建筑工程結構設計中抗震問題的分析探討

洪東坡

摘? 要：在設計人員對各類建筑結構進行有效設計的過程當中，為了保障建筑物在后續使用中的安全性能應當結合建筑的實際施工位置以及地質結構對建筑結構的抗震設計工作進行深入分析。只有這樣才能保障建筑項目在建設施工完成之后的安全性以及合理性，為此本文對建筑結構工程結構設計中的抗震問題進行了全面探討。希望通過本文可以為相關工作提供一些參考。

關鍵詞：建筑工程;結構設計;抗震問題;分析

1建筑工程結構抗震設計研究的關鍵意義

從當前的實際情況而言，人類在各項工作開展中最為常見的自然災害之一，同時其產生的破壞性非常大。一旦地震發生，倘若人們居住的建筑物不具備足夠的抗震能力的話會造成極大的生命財產損失。因此建筑物的抗震能力對其使用安全性有著非常重要的意義。在很久以前，我國便根據人們的居住安全需求對建筑結構抗震標準提出了小震不壞，中震可修，大震不倒這一重要原則。此外大部分結構設計人員當前都已經認識到了建筑結構抗震能力對于建筑物后續安全使用所具有的重要意義，并且嚴格地按照國家所提出的相關標準對建筑物進行抗震設計，從而保障建筑結構的抗震能力。

2建筑工程中抗震設計的主要原則

2.1建筑形體及其構建步驟的布置的規則性

為了保障建筑物的抗震能力，國家對建筑物的抗震設計進行了一系列有效的規范，而對于建筑物的規則性判定標準采用的是《建筑抗震設計規范》GB500101-2010（2016年版）第3.4節中明確指出：特別不規則的建筑應進行專門研究及論證，采取特別的加強措施;嚴重不規則的建筑的則不應采用。因此為了保障建筑物本身所具有的抗戰能力，應當在建筑結構設計的過程當中選擇一些合理的組織形式。在方案設計工作進行中，為了保障建筑結構的合理性設計人員應當對標準層平面布置圖進行認真研究，查看設計中是否存在不規則樓板不連續等不良問題。一些有利于抗震的規則平面有方形、矩形、正多邊形等等，然后對其余各層的平面布置圖及立體剖面圖進行詳細檢查。一旦發現存在抗側力構件不連續等不良問題，應當立即對其進行整改。此外建筑立面應當盡可能地采用矩形、梯形以及三角形等由下到上變化均勻的形式，這些形狀可以避免高度變化過大等不良現象。如果方案階段中就存在很多不規則情況，那么設計師應當及時指出方案設計中存在的問題，并且提供相應的解決辦法。

在初始設計中，建筑物的平面立面以及剖面已經基本確定。這時可以通過一些技術手段的合理應用規避一些不規則設計的出現，例如可以對結構的抗扭剛度進行合理化調節。對于一些層高遠超正常范圍之內的建筑可以增加一些豎向構件以及梁的截面尺寸來防止建筑結構側向剛度不規則的情況。

2.2地基基礎抗震設計

地基基礎是整個結構設計中最為重要的一項內容。我國地域跨度較大，不同地區的地質更是千差萬別，因此地基基礎設計要比地上結構設計復雜得多。在設計地基基礎的過程當中，設計師應當對地基基礎所處地質結構等各項內容進行充分了解。只有這樣才能保障地基基礎設計的安全性，進而保障建筑物的后續使用質量。對于地基基礎設計工作而言，在進行的過程當中不但要加大對國家制定的各項標準規范進行遵守，同時要又要積累大量的工程經驗。在選址的過程當中應當對施工地區近些年來的地震活動情況以及工程地質等各項內容進行充分了解，對于一些頻繁發生地震的地段或是地質質量不過關的地段不應當建造建筑物。對于一些不利的地段應當提前避開確實無法避開時應當采用一些結構加強措施。在設計中設計人員應當對勘察報告進行深入研究，從而充分的了解到建筑所在場地的地質情況。結合設計經驗采取合理的工程形式，當選擇類型較多時應當對施工的便利性以及造價的低廉性等進行有效選擇保障，選出最為合理的形式。

2.3結構抗震計算

結構抗震驗算工作是當前我國保障建筑物抗震能力的關鍵技術之一，同時也是設計人員在對建筑結構進行抗震設計時接觸最多的內容。在抗震驗算工作正式開始之前，設計人員應當對建筑物的地理位置等一系列內容進行詳細查看，最終確定出地震動參數。就一般情況而言，只需要對水平地震作用進行有效驗算即可。但是當遇到一些建筑結構跨度較大的形式時應當加入對豎向地震作用的驗算工作。就一般情況而言，建筑物規模越大，那么相應的復雜程度也會增大。經過多年的發展，當前結構抗震驗算工作可以通過一些便捷的結構分析軟件來保障最終數據的有效性，例如國內常用的PKPM、YJK等。通過抗震驗算工作可以預知地震作用下建筑物可能產生的變形以及各構建所需承受的耐力等數據。通過對這些數據的分析對結構布置進行有效調節，從而保障建筑物能夠在地震來臨時依然擁有足夠的抗震能力。通過上文所述不難發現結構抗震驗算是一項需要反復試算調整的工作，當該項工作完成之后建筑物整體的抗震設計工作基本完成。

3建筑工程結構設計中具體抗震問題分析

3.1抗震設防分類判別

就當前而言我國建筑抗震設防風類別主要為特殊設防類、重點設防類、標準設防類、適度設防類4大類型。國內大部分建筑都屬于標準設防類。規范中的定義也是大量排除了其他三類的建筑，這類建筑不再過多關注。因此本文主要對工程設計中經常遇到的一些重點設防類建筑進行分析探討：

第一，建筑教育建筑中幼兒園、小學、中學的教學樓、宿舍、食堂、醫療建筑中的二、三級醫院中均屬于重點設防類。對于學校建筑以及醫療建筑而言，一些區域由于其地區的特殊性又進行了一些專門的規定。這時設計人員在進行抗擊抗震設計時，應當尤其對這些內容進行注意。例如唐山市的地震局明確規定，學校幼兒園以及醫院等區域應當按照當地設防標準上再提高一度進行抗震計算。此項規定遠比國家規范嚴格，因此在對唐山地區的建筑項目進行設計時應當按照此項規定進行。

第二，對于一些商業建筑中人流較為密集的區域應當按照重點設防類進行設計。有規定指出一個區段內人流量為5000人，建筑面積約為17，000平方米或營業面積7000平方米以上的商業建筑屬于人流密集類的商業建筑。這時應當按照重點設防類對其抗震結構進行有效設計。

3.2抗震等級確立

對于建筑結構來說，其實際抗震等級是采取抗震措施的重要指標。因此在建筑結構設計中，應當首先對抗震等級進行確立，然后才可以進行后續的工作。設計框架結構、抗震墻結構等可以直接按照國家所頒布的規范表格進行確定。而對于框架結構應當按照國家規定中的水平力作用下結構底層框架部分承受的地震傾覆力矩與結構總地震傾覆力矩的比值確定相應的抗震等級。

4結束語

地震屬于不可抗力的自然災害，破壞力極大。在對建筑結構進行抗震設計時，設計師應當多加思考保障建筑物的抗震性能。

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