抗震能力发挥着很大的作用。设计者在进行土木工程结构设计时，要对施工场地地形和土质情况，还有荷载散布情况等进行综合考量。虽然从一定程度上可以说结构布置相比其他环节要简单很多，但是也会因受到其他原因影响而达不到理想成效，特别是外部设计。结构应重视其平面和立面规则性，不宜采用不规则结构。平面不规则主要类型有扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续；立面不规则主要类型有侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变。

2.4保证建筑材料的质量

建筑材料质量是决定建筑工程建设质量和性能效果的关键，建筑工程的建设施工中，对于结构抗震设计和施工质量的控制，要强调对建筑材料的合理选择，保证使用到施工中的建筑材料符合一定的标准要求。建筑工程是一项系统、大规模的项目，其中应用到大量的建筑材料，涉及的种类繁多，因此选择材料时需要考虑多方面因素，以达到强化建筑工程结构抗震性能的目的。施工过程中，需根据现场工程建设状况，分析当地的环境、地质条件等，选择能够满足抗震需求的可靠质量的施工材料，尤其是在我国的部分区域内存在着地震灾害多发的情况，具体的建筑工程结构抗震设计中要选择复合材料，强调建筑工程结构的稳定性能，提高对地震灾害的抵御能力，尽可能地减少建筑整体重量，保证可靠的质量效果，防范地震灾害，提高居民的居住安全。

2.5合理设置多道抗震防线

在建筑工程混凝土建筑建设的过程中，为了提高抗震效果，设计人员需要合理设置抗震防线。发生地震时，通常会出现多次余震。余震对建筑的影响也极为严重，如果仅设计单一的防线，那么将有可能增加坍塌事故发生的概率。因此，设计人员需要详细分析建筑施工过程中的薄弱环节，并且有效解决薄弱环节中的问题。设计人员必须应用延伸框架，并且确保延伸框架的承载能力以及刚度与高层混凝土建筑的抗震需求相符合，从而有效减少地震效应。抗震设计应满足三水准设防目标和两阶段设计方法,三水准即小震不坏、中震可惜、大震不倒，两阶段指：第一阶段，对结构结进行多遇地震作用下的结构和构件承载力验算和弹性变形验算，第二阶段，对一些满足规范规定要求的结构进行罕遇地震下的弹塑性变形验算。

2.6建筑结构加固处理技术

促进抗震加固技术的发展进步的主要动力就是最新研发的加固材料，通过对过去几十年的经验教训总结发现，有效的抗震鉴定检测技术都是依托于检验仪器的基础上实现提高的，加固技术则是依托于新材料的出现和应用而实现发展的。因为先进的加固材料具备高强、轻质、耐高温、抗腐蚀等性能，不仅抗震防火的效果非常理想，而且便于加固施工，是促进加固处理发展的关键所在。现阶段的加固处理主要是以建筑结构以及承载力不足等方面的加固为主，就整体角度而言缺少了对结构的辨别和掌控。例如:在处理加固多层砖混结构墙体时，关键在于增强墙体的钢度，从而与相邻楼层的产生一定的钢度差，这样的加固方式对于建筑结构的抗震性能而言存在一定不利影响。另外，在进行加固处理之后的构件其承载力有着明显的提升，但是却造成了防火等级下降的情况。这些问题都在一定程度上表明了在进行加固处理时需要就整体角度进行把控，通过加固处理的方式来妥善地解决存在的问题。

结语

综上所述，地震作为一种常见的自然灾害，会对人们的生命财产安全造成严重的威胁和损害，建筑结构抗震设计作为建筑建设中的关键环节，应得到设计人员的高度重视。

参考文献

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