现代建筑结构抗震设计及加固处理研究

现代建筑结构抗震设计及加固处理研究

刘梦雷

中外建华诚工程技术集团有限公司鲁中分公司 山东省 255000

摘要：随着建筑行业的不断发展，人们的生活水平也在不断提高，人们对各类建筑物的居住与使用也有了更高的要求与标准。在大力推进新时代防震减灾事业现代化建设。地震灾害屡屡发生，对社会及人类造成了不可磨灭的伤害，严重地限制了城市的建设与发展。在这样的环境下，人们开始逐渐意识到抗震设计的重要性，并在建筑结构设计中融入了抗震设计。国家大力推行建筑防震方针的目的是，降低地震破坏力，减少经济损失，保障人民生命安全。本文主要简单介绍了建筑结构抗震设计的重要性，通过分析建筑结构抗震设计原则，来探讨建筑结构抗震优化设计及加固处理的有效措施，

关键词：建筑结构；抗震设计；加固处理

引言

随着人们对现代建筑的要求越来越高，必须改变现代建筑的结构布局，设计合理的抗震结构图纸，根据建设场地的实际情况，有针对性地增加可以抵抗地震灾害的抗震构造。此外，由于不同类型工程项目的建设需求、空间用途、建筑材料以及使用性能存在较大差异，周边环境和自然条件很可能会影响施工质量以及施工效率。所以，在现代建筑抗震结构设计的规划过程中，设计单位必须综合考虑工程项目的实际功能需求与施工可行性，全面考察施工现场周边各种影响项目进展的因素，不断提高现代建筑结构的抗震能力、抗灾能力、多元化用途以及建筑工程施工质量，切实提升我国人民群众生活的幸福指数。

1建筑结构抗震设计的重要性

经过大量的地震灾害后，人们逐渐意识到了建筑结构抗震性设计的重要性，并提出了“概念设计”而良好的“概念设计”能够在一定程度上决定建筑结构的抗震性。其目的就是为了能够合理地去选择建筑物的结构形式，以合理的建筑结构来进一步满足人们对建筑物的“大震不倒”的要求。在进行结构抗震设计时，建筑结构设计者需要不断地提高对抗震设计的认识和设计水平，在最终选择建筑方案时可避免业主的干涉，尽量避免因建筑物的大小、形状及布局等因素而出现较明显的缺陷。此外，建筑结构设计方案也不容易受到业主的经济观和使用观的影响，因为过于盲目地将建筑结构下部的延展性降低就会在一定程度上导致建筑结构中抗震墙的数量、形式等方面存在不合理现象，影响建筑物的整体质量。

2建筑抗震结构设计的主要原则

2.1建筑结构合理性原则

在实际建设过程中，设计人员需要有效结合目前建筑物的真实情况，选择较为合理的构建方式。一般来说，设计人员需要在确定整体结构之后，采用系统化的方法对结构进行分析。不同的建筑物之间存在差异，建筑物的构件也会存在一定的差异，但是在实际的选择过程中，设计人员必须按照结构合理性的原则来选择。建筑物自身能够对一部分刚度较差的梁体结构起到稳定支撑的作用，一些需要承受竖向荷载的构件不能转变为耗能构件，这是因为竖向结构十分脆弱，容易产生受力不均匀的情况，当发生地震时，部分位置容易坍塌。因此，所有构件都应该具有很强的延性，设计人员不仅要考虑工程近况，还要充分考虑工程后续发展情况。

2.2建筑环节不同的抗震防线原则

在建筑工程中，对于抗震防线而言，设计人员在不同的工程环节中需要进行不同的工程设计与资源配置。设计人员可以对高层建筑工程进行分级，在比较脆弱的位置设计多个抗震防线，这样即使发生地震，也会有效防止连带问题。此外，如果只是单一地设置一道防线，一旦发生余震，就有可能导致灾情的进一步恶化。构件之间的强弱关系也可以视作弹性变化的有效关系，在主体构件遭受一定的冲击之后，第一道防线就会被完全突破，由于后面防线与第一道防线存在一定的受力距离，因此第一道防线不会直接对第二道防线造成影响，进而有效保证了建筑物的安全性。

3建筑结构抗震设计及加固处理优化

3.1加强对建筑选址工作的重视

现阶段，建设单位想要有效提升建筑工程的抗震性能，必须坚持因地制宜的设计原则，加强对建筑选址工作的重视，根据项目工程的实际用途和施工标准，选择与建筑工程需求相匹配的抗震设计方案。在建筑工程项目的选址过程中，优先选择视野开阔、地形平坦、区域发展松散的区域，既要减少项目施工过程中影响工程质量的不利因素，又要降低地震灾害对周边建筑工程构造产生的破坏。此外，设计单位还应依据全面检测建设区域地震地质和工程地质的资料，不断提升建筑工程地基的稳定性，从而大幅度规避地震灾害对建筑物损害。

3.2科学设计结构抗震体系，设置多道抗震防线

在建筑结构设计过程中，应当科学设计结构抗震体系，应当将安全性放在首位，要保障建筑结构的稳定性。为提高抗震体系设计水平，需基于建筑所在区域的特征，以及该区域地震灾害的发生概率，来制定适宜的设计方案，与此同时还需要考虑经济性，尽量在预期成本资金投入范围内完成。如若条件允许，可以于建筑顶层中铺设橡胶层，其能够有效缓冲地震灾害引发的外部冲击力，减轻建筑所要面对的外力，使之承受力得到大大提升，取得较好的抗震效果，维护居民的生命财产安全。要根据建筑结构的实际情况，来设置多道抗震防线，尽量提高结构的抗震性。需要将抗震体系当作是一个整体，选择具有一定延性的、优质的构件，将其作为建筑结构抗震的第一道防线，每一个构件都需要有一定的自我保护能力，等到第一道抗震防线屈服后，后面的防线才会屈服。如若地震等级比较大，那么其外部冲击力机会增大，具有较强的破坏性，当地震防线被冲破后，还有多道防线能够对建筑结构进行保护，以避免其受到严重损坏。

3.3建筑材料的选择

建筑材料的选择对抗震效果有着决定性的影响。一些位于地震带附近的国家为了保证建筑的抗震效果会选择更加优质的建筑材料，并且会鼓励建筑设计者创新和研发新的建筑材料来对抗地震灾害，从而保护居民。通过对建筑抗震效果的调查可以看出，砖瓦类型的建筑抗震效果较差，所以采用砖瓦结构的建筑越来越少，而采用箱体式结构类型能够提升建筑的抗震效果，其应用范围在不断扩大。结合目前建筑行业的发展，防震材料的应用已经有了较好的思路，既能够满足建筑抗震的数据需求，还能够兼顾建筑方的适用性和经济性。在传统的防震设计中，在建筑物的底部铺设粘土和砂石用来吸收地震发生时所产生的能量。现代防震设计的理念在原有的基础上进行了较大程度的升级，借助沥青材料对建筑的基底加以改造，既能够保证抗震效果，也能够增强建筑物日常使用的稳定性。另外，在墙体建筑材料的使用上，可以选择材质较轻的材料，这样就能够减轻建筑自身的重量，在地震发生时减少建筑的承载力，从而保证抗震效果。

3.4结合实际条件优化抗震方案

建筑抗震方案是抗震设计的核心，也是施工准备的前提条件。科学的抗震方案在项目建设的过程中能够起到指导性的作用，对建筑的安全有一定的保证。在方案设计时首先需要考虑的就是建筑的整体结构，这也是提升抗震系数的重要手段。在混凝土建筑施工的过程中还需要充分考察施工现场，尤其是对当地的地质情况和地质外貌，要做到充分了解，避免在建设的过程中出现数据偏差。一定要经过严格的分析和计算，不断优化建筑的抗震能力。总体来说，抗震方案的设计是在科学分析的基础上展开，在执行过程中不断改良和完善，最终对建筑的抗震性提供最佳的保障。

3.5粘贴碳纤维复合材料加固技术

使用碳纤维复合材料对房屋建造加固薄弱地带，可以增加房屋牢固程度，增加房屋的使用年限。但是碳纤维复合材料在进行加固中一定要注意房屋的温度，这也是碳纤维复合材料的弊端，房屋中的温度一旦超过其能接受的范围，那就会大大降低其性能。常规温度不能改变碳纤维复合材料的性能，基本温度是不会影响其性能的，在60°以下都是碳纤维复合材料的最优性能，对于这点并不需要十分担心，但是需要在建筑加固工程中注意，以免出现问题。碳纤维复合材料还具有导电性，在房屋建筑加固施工中，一定会使用电，所以施工人员需要注意自身安全，严格规范控制电的使用，保护自身安全。

3.6碳纤维加固法

该方法是对房屋建筑结构中分布的各处缺陷部位进行有效处理,如铲除结构表面碳化层与松散混凝土、整平凹陷部位等等。随后,在结构缺陷部位表面粘贴碳纤维布等材料,并涂刷适量的环氧树脂浆体等粘结剂。在粘结作用下,碳纤维布与原有建筑结构将会形成全新的复合体结构,进而起到强化结构强度、延伸性能与抗剪抗裂性能的加固作用。

结束语

总而言之，在地震频发的环境下，加强对现代建筑结构抗震设计和加固处理是非常必要的，当基于合理的角度上明确建筑结构的具体形式之后，就需要科学地布置建筑物的结构抗震设计，只有这样才能够最大限度地避免因抗震不利而造成的严重后果。因此，不断创新和优化建筑结构设计，是保障人们生命财产安全的重点，更是建筑行业得以持续发展的关键。

参考文献

［1］杨洋．结构抗震设计在现代建筑幕墙设计中的探讨［J］．建筑发展，2019(6):144-145.

［2］徐长宏．高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计［J］．中国科技纵横，2018（11）:100-101.

［3］文涛,陈思杭,韦康.试析高层住宅建筑结构抗震的优化设计[J].建筑工程技术与设计,2018（4）255-256.