工业与民用建筑结构抗震设计研究

工业与民用建筑结构抗震设计研究

王德智

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摘要：建筑工程在城市的建设中属于非常重要的施工项目，因此需要保证工程的结构稳定与施工质量。在进行工程前期设计时，需要重视结构设计质量。尤其是混凝土抗震结构的设计应用，因为建筑结构非常复杂，在设计时会出现很多问题，因此提高结构设计的稳定性与抗震性能会有一定难度。在混凝土建筑抗震结构设计时，还要以设计为出发点，如果抗震性得不到保证就会影响到整个建筑施工质量。因此，需要提高设计单位混凝土建筑结构的抗震设计质量，确保建筑的使用功能与应用效果。

关键词：抗震设计；建筑结构；工业与民用建筑

一、结构设计中抗震设计的现实意义

在工民建结构的设计环节，抗震设计拥有极为关键的现实意义，具体应从数据、设计基础理论出发计算数据信息。针对在施工环节不能算出的构件，应从既有的经验，又或数据计算出发，来更好地掌握建筑结构中的各项数据。同时，结合建筑结构的逐步演化建立设计结构抗震性的有关方案。此外，不可太过依靠计算机或者软件的运算，而应根据以前的设计习惯基础，沿袭建筑结构方面的经验。在设计建筑结构的过程中，相应的抗震设计基本原则及观念，属于预防地震灾害、有效控制非确定性。在设计建筑结构时，应从现场地震、抗震基础参数、结构分析出发，综合考量结构空间的基础作用、建筑的整体结构，并结合建筑材料的基本弹性、结构的整体阻尼更改等各种因素完善设计。与此同时，抗震不可太过依赖于计算数据的工作，而应从建筑结构出发，根据结构在分散地震能量方面的作用，发现敏感结构出现衰减抗震能力方面的缺陷，并通过试验，测试各式各样的抗震设计手段。为确保建筑结构拥有更强的抗震能力，设计师需从宏观角度出发，有效控制整体的抗震性能。应以行之有效的措施，严格控制地基的整体稳定性，防止地基直接发生变形。

二、建筑结构抗震设计要点

1、建筑结构规则、对称分布

在建筑结构抗震设计中，需要遵循建筑结构规则、对称分布原则，才能确保建筑结构抗震设计的合理性，全面提升建筑结构的抗震性能。在建筑结构的抗震设计中，建筑结构对称分布能够有效的提高抗震性能，由于许多建筑的体型复杂，建筑抗震的性能要求也更高。因此，必须遵循建筑结构规则、对称分布原则。此外，在进行建筑结构抗震设计时，需要按照实际情况，结合建筑的结构特征，如平面形状。同时，在进行建筑的纵横比设计时，需要更加注重建筑结构设计的对称分布性原则，确保建筑的扭转符合相关要求。此外，需要注重建筑刚度，在确保质量的前提下，从宏观角度上进行考虑，按照建筑结构的对称性原则，提升建筑结构设计的科学性。还需按照建筑的基础形式，分析场地设计要求、设计的可行性，减少建筑结构基础设计问题的发生。

2、抗震端设计

对建筑物抗震端进行设计时需要遵守以下几点要求：一、按照建筑物框肢墙高度规划抗震端高度，尽量确保两者高度的一致性，不能让二者高度出现太大差距；二、对抗震端中起着主要作用和次要作用的建筑结构进行确定，以便可以进一步加固起着重要作用的抗震端结构；三、对于抗震端强度需要定期检查是否存在问题，以便可以及时修补出现问题的抗震端，从而可以防止出现问题的抗震端对整个建筑结构抗震性能造成影响。需要注意的是，一定要用质量比较好的混凝土对抗震端进行修补，这样才能起到修补抗震端强度的作用。

3、框支层设计

框支层能够对建筑物抗变形能力造成决定性影响，因此建筑设计人员需要更加重视框支层设计。想要达成这个目标需要做好几下几点工作：一、先要对工业与民用建筑物的结构参数进行充分了解，然后在此基础上对框支层刚度进行增强，使得框支层刚度在整个建筑结构中都处于领先地位；二、由于剪力墙和框肢墙之间有着紧密关系，剪力墙能够对其抗震性能产生严重影响，因此，要将底部楼板之间的距离控制在24米以内，以便可以让建筑物的传导性得到保障，还可以对框肢墙刚度进行增强；三、连梁弯矩并不是一成不变的，需要动态的进行调整，还需要适当的加厚局部框肢墙，这样节点位置就可以更好的应对建筑上层压力，整个建筑物的抗震性能都能得到增强。

三、工业与民用建筑结构抗震设计中应注意的问题

1.充分了解建筑物场地的环境因素

在容易发生地震的地区，应充分了解建筑建设场地的地形地貌及地质条件等因素，并选择可以消除地震不利影响的位置。具体来说，应尽量避免在采空区、软弱粘土、非岩质陡坡区等位置建设建筑物，一旦发生地震，这些地区的建筑物很容易会出现地裂、房屋倒塌等问题。如果建筑必须建设在土层不均匀或者软土地基地区，应该采取措施提高其刚性，尽量采用刚性抗震设计的方式，尽量增加钢筋混凝土量，同时还要在建筑物底部和基础顶面设置仿真缓冲带，这样就可以使建筑的抗震能力得到极大的提高。

2.有效保证主体与连接部位之间的质量

在地震发生时，地震纵波传播的速度比横波传播的速度快，所以，如果纵波先到达地面，将会对建筑结构造成破坏，而建筑结构主体和连接部位之间是建筑设计中的薄弱环节，在横波到达地面后，会对这一位置进行进一步的破坏，进而使建筑倒塌。通过大量地震资料的调查可以发现，工业与民用建筑中最容易出现坍塌问题的部位为后砌墙结构和楼板，因此，在抗震设计过程中，必须保证主体和连接部位之间的质量，对其截面形式进行科学设计，从而有效提高建筑的抗震能力。

3.保证建筑施工质量

虽然抗震结构设计对提高建筑物抗震能力起到了重要的影响，但是从频繁出现的倒塌楼中可以看出，这些建筑物的倒塌并不仅是因为抗震设计不充分导致的，我国很多工业与民用建筑在施工质量上都存在严重的问题。在建筑结构抗震设计中，设计人员必一定要将人民的财产安全作为根本出发点，在实际工作中不断积累经验，从而设计出抗震效果得到保证的建筑。此外，现在不乏有一些过于追求利益的开发商，他们为了降低工程成本，在施工过程中使用质量不合格的建筑材料，这对建筑的整体抗震能力造成了严重的威胁，所以，设计人员、开发商以及施工人员，都应该站在人民的利益角度上，提高工业与民用建筑的整体抗震能力。

4.合理设计建筑纵向布局

在工业与民用建筑抗震结构设计过程中，要对建筑物纵向的布局进行合理设计，其主要内容为建筑工程结构刚度、质量及高度等方面的设计，也是对工业与民用建筑结构空间抗震影响能力的分析。伴随着我国科学技术的不断发展，部分工业与民用建筑工程结构设计过程中，部分墙体与主体的排布不合理，使得整个纵向的布局过于复杂化，特别是对酒店这类功能性强且复杂的建筑来说，其各楼层之间分布过于混乱，整体的承载能力也比较差，从而给整个工程抗震结构设计带来挑战。所以，设计工作人员在对建筑进行纵向布局设计过程中，应尽量保证剪力墙布置的均匀性，使得其可不间断地沿着纵向布局向建筑底端进行延伸，对建筑工程结构总体质量及刚度等系数进行协调管理，从而可更好地改善发生地震时，所带来的各个楼层之间出现质量不均匀状况所产生的建筑物体扭曲的问题。

结语

综上所述，在工民建中，整体结构的具体抗震性能与国家及群众的人身财产安全息息相关，而抗震设计属于系统化的高度复杂工程。要想严格控制建筑的整体抗震能力，则在设计工民用建筑整体结构抗震性的过程中，需选用有效的设计手段，并积极加以强化，以促进工民建结构抗震综合能力的提升。

参考文献

[1]曾勇.建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].中国高新区，2017（19）：163.

[2]许小朋.工业与民用建筑结构抗震设计研究[J].工业与民用建筑技术开发,2020,47(10):5-6.

[3]许小朋.工业与民用建筑结构抗震设计研究[J].工业与民用建筑技术开发,2020,47(10):5-6.