浅谈建筑工程结构设计中的抗震设计

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摘要:建筑工程结构设计中的抗震设计是保证房屋建筑安全性和稳定性的关键技术设计。本文将从建筑结构设计过程中抗震设计的内涵及目标、抗震设计的关键要素、建筑结构设计过程中抗震设计的主要工作内容三个方面对于这一问题进行深入的研究分析，以期为提高我国建筑工程抗震水平做出一定的贡献。

关键词:建筑工程结构设计；抗震设计；钢筋混凝土结构

马斯洛的需求理论表示，人的最基本需求即安全需求，房屋建筑也不例外。建筑工程本来是为人类的生存发展服务，因此其必须满足人类最基本的安全需求。为了尽可能地满足人们的安全需求，必须通过合理的地基选择、科学的建筑设计以及坚实的质量保证来做好建筑工程的抗震工作，进而保护使用者的人力财力安全。

1建筑结构设计过程中抗震设计的内涵以及目标

建筑结构设计过程中抗震设计即在建筑工程结构设计的时候充分考虑地震可能带来的损失，针对当地的地震发生概率以及最高等级设计房屋建筑的结构，选择设计合理的抗压能力。建筑结构中的抗震设计主要是以目前已经趋于成熟的建筑结构抗震理论与房屋设计标准为基本理念，吸取相关地震灾害中的建筑物破损情况的教训并且结合设计师在长期从事设计工作中已经积累的经验与前辈设计师的经验进行房屋结构设计。建筑结构设计过程中抗震设计的目标包含两层:第一层是满足相应部门的要求，即委托方与投资方会对建筑结构抗震性能有一定的要求，因此建筑结构设计师应该努力使建筑的外形、结构、质量以及样式满足其要求的参数;第二层目标即抗震设计的深层、本质目标。建筑结构设计是为了提高建筑质量，为消费者提供更好的建筑作品，因此建筑结构设计过程中抗震设计的深层目标也是为了提高建筑物的整体性能，提高其安全性与稳定性。为了达到这一目标，建筑设计师在具体设计时要根据建筑工程所在地的地质情况具体问题具体分析，不仅关注静态的地质情况，也要将地震运动导致的地质变动情况充分考虑在内，最大程度上提高房屋建筑在极端情况下的正常使用程度，延长其使用寿命。

2抗震设计的关键要素

2．1选择合适的施工地址

建筑结构设计的基础是选择合适的施工地址，施工地址的地层情况、土壤含量、自然环境因素以及周围人为环境因素都可能会影响整个建筑工程结构设计的合理性和效用性，因此在建筑结构抗震水平设计中，最关键最核心的要素就是合适的施工地质。截至目前，我国已经出台了相应的法律条文———《中华人民共和国减灾抗震法》，该条文要求各地在进行建筑工程建设的时候要根据当地情况进行严格的安全等级评估，分析其发生地震灾害的可能性以及地震灾害可能的等级指标，有的放矢地进行防护。该条例中根据地震灾害可能带来的损失标准将建筑地址安全性能等级明文规定为四类，即甲类、乙类、丙类和丁类。四类标准的安全系数要求逐级下降，甲类是可以预防大型地震灾害的建筑地址类型，乙类则是指可能会受到损失但是能够及时恢复的建筑地址种类;丙类是指日常普通类型的建筑地址种类，也是目前建筑设计中最常见的一种;丁类则是抗震级别低于正常建筑标准的，主要用于建设临时性建筑或者是安全等级较高地区的临时性建筑。因此，在选择建筑地址的时候要根据以上标准，同时结合建筑使用目的以及其他具体情况选择合适的地址。

2．2科学合理的设计

地震是常见的、不可抗力且具有较强破坏性的自然灾害，虽然地震的发生不可避免，但是地震发生时的损失情况却是人为可控的。通过分析近百年的地震灾害给建筑实施带来的破损数据我们可以发现，同样级别的地震对于不同建筑结构设计的破坏程度是各不相同的。根据此数据，我们可以认为科学合理的设计结构能够有效地降低地震灾害带来的损害，从而减少对于使用者生命财产的危害，因此科学合理的建筑结构设计是影响建筑结构设计抗震性能的第二关键要素。我国建筑行业最常用建筑结构设计包括具有较高柔韧性的“钢筋混凝土结构”、单纯的“钢结构”、二者优势互补形成的”钢混结构“以及硬度较高但是柔韧度不足的“砌体结构”四种类型。

2．3可靠的建筑质量

地震是发生频率较低但是具有极强破坏的、超出人力控制范围的自然灾害。鉴于其巨大的破坏力，建筑结构设计过程中必须将其考虑在内，并且根据地震可能的等级采取不同的设计策略。无论采取何种设计策略都不可能离开可靠的建筑质量，因此我们可以将可靠的建筑质量视作抗震设计的关键要素之一。确保可靠的建筑质量，首先要保证建筑材料的可靠，即采购建筑材料的时候要进行严格的质量把关，避免混入残次产品或者不合格产品，影响整个建筑工程的总体水平;其次，可靠的建筑质量需要扎实的理论支持，在建筑结构设计中要以相关设计原则作为理论支撑，尽可能地提高抗震设计的合理性和科学性;最后，可靠的建筑质量需要专业的建筑人才来保证，建筑工程是一项门槛较低的行业，但是抗震结构设计与实施却具有一定的操作难度，因此抗震结构设计部分必须交由专门的人员进行。

3建筑结构设计过程中抗震设计的主要流程

上文中我们已经初步探讨了影响建筑结构设计过程中抗震设计的关键要素，自然建筑结构设计过程中抗震设计的主要流程也将主要围绕以上几点展开。

3．1因地制宜，选择合适的建筑场地

选择合适的建筑场地对于建筑结构的抗震设计工作具有举足轻重的作用，选择适当的建筑场地能够有效地减少整个建筑工程的施工作业量。首先，在选择建筑场地的时候应该选择较为平坦的场地，平坦的场地不仅能够减小地震灾害发生时的衍生损失，更有助于具体的施工操作;此次，应该选择视野开阔的地段作为场地，视野开阔的场地既能够帮助建筑工程的开展，其开阔性又有助于建筑工程抗震效能的提高;第三，要选择硬度密度始终的场地作为建筑基地，密度的均匀性能够降低地震灾害的破坏性、硬度的均匀则能够有效提升建筑结构的侧压力，从而避免出现建筑开裂的现象;第四，切忌将建筑场地选在地震断裂带上，地震断裂带是地震灾害高发频发的范围。将建筑基地置于明显的断裂带上必须极力提高建筑物的抗震能力，同时也得做好相应的防范措施，以上措施都会造成资源的不必要浪费。最后，建筑场地的建筑基地要避免选择建在软土区域，将软土区域作为建筑基地容易出现建筑过程中的塌陷，同时软土区域的抗震设计难以发挥应有的效用。

3．2提升建筑工程的布局设置合理性

建筑工程的布局设置工作主要包括建筑结构平面设计、建筑工程空间设置以及建筑工程立体设计，在建筑工程的布局设置工作贯彻抗震意识，提高整体结构设计的科学合理性能够有效提高整体建筑的抗震水平。在具体操作中，应该坚守结构设计平衡性的原则，同时也要注意保证建筑结构设计的简单合理性、整体性、稳定性，此外结构设计务必以科学的数据作为基础。

3．3做好建筑结构的参数计算工作

建筑结构的抗震设计是一项科学性与艺术性并重的工作，在建筑结构抗震设计中相关人员要进行充分的参数计算。首先，要根据相应的材料参数计算出建筑结构的实际承载能力。其次根据模拟地震灾害结构设计计算出地震冲击力可能带来的损失，并根据这一参数制定相应的应急系统设计。最后，要根据综合的参数分析努力做到既保证数据设计合理性又保持应有的抗震能力。

4小结

综上所述，建筑工程中的抗震设计对于提高建筑结构稳定性、安全性具有重要的作用，对于促进建筑行业的良性发展具有深刻的影响，因此抗震设计的合理性十分关键。但是我国幅员辽阔，各地的地质情况、环境因素都各有不同，故而并没有形成统一的抗震设计的标准以及理论，这就需要相关学者在这一方面做出更多的研究。

参考文献

［1］．探究建筑工程结构设计中的抗震设计［J］．建筑工程技术与设计，2015(15):465．

［2］赵监政．浅析建筑工程结构设计中的抗震设计［J］．建筑工程技术与设计，2015(15):505．

［3］赵宏伟．房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨［J］．山西科技，2012(5):31－32．

作者:王泽峰 单位:太原市建筑设计研究院