关于建筑抗震结构设计的相关研究

摘要：地震是对建筑工程损害最严重的自然灾害之一，由于地震发生的突然性及其不可控性，建筑工程在最初的规划设计阶段就要做好抗震分析，设计科学坚固的抗震结构。因此，建筑单位必须提高对抗震结构设计的重视度，利用最有效的抗震结构设计，提高建筑工程的防震能力。本文主要从构建抗震的结构体系、抗震布局设计、建筑抗震结构的高度设计、抗震材料的选择、抗震防线的设计等方面对建筑抗震结构设计进行了研究，以期提高建筑工程的抗震减灾能力。

 

关键词：建筑工程;抗震结构;抗震设计

 

建筑工程的抗震性能取决于抗震结构的设计，这就对对抗震结构的设计提出了更高的要求。建筑单位需要不断分析预见地震灾害中可能会遇到的各种问题，探讨如何在设计过程中有效规避这些问题，不断优化抗震结构，尽量减小地震造成的建筑损失。另外，在研究建筑工程的抗震结构设计过程中，建筑单位必须明确抗震结构的设计目标，利用最有效的设计方式，提高建筑工程的安全能力，保障建筑工程的稳定性，发挥建筑工程的最大效益。

 

1建筑抗震性能的主要影响因素

 

影响建筑工程抗震结构安全性的因素是多方面的，建筑地基和建筑高度是其中的两个重要因素，直接关系到建筑的抗震性能。首先，建筑地基。地基是抗震结构设计重点考虑的内容，建筑工程的地基稳定程度直接影响其抗震性能，良好的地基建设能够为建筑抗震提供稳定的基础。科学的抗震结构设计必须要深入研究地基问题。其次，建筑高度。我国对建筑高度与抗震烈度之间的关系有明确的规定，建筑高度必须与抗震烈度相匹配，然而部分建筑没有遵循此原则，无法达到相应的抗震烈度为建筑抗震埋下安全隐患。

 

2建筑抗震结构设计的基本原则

 

建筑工程抗震结构需要遵循一定的设计原则，以此保障抗震结构设计的安全性，提高工程质量¨2J。(1)协同原则，建筑工程的抗震结构并不是单一个体，而是由多个独立的单元模块组成，建筑单位必须确保同作用，才能发挥抗震结构的优势，提升建筑的抗震性能；(2)多防线原则，地震产生的波动不局限于一次，建筑抗震设计需考虑地震的连锁危害，不能仅靠一条防线，根据建筑的实际情况，设置多防线保护，最大程度的保护建筑工程；(3)刚性原则，抗震结构的建设材料，必须达到刚性标准，确保抗震材料的坚韧度；(4)平衡原则，建筑抗震结构需具备平衡的数据参数，各项抗震结构保持在统一水平，避免作用力突然转移，发挥建筑工程动态抗震的优势；(5)整体原则，抗震结构需以整体为出发点，不能单纯考虑单方面的防震。

 

3建筑抗震结构设计分析

 

建筑单位根据建筑抗震结构设计的实际情况，规划相关的结构设计，确保抗震结构设计符合建筑工程的需求。

 

3．1构建抗震的结构体系

 

结构体系是建筑抗震设计的基础支持，是建筑工程抗震能力的保障，能够均衡分配单元受力。第一，抗侧力构件，剪力墙是抗侧力的一部分，不断优化剪力墙设计，可以有效提高抗震能力。施工企业需在建筑周边地区规划剪力墙的位置，一般设计在承载力比较大的地方，利用剪力墙，提高建筑的承载力，保持高强度的稳定性，避免受到地震影响。建筑工程的建设并不是完全处于水平状态，实际仍旧存在凹凸部分，此类部分较容易受到地震影响，因为其在内力分配上，缺乏稳定性，施工企业可以利用剪力墙，充当抗震部分，将剪力墙设计成不同类型，弥补建筑工程抗震结构的缺陷，剪力墙发挥抗侧力时，还需考量整体建筑的高度，防止侧力过大，干扰抗震设计。第二，注重结构体系的整体性，抗震体系的整体性能越高，表示建筑工程的抗震能力越强，由此施工企业需对建筑工程的重点部分，进行抗震整体性设计，楼盖是抗震体系设计的中心，影响建筑工程的抗震性能，楼盖在抗震体系中，具有水平作用力，能够平衡分配垂直方向的抗侧力，稳定建筑工程的单元结构，保障单元结构在抗震过程中，发挥防震能力，施工企业设计建筑楼盖时，需充分考虑抗震结构的体系设计，融合两项内容，使其符合建筑抗震的基本条件。

 

3．2抗震布局设计

 

施工企业在建筑施工前期，提出抗震布局设计，合理分配体形、结构，达到建筑工程的抗震标准。建筑工程不良的抗震布局，引发地震对建筑连锁损害的机率比较大，如果抗震布局无法提供抗震条件，即使轻微的地震晃动，也会干扰建筑工程的安全与稳定。抗震布局内杜绝出现不规则设计，全部采用对称的设计方式，平衡抗震布局的受力分配，如此才可保障抗震布局处于强度稳固的状态。抗震布局对构件设置有明确的规定，包括材料强度，所以施工企业还需深入考察建筑工程的各项楼层，优化抗震薄弱地带，采用最有效的布局方式，提高自身抗震的能力。

 

3．3建筑抗震结构的高度设计

 

建筑高度是建筑抗震结构设计的重要参考依据，规范的抗震结构设计能够为建筑稳定提供保障。高度设计必须根据建筑工程的实际情况由专业人员进行设计，部分建筑工程并没有按照国家相关规定设计建筑高度，基本超过限制高度，不利于建筑工程的抗震安全性。所以针对建筑抗震的高度设计，提出两点设计建议。第一，高度数据的确定必须以抗震试验为主，杜绝自主设计高度；第二，利用振动模型得出最准确的需求数据，模拟地震力度，提升抗震设计高度的准确性。

 

3．4抗震材料的选择

 

建筑单位为提高抗震能力，必须注重抗震材料的选择，确保结构稳定。我国抗震结构设计基本以钢筋混凝土为主，实际钢筋混凝土存在缺陷，无法达到高效的抗震能力，我国应积极吸取国外的防震建设的经验，采用刚性抗震材料。刚性抗震材料的韧性、延性等优势明显，与刚性材料相比，钢筋混凝土结构自身的重量较大，本身会对建筑造成一定的压力，降低抗震效果，而刚性材料属于轻质类型，虽没有高重量，但是可以发挥较强抗震能力，提高抗震结构设计的各项指标。例如：某建筑采用刚性抗震材料，与同规模建筑的钢筋混凝土材料相比存在优势，该建筑利用刚性材料构成抗震结构，实际自重减少40％，如果使用钢筋混凝土材料，建筑工程的防震设计还需考虑柱体截面与使用面积的关系，但是利用刚性材料，则可直接根据抗震结构设计进行施工，基于刚性材料，该建筑节约15％的成本，如期完成工程建设，没有出现延期现象，该建筑利用振动试验检测刚性材料，其在抗震方面显示出优质的延性，达到该建筑工程的抗震标准。

 

3．5抗震防线的设计

 

抗震防线的优化设计可以提高建筑工程的抗震能力，属于抗震结构设计的一部分。施工企业设计抗震结构时，深度规划抗震防线，利用抗震防线，为抗震结构提供后补支撑。以海南建筑为例，分析其对抗震线的设计，该地区建筑抗震级别保持在7级以上，针对地震多发地带，控制在9级水平，所以海南省相关建设单位非常注重抗震防线的建设。例如：海南某建筑已经完成抗震施工图的结构设计，但是还未通过审查，所以该建筑需按抗震新标准执行，该建筑充分利用抗震防线结构，体现抗震部分的协同工作，有效分担地震能量，该建筑分为三道抗震防线，第一是填充墙；第二是框架，第三为剪力墙结构，根据建筑工程的规模规划抗震防线的数量，通过剪力墙为建筑抗震结构提供足够的承载力，基本可以达到抗震结构的一半，配合框架构造，分配地震冲击波，保护建筑工程，该建筑剪力墙的不同框架位置都具备承接能力，在填充墙的参与下，确保抗震防线设计的优质性。

 

4结束语

 

建筑抗震结构设计是建筑工程设计的主要部分，关系到建筑工程的使用和安全。优质的抗震结构设计可以提高建筑工程的使用效益，减轻地震对建筑工程的干扰和损害，能够较大限度的承受地震的破坏力，既可以保护人身生命、财产的安全，又可以体现建筑工程的抗震价值。因此，建筑单位应该对建筑工程的抗震结构设计进行深入研究，不断发挥其抗震优势，提高建筑工程的抗震减灾能力，保障建筑工程的安全使用。

 

参考文献

[1]洪武．超长无缝高层建筑外檐石材幕墙结构的抗震设计与施工控制[J]．铁道建筑技术，2008(04)．

[2]杨恒．试论高层结构设计中的常见问题[J]．黑龙江科技信息，2008