建筑結構設計中的抗震結構設計理念

曲靳

摘 要：在我國教育、經濟、文化、科學等領域全方面發展的背景下，人民群眾生活質量水平得到了顯著提升，在社會多方面支持下人們對居住生活建筑提出了更高的要求，建筑房屋不僅要質量合格，抗震效果也要達到一定的高度，這對建筑結構設計人員來說是一種全新的設計挑戰。地震會給房屋建筑造成極大地沖擊作用，破壞內部整體結構，造成建筑物倒塌，致使建筑物內部人員受到生命危險，針對這情況我國在很早之前就開始提升建筑設計抗震要求，但是由于部分設計人員疏忽和不可抗拒因素，一些建筑物抗震效果較差，其整體建筑質量使人擔憂。為此，本文結合筆者數年建筑設計經驗，淺談建筑設計抗震設計理念優化方向，意指為我國建筑設計人員技術水平進步貢獻自己的力量。

關鍵詞：設計理念;抗震結構;設計原則;設計優化

引言：2008年汶川地震給我國人民帶來了巨大的經濟損失，舉國陷入悲痛之中，地震給我國人民留下了不可磨滅的印象，自2008年開始我國建筑行業對建筑抗震結構設計要求不斷提升，建筑人員設計房屋難度逐漸加大，但是部分設計人員面對抗震要求與挑戰沒有明確的認識，致使建筑項目在設計初期就沒有良好的抗震性。為了避免這一問題的發生，設計人員必須提升自身設計理念，采用科學、合理設計方案，進而保證建筑抗震效果可以達到預期值，提升建筑整體質量。

一、抗震結構設計初衷

嚴格來講，所有人為建筑設計的初衷都是保證建筑物的安全性，即內部使用安全以及外部管觀賞安全，一個建筑只有在能夠確保安全后才可能投入使用。而地震作為地球地殼的常規變化運動，對于地面上的人和動物來說都有一定的影響，建筑物需要有能夠抵抗4以下的地震，保證建筑物不會受到任何的損壞。此外，在發生4以上地震時，建筑物應該保持整體結構穩定，不會輕易倒塌或是主梁結構發生形變等問題我，為建筑物內人員撤離爭取時間。最后在發生7級以上特大地震時，建筑物要在最大限度上保證不會垮塌，為后續營救人員營救任務開展帶來一定的便捷性，加快搜救人員援助速度，讓更多受災人員獲得幫助。以上就是建筑抗震結構設計基本目的[1]。

二、建筑抗震結構設計基本原則

在我們賴以生存的地球上，每年都會發生2萬余次地震，5級以上地震超過3000件，6級以上地震超過120次，7級以上地震超過10次，如此頻發的地球環境，設計人員在設計建筑抗震界結構時，需要遵守“小震不壞、中縝穩定、大震不倒”的基本原則，針對不同地區、不同建筑要求，要采用不同的設計方案[2]。簡單來說，如我國東北地區地震頻發率較低，震感較小，對建筑物不會產生致命性破壞，為此在設計過程中需要使用彈性較好的建筑材料即可，在后期保養與維修方面都較為便捷;又如在我國陜西地區地震強度與頻率較東北地區略高，地震影響較為惡劣，在這種情況下設計人員需要采取一定的補修措施，在使用彈性材料的基礎上提升建筑承重力度與延展力度，使建筑物在面臨地震時，作出抗震反應;又如我國四川盆地地勢地區，就屬于大強度地震多發區域，在發生地震時建筑物會承受高強度地震能量破壞，對于該地區設計人員要從內部結構、泥柱澆灌、承重墻設計、外墻保溫等多方面進行抗震效果設計優化，促使整體建整體抗震效果增強，即使在面臨高強度地震時，主體結構也不會發生坍塌，給被掩埋者提供生還的可能性[3]。

上述內容簡述了三種具有代表性的抗震設計，選取的舉例地區也是近幾年地震頻發區域。對于那些沒有發生過中強度地震或高強度地震地區，該地區設計人員也要對抗震結構設計優化加以重視。地震作為地球自然運動反應，現階段沒有任何技術手段可以提前預知地震的發生，所以在任何地區都可能突發高強度地震，若沒有提前做好抗震結構設計工作，建筑物很可能面臨突然倒塌的可能，增加受災人數數量，為營救工作帶來較大的難度[4]。

三、抗震設計材料的選擇與布置

對建筑物來說選擇抗震效果較好的材料必然會直接提升整體抗震能力，故此，設計人員應該在滿足甲方建筑要求和造價計算要求基礎上，選著合適建筑材料。隨著我國科技發展許多新型建筑材料與建筑結構體系被研發出來，這些新型材料不僅造價低于傳統混凝土材料，而且在抗震效果上也有著卓越的表現，但是部分設計人員對于新型材料市場并不是十分了解，不敢貿然使用全新的抗震材料，致使建筑整體抗震能力一直處于落后的水平。對于這種問題，設計人員應該先對建筑構造需求、場地環境、施工團隊技術能力、硬件設備支持以及施工技術人員職業素質進行全方面了解，在有信心開展新材料建筑基礎上，進行創新性設計方案優化。此外，設計人員在使用新型抗震材料時，還需要在抗震結構組成上提升整體建筑的延展性、強度性、重力性，重新評估整體建筑的重心位置、受力程度、正交性數值。具體來講，設計人員需要對材料與建筑融合性重新評估，避免出現，建筑不穩定、結構較差等問題。在完成設計圖紙交接工作后，設計人員可以在親臨施工現場，與建筑團隊一起見證新型材建筑搭建過程，記錄下施工人員在建筑過程中遇到的設計問題，積攢新型材料使用經驗，為今后建筑抗震設計理念提升打下堅實經驗基礎[5]。

四、建筑結構設計的抗震結構設計理念提升方向

部分設計人員對抗震結構設計理念提升沒有任何的頭緒，筆者建議設計人員可以先從抗震等級設定開始著手，以此來逐步提升自身的設計經驗，轉換傳統抗震結構設計理念。此外，以抗震等級作為設計理念提升方向，可以在最大限度上提升建筑質量，避免在地震時建筑整體垮塌、永久性損毀等問題發生，及時是高強度地震也能堅持較長的穩定時間，這與抗震結構設計目的不謀而合[6]。基于此種情況，設計人員在開展設計工作之前，應積極與當地地質勘探部門取得聯系，了解近20～40年之間地區地震發生頻率，確定當地地震震波平均強度，以此來規劃具有針對性的抗震等級，在抗震等級較高區域，設計人員需要強化基礎結構設計，在地震等級其于較低區域，需要使用彈性較好的建筑材料。在同等條件下，設計人員要提升建筑基礎抗震能力，簡單來說，就是將低強度地震區域建筑設計成可以抵抗中級強度地震建筑，避免地震強度上升影響建筑整體抗震效果。我國雖然不屬于地震頻發國家，但是也要提升設計人員抗震結構設計水平，保障我國人民生命財產安全，使地震的危害降至最低。

綜合上文所述內容，設計人員在進行建筑抗震設計時，首先需要摒棄傳統意義上的抗震理念，使用全新的抗震材料提升建筑抗震效果，發揮抗震結構設計做大的意義與價值。此外，設計人員要提升自身設計水平，從不同的方向來完善建筑抗震結構設計，從而在不破壞建筑整體質量的前提下，發揮建筑整體抗震效果，最終出盡建筑設計行業整體發展。

參考文獻：

[1]李陽. 分析建筑結構設計中的抗震結構設計理念[J]. 中國室內裝飾裝修天地， 2020， 000（001）：174.

[2]于乃浩，? 白瑞雪. 建筑結構設計中的抗震結構設計理念[J]. 百科論壇電子雜志， 2019， 000（022）：111-112.

[3]張超. 抗震理念在民用建筑結構設計中的應用探微[J]. 中國室內裝飾裝修天地， 2019， 000（006）：168.

[4]朱鋒鋒，? 趙諾. 抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用[J]. 百科論壇電子雜志， 2019， 000（009）：87-88.

[5]谷京都. 關于建筑結構設計中抗震結構設計問題及策略研究[J]. 四川水泥， 2019， No.277（09）：84-84.

[6]趙雪飛， 盧小玉. 淺談建筑結構設計中"隔震減震控制技術"的應用和發展趨勢[J]. 建材與裝飾， 2019， 563（02）：127-128.