淺談建筑結構設計中抗震結構設計

李君業

遼寧中誠建筑設計有限公司 遼寧沈陽 110000

介于地震災害的巨大威脅，在現代建筑結構設計條件下，十分重視設計結構的抗震性，同時國家也提出了建筑抗震性等級要求[1]。而因為現代建筑結構設計要兼顧很多功能性要求，同時規模普遍增大，所以抗震性設計要求更高，因此，對建筑結構設計抗震設計的應用進行研究，具有重大有意義[2]。

1 建筑工程結構抗震設計的意義

建筑工程結構設計中，抗震設計占據著重要地位，其可完善建筑工程結構的抗震性能。設計者會采取多種科學有效的方式增大土木結構承受外力作用的能力，從而加強建筑工程結構的穩定性及安全性。另外，抗震設計可顯著增大土木結構的抗震能力，若土木結構設計的抗震能力較低，則在地震工況下會出現結構變形或建筑物倒塌問題。所以結構抗震設的設計目標就是使建筑物經抗震設防后，減輕建筑的地震破壞，避免人員傷亡，減少經濟損失。確保建筑結構“大震不倒，中震可修，小震不壞”的設計原則。

2 建筑結構設計中抗震設計注意事項

認識到抗震設計在建筑結構設計中的重要意義，設計人員在開展具體工作前應注意一些事項，一方面，嚴格控制建筑設計限值，按照相關的規章制度設計人員應明確建筑物的層數和總體樓高，并加以嚴格控制。此時，假設建筑物的設防烈度為8度，其建筑層數應小于6層。而針對于黏土多磚型的建筑而言其總體高度應小于18米，如建筑結構為鋼筋混凝土，其整體高度應小于45米。

另一方面，結構連接點及屋頂設計中的注意事項，設計人員在工作中，應保證房屋主體結構連接符合抗震基本要求，其設計過程中，建筑構件形式和種類日趨增多，具體包括玻璃幕墻、花崗巖以及大理石板材等，這些結構雖然在一定程度上，增加了建筑物本身的強度，但是，為保證房屋抗震性能的穩步提升，設計人員還應注重非結構固件對建筑物的影響，例如壁櫥、玻璃隔斷以及內隔斷，相關人員通過增加各部分的穩定性，提高了建筑房屋整體施工水平。

3 抗震設計應用策略

3.1 建筑主體結構基礎設計

建筑基礎工程直接關系到建筑質量，主要由于地基需承受上部建筑壓力，由此看出建筑基礎對于建設質量的重要性。若地基基礎承載能力較低，即使上部結構較為牢固，也會大大降低整體結構的安全性。在進行結構設計時，首先需對建筑物地質情況進行勘察，通過科學方法進行設計，最大程度滿足沉降及承載力要求，提高整體結構的安全性能。

3.2 借助剛度設計實現建筑的抗震性能

在抗震設計中，剛度設計是至關重要的部分。建筑設計中，抗震設計需要注意，建筑主體主軸會受到各個方面的沖擊力以及破壞力，這個時候建筑剛性方面的設計，就要充分滿足抗震能力方面的需求，特別是在抗扭轉剛度方面，要進行嚴格的考量，防止在建筑受到地震的沖擊之后，建筑結構出現變化，建筑結構的整體穩定性受到影響。剛度設計是抗震設計中至關重要的部分，需要對結構設計的各個方面進行考慮，要保證各個構件的剛度都是能達到相關的要求，從而根據整體性原則，使整體的建筑剛度才會充分滿足技術要求，讓建筑具備良好抗震能力[3]。

3.3 設置建筑抗震防線

之所以加強對建筑的抗震防線設計，是為了保障在實際地震發生過程中，建筑的主體結構受到的影響最小，同時也是為了防止在地震發生之后的余震對建筑的二次破壞。針對不同的抗震設防烈度，地震效應增大系數會形成不同的數值，因此在實際應用抗震設計理念的過程中，必須要引起注意。對建筑結構的承載能力進行計算，對部分薄弱的環節加強建設，將薄弱部位的承重力轉移到高強度環節上，從而實現壓力的分布。建筑抗震防線的設置應保證低震級時不壞，中震級時能夠修理，大震級時不會導致建筑物倒塌。防線設計人員應根據建筑物的結構，沿著建筑物的豎直方向設立防線，防線的設置數量應保持均勻的原則，最好能夠對稱設計。抗震防線應設置多道，將防線與建筑物的其他結構進行科學連接，能夠形成合力，有利于在地震來臨時提高建筑物的抗震性能，減少建筑物倒塌造成的損害。

3.4 框架結構

框架結構是一種大面積的抗震結構，其本身不但具有良好的抗震性能表現，同時還可以與上述剪力墻結構組合，形成框剪結構。具體來說，框架結構主要由若干梁、柱組成，根據建筑受力特點來進行布置，由此形成水平力，同時不同梁、柱與地基之間的結合，會產生相互作用，由此保障每個梁、柱的穩定性，在地震外力影響下，所有外力會被分攤至每個梁柱，因此具有良好的抗震性，不會出現局部塌陷而引起的整體塌陷問題。在適用范圍上，框架結構與剪力墻結構一樣，都適用于高層或超建筑工程當中，但不同的地方在于，框架結構可以貫穿整體，為整個建筑提供抗震力。

3.5 運用計算機科學設計建筑力學模型

借助計算機技術，在抗震設計中，可以對建筑結構的具體抗震數據展開精確計算，從而讓建筑結構的抗震能力保持良好的水平，可以讓設計結構與建筑實際的需求是符合的，計算機可以進行充分分析，建筑結構在荷載的作用下出現的變化，然后繪制出設計圖紙。可以構建出更加符合實際需求的建筑模型，分析出建筑的抗震能力是否符合實際的要求。現階段在抗震設計中，借助信息技術，在數據分析以及建模方面都是更加方便的。因此設計人員可以充分使用先進的技術，比如BIM技術，就是一種在建筑內非常受歡迎的技術手段，在建筑設計的階段對BIM技術展開應用，各部門充分參與到建筑設計中，讓抗震設計更加萬無一失。在建模方面BIM有可視化的特點，可以滿足相關的要求。

4 結語

綜上所述，隨著我國社會經濟的發展，抗震設計越來越成熟，在建筑結構中的應用，不僅提高建筑物整體的建設水平，而且也保證了人們的生命和財產安全，相關人員在具體的操作環節，應注重抗震設防標準的應用、增加房屋結構的抗震性能以及提高建筑剛度的策略與方法，可有效提高房屋設計的合理性，提升建筑施工水平。