建筑結構設計與減震設計分析

張 源

（西部建筑抗震勘察設計研究院有限公司，陜西 西安 710001）

建筑結構設計主要指的是針對建筑物工程不同受力部分進行科學有效的結構規劃和設計，通過合理的設計可以使建筑物具有良好的穩定性，保障人們的居住安全。在建筑工程投入到正式使用后，由于受到不同作用力的影響，結構穩定性可能會出現一定的變化，在遇到此種問題時，一旦建筑結構設計沒有達到規定標準和要求，就會使其負載能力超過最大限度，導致建筑物出現變形、傾斜等問題，情況嚴重甚至會造成建筑坍塌等。這樣不僅會對人們的安全產生極大的威脅，還會造成嚴重的經濟損失。另外，減震設計對于建筑物而言也非常重要，它可以在遇到地震等災害情況時保障建筑安全。因此，必須要加強對建筑結構和減震設計的重視程度，科學有效地完成設計工作。

1 建筑結構設計概述

在進行建筑結構設計時，最為關鍵的設計內容就是減震設計，而且近年來我國地震災害頻繁出現，人們對于建筑減震設計的重視程度越來越高。為了降低地震帶來的災害，需要對建筑工程所在區域進行實地勘探，了解具體的地質狀況，通過科學的減震技術來進一步增強建筑物的穩定性，使其在遇到地震時能夠有效地抗震，保障整個建筑的安全。

實施具體設計時，首先，應該對建筑工程中需要應用到的零部件進行認真準確的統計，同時還需要計算出不同零部件的極限荷載值的承受范圍。整個設計過程必須要以嚴格秉承安全為主的基本原則，科學合理的設計建筑結構。建筑設計的根本任務就是要保障建筑物結構具有較強的安全性和穩定性，使得建筑工程在受到外力影響和干擾時能夠抵抗不良因素帶來的影響，保持良好的使用狀態，同時保障人們的安全。建筑結構在進行設計時涉及的主要因素比較復雜，包括：墻柱、樓梯等，這些部件既可以對整個建筑工程起到有效的承載作用，還同樣屬于工程的框架部分。另外，對于建筑工程而言，這部分部件在其構成體系中起到非常關鍵的作用，而且不同部件之間存在著一定的傳遞作用。因此，建筑結構部件需要能有效承受不同方向的作用力，這就要求這部分部件要具備較強的抗裂和穩定性能，保障在使用期間能夠成功發揮效用，保障整個建筑工程的安全，在遇到災害問題時起到有效的防護作用。

2 建筑結構的隔震策略

2.1 地基隔振

當發生地震時，最先與地震發生接觸到就是建筑物的地基部分，這也是地震能量在傳播過程中會直接作用的區域。因此，必須要采取有效措施來保障地基，使其具有良好的抗震效果，為抗震工作打下良好的基礎。地基隔震一般是指針對建筑工程內的一些基礎設施采取有效的處理，比如，可以鋪設墊層降低地震波的作用，從而進一步控制地震帶來的破壞，最終起到保護建筑物的作用。這種方法經歷了較長的發展時間，抗震效果也十分良好。地基隔震的原理如下：首先，在建筑工程的地基部分實施特殊處理，通過間隔物質的阻攔使得地震力量被大幅度削減，從而達到有效的抗震效果，保護整個建筑工程的安全。在傳統時期，人們曾將糯米作為地基隔震的原材料，從而在發生地震時能夠盡可能地減少災害問題造成的破壞。從當前角度來看，這種方法的不足之處很多并且不具備較強的實用性，但不可否認這在當時這是一種十分有效的技術創新方法。在此方法的基礎上，人們逐漸了解到外墻材料的選取需要具有良好的黏著性，這樣能夠在一定程度上起到減震作用。隨著近年來我國科技水平的提升，相關領域的專家學者也對房屋建筑的抗震減震技術進行了深入的分析和研究，在大量的實驗下，專家發現將瀝青應用于地基隔震中可以起到較為良好的效果，并且這種方法的造價成本不高，具有一定的經濟適用性和推廣價值。

2.2 層間隔震

針對已經投入使用一段時間的建筑工程在后期進行改建時，一般會進行層間隔震的設計。層間隔震的施工作業比較易于操作，難度系數較低，同時對于建筑工程沒有較高的要求，適用于多種類型的建筑物。對設置隔震裝置的措施進行對比分析可以發現，采用層間隔震設計的效果沒有隔震裝置的效果好，可以有效減震的范圍也十分有限。因此，在進行建筑結構設計時一般只能在局部區域采取層間隔震，難以將該方法應用于整體建筑物當中。另外，層間隔震需要將隔震設施安裝在建筑工程內不同層間隔區域來削減地震帶來的能量，從而降低災害問題，但是整體效用一般。

2.3 結構懸掛隔震

在建筑物中實施懸掛隔震設計，指的是通過懸掛方式將建筑結構吊起，也就是在建筑設計中比較常見的懸掛結構。這種設計在遇到地震災害時，地震能量在傳播過程中基本不會對懸掛結構造成影響，以此來減弱地震造成的破壞。結構懸掛一般在大型鋼結構中應用的比較廣泛，但是這種設計的標準要求較高，必須要將建筑物的主體和分支架構框架進行科學有效的結合才可以起到良好的隔震作用。該設計的主要原理是在發生地震災害時，由于地球運動產生晃動，但是框架本身可以自由靈活地運動，當地震能量傳播到框架結構時，能量已經被大幅度消減和弱化，不會對結構造成嚴重的不良影響。因此，這種結構可以起到較好的防震效果。除此之外，結構懸掛設計還可以減少地震對于建筑整體工程造成的損壞。但是這種結構也具有一定的缺點，由于需要應用的鋼結構總量較大，使得施工成本上漲，總體下來造價成本較高。

3 常見的減震技術分析

上述一系列隔震策略主要是通過針對建筑工程采用特殊設計或材料來起到減震作用，減少地震災害對于工程的損壞。為了更加有效地降低地震帶來的破壞，還可以通過一些技術手段來增強建筑工程抵御外力的能力，防止建筑物遭受到嚴重的毀壞，以下對此進行具體的分析。

3.1 應用減震裝置

隨著人們生活水平的提升，大家越來越重視居住的舒適度和安全性，對于建筑物的減震設計更是有著較高的要求。因此，建筑工程的施工企業必須要嚴格落實建筑工程的減震工作。針對工程內的重點區域除了要進行特殊處理，還需要設置相應的減震裝置，這樣可以在出現地震等災害問題時有效地減少對建筑工程產生的作用力，確保人們的人身財產安全不受到侵害。

3.2 地基隔震

一般情況下，需要在建筑物施工前對其地基實施有效的隔震設計，主要是需要在關鍵位置安裝相應的隔震裝置，如果在建筑施工后進行操作則難以達到理想的隔震效果。當建筑工程全部完工后，如果在此時實施抗震加固，則需要將全部抗震工作從頭做起，不但會增加施工任務，還會導致經濟成本上漲，使得企業無法獲得較好的經濟效益。

4 結語

綜上所述，對于建筑物而言，其抗震功能會對整個建筑的安全性產生直接的影響，同時還和人們的人身財產安全有著緊密的聯系。因此，在進行建筑施工建設時必須要加強對整體結構和減震設計的重視，有效地落實相關工作，保障建筑使用安全，促進社會向著更加和諧穩定的方向發展。