建筑结构设计中抗震性能化设计要点研究

程丰

摘要：近年来，我国城市化发展进程不断加快，在这一背景下，建筑工程施工质量备受关注，若要确保市政建筑工程质量，就要从结构设计层面描述予以系统化分析，重点探究其中的抗震设计措施，从而营造安全的应用环境，以突出的抗震性能，保障群众的生命财产安全。文章主要针对建筑结构设计中的抗震设计方法进行分析，阐述了以下几项要点。建筑结构设计中抗震性能设计占据主体地位，应引起设计人员的重视，本文主要针对建筑结构设计中抗震性能设计相关内容作出分析，首先针对建筑结构设计中抗震设计的相关内容作出探究。

关键词：建筑结构设计;抗震性能化;设计要点

引言

现当今，随着我国经济的快速发展，结构抗震性能优化设计建立在概念设计的基础上，是一种全新的抗震设计理念。目前，不同国家在抗震设计方面，常采用静力法与反应谱法，按照弹性设计方式计算结构在地震作用下的变化。论文阐述了建筑结构抗震性能化设计概念的提出过程，介绍了建筑结构性能水准、性能目标等概念，并提出提高建筑抗震性能的途径等，以供参考。

1抗震性能化设计概念的提出

目前，建筑行业对抗震性能化设计的理解尚不统一。部分学者认为，以结构物的变形需求为结构设计控制依据的设计形式就可以称之为抗震性能化设计；也有学者认为，以减少经济损失、结构损伤作为性能目标进行设计，并对其进行验证与分析的过程被称为抗震性能化设计。实际上，建筑结构抗震性能化设计是抗震设计一步步发展、完善的结果。美国加州结构工程师学会、美国应用化工技术局、美国联邦紧急救援组织最早提出基于结构性能的抗震设计概念，即根据建筑物的重要性、用途、业主要求来确定性能目标，因此，提出不同的抗震设防水准，并且进行抗震结构设计。最后，对设计方案进行评估，检验其是否满足性能目标的要求，以及能否满足建筑结构在未来地震中具备的功能。在设计过程中，对结构使用静力弹性、动力弹塑性时程分析法分析结构的抗震性能，验证建筑结构是否可以达到设计性能目标。

2提高建筑抗震性能设计的途径

2.1 控制好建筑物的高度

建筑物的高度是影响建筑结构抗震性能的主要因素之一，为了避免地震发生时建筑物对地震作用力的分散和消耗作用降低，要根据国家相关部门的规定，以及具体的地形以及地质条件，将建筑物的高度控制在合理的范围之内。建筑结构的抗震性能不仅关系到建筑企业的经济效益，同时也直接关系到人们的生命和财产安全，为了保证建筑高度在规定的范围之内，当地政府应当成立专业的监督团队，要求建筑工程施工之前必须向政府先行报备，上交建筑物高度、建筑材料以及建筑结构等一系列资料，通过政府部门审核之后才能开始施工。同时，政府部门还要在工程的施工期间选派监督人员到现场进行检查，详细地对建筑材料等情况进行核实，保证当地所有的建筑物在规定的高度内。

2.2优化抗震性能，布设抗震构造

要提高房屋建筑的抗震性能必须对建筑的设计方法、建筑材料、基本功能、结构类型等重要要素进行掌握，并细致分析各个要素受地震影响的危险性。分析出建筑设计中的抗震薄弱环节后，要结合建筑工程的实际要求优化抗震性能。设计师要摆脱常规抗震设计的限制，针对房屋建筑的抗震性能进行强化设计，要在设计中做到具有针对性，不能套用固定的抗震设计，要根据建筑物的实际使用功能、建筑结构特点做出针对性较强的设计，必须在设计中凸显灵活性和实用性。设计师要了解建筑的抗震性能需求，并联合关键部门针对建筑物的抗震性能设计制定合理的规划设计，针对一些具有特殊结构特点的建筑物，要综合考虑其结构的复杂性、不规则性特点，根据内部结构的特点合理设置抗侧力构建，提高建筑物的整体抗震性能。布设抗震构件必须执行个性化处理，要针对建筑物的不同结构特点制定相宜的抗震结构设计，提升单个建筑物的抗震水平。

2.3建筑物的质量要小

地震时,建筑物的质量越大,结构越易破坏。因此震区房屋在保证正常使用的条件下,结构各部分应做得轻一些,如用加气混凝土砌块、轻质材料等砌筑墙体。在我国进行墙体材料革新以减轻墙体自重和改善材料特性是一项非常重要的工作。（1）减轻按盖和屋盖自重,尽可能采用轻质材料。震害表明按盖和屋盖越重则震害越重但按盖和屋盖本身被破坏的并不多见。（2）围护结构要轻承重墙体更要轻。当墙体自重大时,其抗剪强度和抗拉强度均很低,如果没有合理的抗震设计,结构的抗震性能就很差,在地震力的作用下容易产生破坏。（3）屋顶不要做笨重的附属物。屋顶的笨重附属物会引起明显的“极端效应”,使建筑物易遭受破坏,在工程中应尽量不做或少做。如果必须建造,也要做得矮些、牢固些建议用轻质材料组合成凸出物或采用钢结构。（4）周期计算是抗震的要害。自由体系自震周期的计算公式为：Ｔ＝2πｍ／ｋ（2）式中：Ｔ－－－结构体系的自振周期；ｍ－－－结构体系的质量；ｋ－－－结构体系的刚度,与其自身柔度成反比。可见,质量越大,周期越长。自振周期是结构的一种固有属性,它是结构本身的一个很重要的动力特性。在建筑设计中,应尽可能减轻组成结构的各部分的质量,刚度大才能有效地减轻震害。

2.4砌体结构设计

建筑的柱体结构与圈梁砌筑墙体部分会因为受到水平地震荷载与竖直地震荷载的作用下而出现裂缝，将墙体划分为多个块体。在水平地震荷载的作用下，建筑结构会产生水平方向的位移，逐渐向外移动，导致结构裂缝的开裂程度越来越大，破坏墙体的整体性，使墙体承压面积逐渐减小。当其承载力无法达到设计承载要求时，就会出现坍塌，墙体承载能力也逐渐消失。基于这种情况，应重视结构柱和圈梁的设计，提高结构的弹性，从而消耗一部分地震作用力，避免建筑墙体的刚度快速衰退从而发生坍塌现象，或者延缓这种问题的发生，使建筑即使在中震与大震情况下，也不会出现快速坍塌。

2.5引进新材料，使工程更具耐久性

建筑结构设计过程中抗震设计工作的开展，应确保设计方案的先进性与前瞻性，紧随行业的发展步伐，优化传统的设计理念，创新结构设计方案，秉承着提高抗震性能、确保工程使用可靠、安全的原则，积极引进新材料、先进的技术手段、科学的设计理念等，进一步突出建筑结构设计的前瞻性，避免被行业所抛弃。材料如何选择将直接影响工程使用寿命，在工程设计环节，设计人员应重视新建筑材料的使用，基于所掌握的建筑勘察数据，选择最为适宜的建筑结构设计方案，以其延长建筑工程使用寿命，使之更具耐久性。

结语

在建筑设计中，建筑的抗震设计是整个结构设计中最重要的部分之一。在研究建筑结构设计过程和建筑结构工程设计时，为了避免生产过程中的灾难，相关结构设计师应从宏观角度综合处理建筑结构设计。

参考文献

[1]倪震宇.建筑结构设计中抗震设计研究[J].工程技术研究,2019,4(2):169-170.

[2]任胜.高层建筑的抗震设计浅析及工程实例[J].建筑与预算,2020(7):56-59.

[3]王宇.探讨钢筋混凝土在建筑结构设计中的关键点[J].城市地理,2018(14):108.

[4]李霞.论述建筑结构设计中抗震性能设计要点[J].建筑工程技术与设计，2018(31):941-942.

[5]李腾，王岩辉.高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计[J].中国室内装饰装修天地，2020(2):192-193.