建筑结构设计中抗震设计研究

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摘要：建筑行业是国民经济持续增长的支柱性产业之一，在市场经济快速发展下，建筑工程规模和数量不断增长，在推动城市现代化建设的同时，带来了巨大的经济效益和社会效益。建筑工程设计中，结构设计作为其中核心部分，结构设计合理与否将直接影响到工程整体安全性和稳定性，尤其是对于建筑结构设计中的抗震设计十分关键关键。主要是由于近些年来，地震灾害屡屡发生，地震灾害发生时带来的能量冲击将影响到建筑结构稳定性和安全性，带来沉重的人员伤亡和经济损失。故此，本文就建筑结构设计中的抗震设计进行分析，结合实际情况，客观把握设计要求，寻求合理解决对策。

关键词：建筑结构；结构设计；抗震设计

地震灾害发生时，产生的破坏作用力较大，将会带来严重的经济损失和人员伤亡，影响到社会正常生产生活。在建筑结构设计中，抗震设计合理与否将直接到建筑结构稳定性和安全性，但是纵观当前建筑抗震设计现状来看，其中仍然存在一系列问题，还有待进一步完善。由此，加强建筑结构设计中抗震设计研究很有必要，有助于提升抗震设计水平，为推动建筑行业发展，为人们生命财产安全提供坚实的保障。

1.建筑结构设计中抗震影响因素

1.1建筑抗震场地

建筑抗震场地在建筑抗震设计中十分重要，抗震场地选择合理与否将直接影响到建筑结构整体抗震能力。地震由于自身破坏程度不同，在地震灾害发生时，地标位置会发生不同程度上的变化，如果建筑场地土层较软，土质疏松，将严重影响到建筑结构稳定性。

1.2建筑结构体系

建筑结构体系直接关乎建筑物整体安全和稳定。抗震设计中需要协调处理局部和整体之间关系，为建筑结构预留一定的余度，避免由于个体建筑影响到建筑整体抗震水平，如果建筑物局部受到破坏，应该尽可能避免对建筑物整体结构带来影响。同时，建筑结构体系设计中，综合考量建筑结构部件刚度和强度之间的关系，如果刚度和强度分配不合理，可能导致个别的建筑构件性能无法满足实际要求，一旦出现地震灾害，将严重影响到建筑结构整体的抗震能力。

2.建筑结构抗震设计分析

抗震设计作为建筑结构设计中重要组成部分，直接关乎到建筑物结构整体安全性和稳定性。故此，在建筑结构抗震设计中，主要使用的方法包括延性系数设计和能力普法，充分考虑到建筑位移和抗震设计之间的关系，有助于优化和完善建筑抗震方案。

2.1延性系数设计

在延性系数中，紧紧围绕着延性设计目标数据，在设计过程中对比分析抗震水平。在建筑结构抗震设计中，根据抗震数据进行计算，公式如下：YHYHΔΔ=Δ=μφφμφ在上述公式中，φH为建筑抗震结构设计的极限曲率，φY为建筑抗震结构设计中的屈服曲率；ΔH表示构件的极限位移，而ΔY则表示构件的曲线位移。经过公式计算可以得出延性系数和最大曲率之间的关系，获得更加精准、可靠的延性系数，在此基础上进一步设计可靠的抗震方案。延性系数作为建筑结构抗震设计中重要的设计指标，有助于更加全面的衡量建筑抗震中的位移变化，确保建筑结构抗震设计可以满足实际要求，提升建筑抗震性能。

2.2能力普法

建筑抗震设计中，对于能力普法的使用，主要对已经设计好的抗震方案中，结合实际情况，综合分析抗震结构的弹塑性，将剪力、屈服位移连接成曲线，了解建筑位移和加速度之间的关系。同时，在应用能力普法时，还需要充分考虑延性系数，具体公式如下：usuqΔΔμ=通过公式计算，为建筑抗震设计提供充足延性空间，尽可能降低建筑中结构破坏可能性，为人们的生命财产安全提供可靠的保障。

3.建筑结构抗震设计

3.1工程实例

以某城市市中心工程为例，交通较为便捷，地基占地面积为9958㎡，在建筑东南侧有一处轻轨站，对于新时期工程抗震设计提出更高的要求。工程地上22层，高度大概在98.50m，周围主要有五层裙房，层度高3.98m，主楼有2层地下室，主要是用于存储设备和停车，地下室面积大概在96350㎡。

3.2抗震结构类型

工程结构抗震设计中，除了应该降低地震带来的风险以外，还应该尽可能避免周围轻轨交通带来的影响和干扰。建筑结构材料以钢筋混凝土为主，地下室则是选择嵌固端，可以有效提升建筑结构抗震水平。建筑工程项目中涉及到大量的大跨越施工环节，将严重影响到建筑结构稳定性。基于此，为了尽可能降低建筑自重，还应该广泛应用钢结构，优化框架结构部分，满足建筑抗震结构稳定性和安全性要求。建筑抗震结构选型方案设计中，主楼轴线间距控制在9m～10.2m之间，根据实际情况动态调整。6、10处的轴线间距调整为12m，主楼4层以上的轴线间距同样调整为12m，4层以下则保持原样不动，通过设计转换桁架，可以有效提升建筑结构稳定性和安全性。

3.3抗震基础设计

由于建筑自身所处的地理环境十分复杂，加之受到工程环境的影响，对于工程抗震结构稳定性和安全性带来了十分深远的影响，进一步优化和控制周围因素的影响，提升建筑基础结构控制成效。在建筑基础设计中，为了打下坚实、可靠的建筑基础，选择了φ850钻孔灌注桩，总长度为55m，单桩柱承载力为3000KN，通过合理计算可以了解到建筑的沉降量大概在18mm左右，为了控制建筑基础沉降的同时，还需要避免建筑对周围轻轨交通环境带来的影响，在建筑抗震设计中引用隔震设计。抗震基础设计人员需要了解到，由于抗震基础设计和建筑物整体稳定性和安全性之间联系较为密切，通过隔震设计可以有效加固建筑结构，阻断地震灾害发生时带来的破坏力量传输渠道，在提升建筑基础抗震水平的同时，还可以降低对上部分建筑结构的冲击和影响。此外，也可以通过混合隔震装置的应用，优化抗震基础设计，为建筑结构整体安全和稳定打下可靠的基础。

3.4上部结构设计

建筑上部结构抗震设计中，由于结构自身特性，可能存在不同程度上的限制问题，最为显著的就是结构超限问题。主要是由于建筑平面和竖向的设计不规范，未能满足实际要求，进而出现结构超限问题，影响到建筑结构设计合理性。在建筑上部结构施工中，2层主楼和裙房楼板存在大幅度开洞问题，在一定程度上影响到工程抗震结构稳定性和安全性。故此，在上部结构抗震设计中，需要提高对结构超限问题的重视，并提出预防措施。可以通过楼层采用弹性楼板，如果楼板发生开洞问题，可以根据楼板设计强度和刚度要求，适当的增加或减少楼板厚度，以此来提升结构抗震设计刚度；对竖向构件连续性进行维护，如果存在震动风险，可以通过竖向节点维护来提升抗震结构可靠性，避免刚度过于集中，提升上部结构抗震设计合理性。

4.建筑结构抗震设计中的注意问题

在建筑结构抗震设计中，由于涉及内容较广，所以在设计中需要注意的问题较为多样。抗震设计中需要注重均衡性搭配，建筑工程除了受到地震灾害影响和破坏以外，更多的是受到外界自然环境多种因素影响。故此，建筑抗震设计中，需要注重结构均衡性设计，尽可能避免多方向作用力对建筑结构的影响。如果发生地震灾害时，除了地震源的影响以外，空气冲击和建筑结构自身荷载等因素，均是导致建筑结构崩溃的主要原因，这就要求建筑抗震设计能够地域多方面的破坏和干扰，提升建筑结构稳定性。结论：

综上所述，近些年来，地震灾害屡屡发生，对于人们生活和国家安全带来严重威胁，这就对新时期建筑结构设计中的抗震设计提出了更高的要求，受到了社会各界广泛的关注和重视。为了能够保护人们生命财产安全，应该加强建筑结构设计中的抗震设计，促使建筑物具备更高的抗震性能，维护建筑物安全。

作者:黄山 单位:中信建筑设计研究总院有限公司