建筑結構工程在抗震設計中的探索

摘 要： 近年來，我國地震災害頻發，影響了我國經濟化建設和工業化發展進程。為了減少地震災害對我國造成的多方面影響，政府行政機關加強了建筑抗震性能的監管。文章對現代建筑結構設計中的抗震設計進行研究，分析了地震對建筑結構的影響、抗震設計要點。

關鍵詞： 建筑結構;抗震設計;優化

一、 建筑結構設計中抗震設計的重要性

（一）提升建筑的安全性

在建筑工程設計過程中，施工設計圖紙還不夠完善，因此我們需要結合工程實際要求，對建筑工程進行優化設計，并重視建筑整體設計過程中存在的問題，運用概念設計，可通過架構和對比，實現建筑項目結構設計施工方案的完善與優化。

（二）應對日益復雜的城市規劃需求

在進行抗震設計時，建筑設計工作者需要結合多方面因素進行綜合考量，除了保證建筑物內部的使用要求和功能要求外，還應該滿足日益復雜的城市規劃需求。

二、 建筑結構抗震設計的基本原則

（一）簡單化原則

通常來說，越簡單的建筑結構體系，其抗震效果越好。因為簡單化的建筑結構體系，其力學計算結果精確性越高，越有利于控制建筑結構的平整性。

（二）經濟性原則

在保證整體建筑結構安全穩定的基礎上還要考慮結構造價的問題，盡量在滿足建筑整體性能的基礎上考慮建筑的經濟性。

（三）抵抗性原則

為使建筑結構有效抵抗地震波作用力，設計人員需加強抗震設計。在建筑結構設計中，設定合理的抵抗力參數，以達到良好的預防效果。需要格外強調的是，這種抵抗力不得過大，以免影響整體結構的力學平衡。

三、 建筑結構的抗震性設計要點

（一）改善結構構件延性條件

以鋼筋混凝土結構的延性特征為例。①由于混凝土構件在不同承載體系中的破壞形態各不相同，為此，相關人員必須嚴格控制混凝土構件的破壞形態，尤其是混凝土構件對地震能量的吸納量與抗衡量;②豎向混凝土構件在整個建筑結構體系中發揮著至關重要的支撐穩定作用。若豎向混凝土構件的柱軸壓過高，則會在一定程度上削弱柱的延性條件。為此，相關人員要結合抗震要求，對豎向混凝土構件配置一定數量的箍筋，并采取適宜的箍筋配置方式，有效改善構件的延性條件。

（二）基于位移的抗震設計

首先，位移抗震設計要滿足建筑結構的建設需求，分析高阻尼相同建設結構的設計要點，針對“源效應”的不確定性，要進行長期的研究，減少外部因素的干擾和影響。其次，假設地震的反應譜，采用場地探測反應方式，了解建筑的結構的環境和地震動反應譜，并完成針對性的新設計。

（三）加強非結構構件設計

①在保證女兒墻、挑檐、門斗及雨棚等重要附屬構件完整性的基礎上，還需加強附屬構件與主體結構的連接穩固性;②非結構墻體抗荷載力與抗剪切力等基本條件，也會在很大程度上影響主體結構的抗震性能。為此，設計人員既要優化調整主體結構的受力狀態，又要改善主體結構的剛度條件，削弱非結構墻體的不利影響。

四、 建筑結構設計中的抗震設計的優化及設計方法

（一）建筑結構的選擇優化

在建筑項目結構抗震設計過程中，優化設計在其應用中發揮著很重要的意義，不但能夠提高建筑項目結構設計水平，還能夠更好的優化資源配置。在抗震設計過程中應用結構優化設計理念，需要有關人員依照建筑項目結構設計基本需求，全面性的了解混凝土材料的等級，了解初始尺度等相關數據，并依照該類信息數據分析項目結構體系的剛度，需要其滿足抗震設計需求。在抗震設計中，還應對該項目區域進行總結，搜集其區域地震有關信息，并做好抗震評估，分析項目結構抗震是否達標。此外，應對區域抗震性進行相應的量化，并給出相應的參考標準具體數值，便于其對結構配筋數量進行調整。同時利用BIM，構建結構抗震設計模型，并輸入設計參數，在進行相應的仿真模型，最后觀察其最終結果評判結構抗震設計工作的有效性。

（二）抗震設計流程

首先，要明確建筑材料符合設計規范和施工要求，要確定柱和剪力墻的截面尺寸，確定剪力墻和柱之間的關聯性。其次，結合建筑工程的具體功能和施工要求，按照用戶的實際需求，控制建筑結構性能，確定橫向角限值。再次，按照自由度體系的效應，確定建筑結構的抗震防設等級，提升抗震性設計質量，建議基于建筑結構的等效剛度和自由度體系深化抗震作用。最后，對建筑工程結構水平地震作用及重力荷載效應進行計算，經過計算組合，確定建筑工程梁、柱及墻體等構件的截面內力設計值，計算構件截面承載力，并采取相應的抗震設防設計方式。

（三）建筑結構的功能優化

對于建筑物來說，在進行建筑設計之前就已經確定了其相應的功能，用于不同的用途，比如住宅、辦公樓、商場、停車場等。因此，不同的建筑都有著自身不同的需求，在進行建筑設計時需要根據這些要求進行相關抗震效果設計。

（四）提高結構設計的合理性

在建筑結構抗震設計時，首先要做好概念設計;其次應該選擇合適的抗震體系，使該體系能形成多道防線，剛度與強度能夠均勻合理地分布;此外要求建筑結構簡單規則，可在合適的位置通過設置防震縫來提高建筑整體的抗震能力;最后通過合理的構件設計滿足控制的變形要求。

（五）設置多道抗震防線

所謂設置多道抗震防線，是指在高層建筑結構抗震設計方面，利用一些耗能桿件的屈服和彈塑性變形來消除地震能量，從而使得建筑結構的各個構件處于一個穩定的狀態，避免構件因為地震作用力的影響而出現破壞。

五、 結語

建筑的安全性能一直是社會各界關注的重點，建筑是人們生產生活的必要場所，一旦建筑的穩定性出現問題，抗震性能存在問題將會直接影響人們的安全，造成嚴重事故的還會給社會帶來不好的影響。所以相關設計及施工工作人員都應當引起重視，尤其需要重點關注混凝土建筑主體基礎設計、結構設計、抗震加固設計等方面，以提升建筑的抗震性能。

參考文獻：

[1]涂輝.建筑結構設計中的抗震設計探究[J].現代物業（中旬刊），2019（9）：76.

[2]趙偉.抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用研究[J].智能城市，2019，5（15）：46-47.

作者簡介：? 李穎澤，河北省石家莊市。