建筑结构抗震设计理念及方法探析范文

摘要：建筑作为城市发展中不可分割的一部分，与人们的日常的生活和生命财产安全有着紧密的联系。建筑物的安全性和稳定性是建筑设计中十分重要的工作，如果其抗震设计工作不合理就会使人们的生命财产安全受到威胁，也会给国家和社会发展的稳定性造成不良的影响。由此可见，建筑物结构设计中抗震能力的提升和设计的优化工作是提升建筑物安全稳定系数的关键性工作之一，在设计中结合合理的抗震措施，有助于提升建筑物的安全性与稳定性。

关键词：建筑结构；抗震设计；理念；方法

1建筑结构的抗震设计原则概述

1.1建筑结构规整性

建筑设计阶段的工作是整个建筑工程中十分重要的工作，对建筑物抗震能力的设计便是设计工作中重要的一部分。相关设计人员开展设计时，需在建筑物的力学结构等方面的计算工作的基础上进行，因为建筑物的抗侧力结构是其中非常重要的一部分。具体分析抗侧力结构体系，可以使设计人员设计的建筑物的结构更加完整和应力分布更为均匀，以提升其建筑物的稳定性。另外，在建筑物构件的设计中，对其强度的变化要坚持由下到上、由高到低的原则。在此基础上，就需要相关设计人员在设计过程中对建筑物的整体平面结构，造型的平面和立体结构进行分析，尽量保证其对称性。除此之外，在建筑施工中，为使惯性力进行相应集中，使惯性力在建筑物中的传递更为快速，要根据施工情况对建筑施工方案进行优化和调整。在建筑中常使用竖向抗侧力构建施工，是因为其在地震发生时可以更好地将地震的破坏力均匀分散，使其在地震来临时安全性更高。

1.2建筑的结构刚度

地震时所产生的作用力是双向的，也就是说，在地震发生时，建筑物会受到来自多个不同方向的力的作用，因此在设计其抗震结构的过程中需要对多方面的作用力进行分解和分散，以更好地保护建筑物。对设计工作而言，其设计的过程中就要通过加大水平面主轴这方面的刚度，在符合标准之上进行相应的设计。如果刚度特别高，就会造成建筑在受到不均匀外力的作用下因其硬度大、韧性不足极容易发生断裂。这样，建筑物结构变形的风险就比较大，因而在设计工作中需要注意其柔性结构和刚性结构的融合。设计工作中的刚柔结合结构的设计工作，可以使得建筑物在破坏力逐渐增加的过程中减少建筑物结构的应力弯曲和变形的情况出现，也可以减少坍塌的现象。通过相关设计工作的研究发现，建筑物抗震能力的提升还要配合抗侧力结构的使用，使建筑物的稳定性得到进一步的提升。因而，需在行业要求的施工和设计标准之上进行抗侧力结构的进一步优化和稳定性提升。

2建筑抗震设计中需要注意的重点问题

2.1体型设计问题

建筑物结构设计中，为增加其抗震效果，需对建筑物的外部形态进行更好地规划和设计，使其空间结构、平面结构更为合理。通过对地震中的损坏建筑进行研究，发现受地震波动和不规则破坏力的影响，不规则体型的建筑物因受力不均匀更容易在地震中遭到破坏。例如在汶川地震中，结构简单的建筑物损坏率明显低于复杂结构的损坏程度。不规则建筑的空间复杂性高，地震波动的散失就会受到一定干扰，在地震波的影响下，建筑物的不同位置出现不同级别的晃动，内部构件容易出现错位、松动现象，一旦超过了建筑物的承载能力就会造成坍塌。较为规则的建筑物在地震波带来晃动时，由于其稳定性和规则性，在整体振动过程能量容易散失，损害率就大大降低。因此，建筑设计在保证其使用功能不受影响的情况下，要简化建筑物的平面和空间结构，采用较为常见的圆形、矩形等方式的设计，保证建筑物受力的均匀与稳定。

2.2平面布置设计问题

建筑平面设计对建筑物的结构质量提升有着重要的影响。首先，平面布局的科学性、合理性，提升了建筑结构功能，也使建筑的实用性能有所提升。其次，平面布局设计工作与梁、板、柱的合理使用密切相关，可以提升建筑物的承载能力。因此其在建筑物的使用性能、安全和稳定性能提升方面都有着重要的影响。例如在电梯井的布置过程中，建筑设计工作人员需要在建筑物的刚度、空间结构的优化性和美化度方面进行相应的设计工作，如果将电梯井放在角落位置就是一种较为不合理的方式，因为在地震作用力影响下，抗侧应力的作用会使建筑电梯井部位率先发生损坏，存在着安全隐患。建筑物墙体的设计工作，要优化承重墙的位置设计，以免出现应力不均匀的现象，降低其稳定性。在建筑物的力传导过程中，因为对于内隔墙对齐并不重视的原因和对空间使用的要求提升，就使得建筑物的力传递受阻，在力冲击作用下的稳定度就会大大降低。因此，在建筑物平面设计中，结构是其考虑的第一要素，为此，要增强其刚度分布的均匀性，减轻扭转力的影响。

3建筑结构抗震设计要点

3.1做好建筑抗震场地的选择

在进行实际抗震结构的设计时，对抗震场地的选择十分重要，这涉及建筑结构地基的稳定性和安全性。地震灾害的过程也就是地表位置错动的过程，不同土质、不同地质结构的工程，处理过程所面临的地震威胁大小也不尽相同。地震时，建筑的剧烈振动，对建筑物结构的破坏力作用巨大，建筑场地选择不当，就会造成建筑物结构的破坏性加强，坍塌风险性增加。对此，在建筑物选址工作中，要尽量减少对土层过软地带的开发，并做好地基加固工作。

3.2合理选择建筑结构体系

作为抗震工作的主体部分，建筑物结构的方案体系设计显得尤为重要。首先，在抗震方案设计工作中，要把握好建筑物的功能和全局，对其整体分析，不因为局部的建筑结构而对整个建筑物性能产生影响。在结构设计工作中，对结构保持一定的赘余度，使其个别损坏的部位不会对整体结构的安全和稳定性造成严重影响。其次，对地震发生时力和波动的传递路径要进行模拟和分析，在计算图纸中进行良好的分析计算工作。竖直结构需要在垂直重力的作用下使得横向的压应力保持稳定。在转换结构的设计工作中，要保证其竖向构件对于重力载荷的传递工作，保证其承载能力和分散能力。最后，在设计工作中保证好对刚度和强度的控制工作，保证均匀分配到建筑物整体设计水平的要求。

3.3提升建筑结构参数计算的水平

建筑结构的相关参数计算和核对工作，在设计过程中也是十分重要的一部分，因而在设计过程中要对建筑物的基本情况进行具体分析，对建筑物所能够承受的应力和相应载荷进行计算说明，以保证设计的科学性。在受地震外力的冲击作用时，建筑结构的类型不同，进行参数计算的模型和方式也不同。现在通常采用的是计算机模拟技术方法对建筑物和地震的实际情况进行模拟作用，进行数据核算和模拟分析的过程，检验其抗震效果和安全性。

3.4结构布置设计

（1）对平面布置来说，要力求对称。在设计时，需要考虑在地震时，建筑物在地平震动后产生的平移量是相等的。这就需要在设计过程中对构件应力进行分析，使对称结构受力均匀，以免产生不对称的受力造成建筑物失衡。（2）在竖直方向上的分布工作是要求力的分布均匀，在最大范围内提升其刚度、强度的均匀性。在建筑物的顶部和底部都会有不同程度的空间作用，因此要在不同规划和设计过程中对抗震墙的向上支撑等工作进行更好地稳定，向下通常会采取框架结构进行支撑和力学平均分布效果的提升。

4结束语

综上所述，建筑物的抗震设计是建筑物结构设计的重要工作之一，研究其抗震设计的过程有助于提升建筑物的安全性和稳定性。而在建筑物设计过程中，从其结构的优化的角度出发进行应力的平均分配等工作，使建筑物在地震来临时尽可能少地受到地震冲击波和地震破坏力的影响，更好地进行建筑物结构的设计和使用性、安全性的提升。

参考文献：

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作者：徐琴 单位：南京市水利规划设计院股份有限公司