关于民用建筑结构设计中抗震设计的探讨

关于民用建筑结构设计中抗震设计的探讨

徐德标

南昌嘉茂置业有限公司，江西 南昌 330038

摘要：现如今，我国是社会经济迅猛发展的新时期，在开展建筑工程施工的过程中，对相关结构设计进行不断地创新不仅可以使建筑工程的整体结构设计效果得到有效提升，同时还能够为建筑工程施工质量水平的提高提供有力保障。地震灾害的频繁发生，为民用建筑的质量水平提出了更高的要求。为了减少由于建筑倒塌而造成的巨大损失，设计人员在对于民用建筑结构进行设计的过程当中，应当充分考虑到建筑本身的结构和特点，以实际需求为基础，充分结合现代抗震技术手段，对建筑的结构设计、平面设计以及空间设计不断优化，使建筑物的稳定性不断提高，从而降低自然灾害所造成的损失。

关键词：建筑结构；抗震设计；民用建筑

引言

中国是世界上人口最多的国家，我国无论在建筑上还是人均资源消耗量上都是世界首位，但是我国在能源利用率上仍然处于不发达阶段，这对可持续发展有制约作用。现如今，许多建筑业学者投身于高层建筑结构中。我国现代建筑层数越来越高，结构形式也越来越多。对于高层建筑结构来说，其抗震性能及其安全性对于人们居住有着很大的影响，因此，高层建筑的抗震设计需要从高层建筑的结构设计、材料选择、地理位置的选择等方面进行综合思考，从而使其满足可持续发展的原则，使高层建筑达到抗震设计要求，避免因自然灾害造成人员伤亡和财产损失。

1、建筑结构抗震设计中的基本理念

一般情况下，对于建筑结构设计中的抗震设计来说，其主要是指结合建筑结构相关领域的专业知识和经验，将地震对建筑结构所导致的破坏和影响进行分析，并提出有效的预防应对措施的一种设计方法和理念。抗震设计基于地震理论的深入分析，同时也涉及多个专业领域的内容，具有很强的技术性和综合性。地震现象本身具有较强的不确定性、随机性及复杂性，其对于建筑结构的影响也是多方面的。地震问题的复杂性导致了在当前地震参数、特性方面的预测上也存在很大的提升空间。当前的建筑结构的抗震设计中，对于建筑结构性质、空间作用、材料及外界因素等问题的分析还不够全面。因此在进行抗震设计的过程中，不仅要对相关专业理论知识进行深入运用，同时也要不断结合抗震经验，提出更加科学的抗震设计思路，才能有效提升建筑的抗震能力。

2、民用建筑结构设计中抗震设计

2.1对计算简图合理使用

在高层建筑结构设计过程中，要善于合理地应用计算简图。计算简图指用一个简化的图形代替实际结构，反映实际结构的主要性能。高层建筑结构体系比较复杂，很难凭空想象结构的受力、传力模式，而如果能熟练地使用计算简图，就能在设计之初，对整体结构有相对明确的把控，对下一步精细设计进行完善的准备，虽然是计算简图，但是各种设计的要素和重点应全部涵盖，要保证从实际出发，真正地适用于该结构，以便于后期更好地进行对比和计算。另外，在计算过程中，要对各种影响计算结果的因素进行分析，对这些影响因素可能产生的影响进行预测和计算，尽可能地准确，保证将影响因素的作用降到最低，发挥出计算简图的作用。

2.2做好建筑抗震场地的选择

地震灾害的过程最直接的影响就是地表位置相对错动，地质结构、土质不同的工程，所面临的地震影响大小也不尽相同。相关技术人员在抗震设计最初时，要结合地勘报告谨慎选择抗震场地，尽量避免选取抗震不利地段，尽量避免软土地带。若地震选取不当，会增大建筑物坍塌风险。若别无他法无法避让，要选取针对性的技术措施提高建筑物刚度和稳定性，并做好地基加固工作，降低地震对建筑物的破坏。

2.3建筑结构刚度设计要点

在开展民用建筑项目的结构设计过程中，刚度的设计是项目中的重点内容，相关工作人员在对于建筑用材料的选择上要加以重视，要求选择使用的材料能够更好的将钢筋混凝土以更紧密的方式结合，尤其是在利用相应的钢结构对民用建筑物进行双层加固的施工过程中，设计人员应当提前考虑好所需要采取的积极有效措施。其次，国家对于民用建筑结构设计中的抗震设计有着明确规定标准，设计人员在开展民用建筑项目结构设计的过程中，要充分控制好结构侧向刚度，只有控制好民用建筑结构的刚度，才能够有效降低地震灾害给建筑物所造成的巨大损失。除此之外，还能节省建筑施工过程中所应用的材料，使整个工程的施工成本有效降低。

2.4慎重选取建筑结构体系

在建筑结构的设计过程中一定要慎重选择建筑结构的体系。在抗震设计中，建筑结构的方案设计是重要因素，须得到相关设计人员的重视。恰当的建筑结构体系可有效保证建筑的整体安全。一般来说，在建筑结构的设计中需注意以下几方面。首先在抗震的设计过程中，相关人员一定不能以偏概全，防止出现个别的建筑物结构问题影响到整体建筑物的抗震性能的情况。其次，赘余度在建筑结构中一定要体现出来，这样如果建筑物中的个别结构出现了问题，整体的抗震性和稳定性也不会受到影响。再次，要清晰掌握地震的传递路径，做好设计工作中的计算图。设计竖向结构时，在垂直重力荷载条件下，须保证其在相应条件下，压应力的水平保持均匀。且在设计过程中一定要保证荷载力在转换层经过转换的次数不超过2次，不少于1次。最后，设计人员要特别注意保证建筑结构体系的强度与刚度，这两点要保持在适当的水平。要在建筑的抗震设计工作中，确保均匀地分配每个建筑结构部件的强度和刚度。为使建筑结构的设计符合整体的要求，防止在建筑物区域出现个别部件刚度不足的情况，一定要科学合理地分配钢度和强度。

2.5对嵌固端进行合理设计

嵌固端就是预期塑性铰出现的部位，嵌固部位应能限制结构上部构件在水平方向的平动位移和转角位移，并将上部结构的剪力全部传递给下部结构。因此在选择嵌固端时通过对结构刚度和承载力的调整，使塑性铰出现在设计预选的位置。对于把地下室顶板作为结构嵌固端，首先，地下室的顶板标高与室外的实际地面高差，一般情况下不能高于地下1层高度的1/3。其次，地下室顶板采用现浇梁板结构，不能开设大面积孔洞，使楼板刚度满足设计的要求。要保证整个结构的承载力能够得到顺利的传递，在实际施工过程中，地下室顶板的厚度要在180mm以上，混凝土的等级也要在C30以上，配筋率不小于0.25%才符合结构规范要求。如地下室顶板不能满足成为嵌固端的相关要求时，应将嵌固端移至结构的最底部，即地下室底板。对于不带地下室的结构，地震作用下结构塑性铰一般出现在结构最底部，基础面作为结构嵌固端。

结语

综上所述，对于高层建筑结构的抗震设计来说，一定要选择合理的抗震设计方法，科学合理的选择地理位置，选择适合抗震设计的建筑材料以及高层建筑结构形式，严格的遵循国家土建设计规范上的每一个要求，进行合理的高层建筑结构设计，避免因某个结构或者是某个材料的因素影响，导致抗震性能出现问题。一定要使我们的高层建筑结构建筑达到“小震不坏，中震能修，大震不倒”的标准要求。抗震性能是高层建筑结构建筑相当重要的一个技术要求，建筑设计师在进行施工图纸设计的时候，一定要结合高层建筑结构的各方面问题，进行全面的考虑，设计出最合适高层建筑结构的施工图和施工设计方案。除此之外，为了更好的保证高层建筑结构的整体建筑质量，一定要对高层建筑结构建筑的抗震结构引起重视，做好高层建筑相应的施工准备和理论依据，提高整体工程的安全性和稳定性。

参考文献

[1]曹萌.大悬挑超限高层建筑结构基于多参数的性能化抗震设计方法研究[D].西安建筑科技大学,2018.

[2]赵凤娇.某带有斜向抗侧力构件的超限高层建筑结构基于性能的抗震设计与分析[D].青岛理工大学,2018.