建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)探討

李志磊 恒大地產(chǎn)集團(tuán)石家莊有限公司

在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)師要對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)更多的關(guān)注。建筑物的抗震結(jié)構(gòu)性能是現(xiàn)代建筑發(fā)展需要具備的最基本條件，也是現(xiàn)代建筑水平的體現(xiàn)。圍繞著建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)有許多的設(shè)計(jì)師前赴后繼進(jìn)行研究和探索。在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中主要圍繞著概念設(shè)計(jì)和技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的研究和分析。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較強(qiáng)的專業(yè)性和復(fù)雜性。設(shè)計(jì)師只有對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行熟練的掌握才能制定出更高標(biāo)準(zhǔn)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，才能達(dá)到現(xiàn)代建筑抗震性能要求。

一、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體特點(diǎn)

首先，建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要綜合考量建筑物的水平和在和豎向荷載力，使建筑物的受力達(dá)到均衡。由此建筑物能夠在地震環(huán)境下保持較強(qiáng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)師在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮到建筑物梁與柱之間的連接和受力情況，確保地震情況下建筑物不會受到較大的地震作用力的沖擊，保障建筑物主體結(jié)構(gòu)的完整性。

其次，建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)的延展性，建筑結(jié)構(gòu)的延展性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要充分考慮的問題。在地震情況發(fā)生時(shí)，建筑物會出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象，但是建筑結(jié)構(gòu)的變形要有一定的承載力支撐，需要在梁與柱的構(gòu)造上采取安全措施來提高建筑結(jié)構(gòu)的延展性。

二、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體要求

（一）建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本條件。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要把抗震性能融入到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要確保建筑結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)承載能力。設(shè)計(jì)師要對建筑結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析，確保抗震設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、精確性。在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體過程中，既要保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，又要考慮到建筑物的延展性和空間合理設(shè)計(jì)。

（二）提高建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)水平。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需要從科學(xué)和力學(xué)角度進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和分析，要嚴(yán)格的執(zhí)行建筑抗震結(jié)構(gòu)的行業(yè)規(guī)范。在設(shè)計(jì)過程中加強(qiáng)建筑框架結(jié)構(gòu)之間梁與柱的連接可靠性，要確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)處理。設(shè)計(jì)師要運(yùn)用力學(xué)公式對建筑結(jié)構(gòu)受力情況進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)算。計(jì)算出建筑物支撐梁和支撐柱的承載沖擊力的最大限度。既要保證建筑結(jié)構(gòu)整體性的剛性需求，又要兼顧到建筑結(jié)構(gòu)的延展性，這樣能夠使建筑物在地震發(fā)生時(shí)降低損失。

三、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體要點(diǎn)分析

建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要由建筑物的基礎(chǔ)來決定，建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要重點(diǎn)考慮地基基礎(chǔ)的合理設(shè)計(jì)和布局，建筑設(shè)計(jì)師要充分考慮到地基結(jié)構(gòu)的樁基結(jié)構(gòu)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震性能主要取決于建筑物的水平荷載力，通常建筑結(jié)構(gòu)采用剪力墻的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行處理，其中建筑物的水平荷載力受力主要來源于地震豎向荷載力和水平荷載力。在抗震結(jié)構(gòu)中要重點(diǎn)考慮地震水平力的受力結(jié)構(gòu)。

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過程中水平荷載力主要針對側(cè)向位移對建筑物造成的影響。水平位移越小，建筑結(jié)構(gòu)就要有穩(wěn)固的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。穩(wěn)固的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能有效的控制建筑物的水平位移現(xiàn)象的發(fā)生。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要做到小震不壞，中震可修，大震不倒三原則，才能降低地震發(fā)生時(shí)建筑物的損壞給人們帶來的損失。在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)中，要遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)梁弱彎等基礎(chǔ)原則，能有效保證建筑結(jié)構(gòu)的延展性。

四、建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

（一）建筑物位置選擇。建筑物位置選擇對抗震的影響，地震一般是由地殼的運(yùn)動所引起的，與建筑物所在地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有重要的關(guān)聯(lián)性。建筑物結(jié)構(gòu)走向要依據(jù)建筑物所在位置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整以及結(jié)構(gòu)的處理，盡量的使建筑物的走向與地質(zhì)結(jié)構(gòu)所傳遞的地震能量相平行，從而提高建筑物的結(jié)構(gòu)抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)抗震性能要依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)地質(zhì)、水文勘測，收集準(zhǔn)確、詳實(shí)的數(shù)據(jù)。避免因地質(zhì)、水文等抗震參數(shù)的誤差給建筑結(jié)構(gòu)的抗震性帶來風(fēng)險(xiǎn)。建筑設(shè)計(jì)師要依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的具體模式，充分考慮到建設(shè)地點(diǎn)的水文、地質(zhì)條件，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的具體制定實(shí)施。

（二）優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方案?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，首先要保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。其次，要提升建筑結(jié)構(gòu)的空間利用能力以及內(nèi)部空間的舒適性。通常建筑結(jié)構(gòu)運(yùn)用框架結(jié)構(gòu)或者框剪結(jié)構(gòu)來提升建筑物的抗震性能。框架結(jié)構(gòu)主要運(yùn)用鋼筋、混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使建筑物的梁與柱之間構(gòu)成豎向荷載力和水平荷載力的平衡，從而達(dá)到建筑物的抗震性能的提升。

（三）在抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中模型設(shè)計(jì)具有重要意義。房屋建筑具有多種多樣的空間形態(tài)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)空間建立模型，對建筑模型受力情況進(jìn)行演化。要充分考量建筑模型在不同的地震受力情況下，對建筑物所帶來的破壞作用進(jìn)行測試得到詳細(xì)的數(shù)據(jù)。建筑設(shè)計(jì)師要盡可能的簡化建筑結(jié)構(gòu)的空間形態(tài)基礎(chǔ)處理上。設(shè)置一些穩(wěn)固建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)面，使房屋建筑結(jié)構(gòu)布局遵循均勻受力鋼性，穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)也要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)延展性，降低地震對房屋結(jié)構(gòu)的破壞作用。

（四）對建筑物進(jìn)行抗震加固處理。在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，隔震方案設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員對隔震設(shè)計(jì)處理的具體工作。在施工過程中，建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位要安裝具有隔振效果的特殊裝置。建筑物能夠在地震發(fā)生情況下增加阻尼系數(shù)，從而降低地震對建筑結(jié)構(gòu)的損害，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

結(jié)束語：建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要依據(jù)建筑相關(guān)的各種具體條件進(jìn)行技術(shù)調(diào)整和結(jié)構(gòu)處理，不同的設(shè)計(jì)師對建筑物抗震結(jié)構(gòu)處理有不同的理解和處理方案?？傊槍ㄖY(jié)構(gòu)抗震能力，首先要保證建筑物的基礎(chǔ)穩(wěn)固性，保證建筑結(jié)構(gòu)豎向荷載力和水平荷載力的綜合受力情況，同時(shí)要對建筑結(jié)構(gòu)延展性進(jìn)行設(shè)計(jì)處理，等地震發(fā)生時(shí)才能降低地震對建筑結(jié)構(gòu)的損害。