民用建筑結構設計的抗震設計
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摘要:加強建筑工程施工技術研究創新的力度，不僅有助于建筑工程結構設計效果的提升，同時也是確保建筑工程施工質量的重要手段。雖然地震災害的發生具有突發性強、災害性大、不可預測且影響范圍廣的特點，但是抗震設計作為建筑結構設計中的重要組成部分之一，如果建筑物抗震等級不夠的話，那么就會因為建筑倒塌而造成巨大的損失。由于建筑結構設計過程中的抗震設計是以建筑本身結構特點和當地抗震需求為基礎的，所以，設計人員在設計建筑結構時，必須確保建筑的抗震能力符合建筑結構設計、平面設計以及空間設計的要求，才能在確保建筑物穩定性的基礎上，降低地震災害發生造成的損失。
關鍵詞:建筑結構;抗震設計;民用建筑
1民用建筑結構抗震設計注意要點
1.1建筑地質
房屋建設的地點應該盡可能地選擇在地勢平坦開闊的地方，這樣的話，即便是發生的地震災害，也能夠最大限度地降低地基震動過程中出現的沉陷，確保建筑物的穩定性不受影響。另外，嚴禁在地震災害頻發區域建造房屋，才能最大限度地降低地震發生后造成的不必要的損失。
1.2建筑地基
在建造房屋的過程中，施工人員應該盡可能地選擇天然地基或者是地樁地基，才能在促進房屋抗震性能有效提升的基礎上，降低地震災害對房屋建筑穩定性產生的影響。同時嚴格地按照要求夯實基礎凹槽的回填土和地基，確保回填土之間的密實性，才能達到促進房屋建筑地基穩定性有效提升的目的。
1.3建筑物屋頂和墻體
建筑物穩定性與建筑物質量的高低是決定地震對房屋建筑造成損失大小的關鍵因素。所以，施工企業在進行房屋建筑的施工時，必須采取積極有效的措施，降低建筑周圍結構的重量，才能達到促進建筑結構抗震與防震能力有效提升的目的，降低地震發生對建筑物造成的損失。
2.1避開復雜場地
建筑場地選擇的合理與否是影響建筑結構設計質量的關鍵因素。如果建筑工程項目施工建設過程中場地類型過于復雜的話，那么必然會影響到建筑主體結構的穩定性。比如，建筑施工場地設計在地殼運動頻繁的地帶或者地震帶上的話，那么地震發生后造成的危害自然也就越大。所以，設計人員在進行建筑結構的抗震設計時，應該盡可能選擇開闊的場地，才能在地震發生后提供有效的避難場所，降低地震災害發生造成的不必要的損失。
2.2布置規則平面
建筑結構的設計工作必須由專業的設計人員才能確保建筑結構設計的質量和效果。在建筑設計階段，設計人員必須嚴格按照建筑總體要求搜集和分析周邊地區地質、地形的數據信息，為后續建筑結構設計的順利進行做好充分的準備。由于建筑自身的抗震性能與平面布置之間存在著密不可分的聯系，所以設計人員在進行建筑結構的平面布置時，必須嚴格按照相關設計原則的要求，在建筑結構設計的過程中充分考慮建筑整體的安全性與實用性，切不可因為過度追求美觀性，采用復雜程度過高的平面布置方式，而影響到建筑結構整體的抗震性能。也就是說，設計人員必須在與建筑施工人員協商溝通后，選擇符合規則要求的平面結構設計形式，同時做好構造參數的計算工作，才能達到促進建筑結構整體抗震性能有效提升的目的。
2.3空間結構簡單
最大限度地滿足人們居住、辦公等各方面的要求是建筑工程項目建設的最終目標。所以，設計人員在進行建筑結構設計時，不僅要充分重視建筑平面的設計，同時還應對建筑空間結構的設計予以充分的重視。之所以說，建筑空間結構布置越簡單那么建筑結構的穩定性也就越高，那是因為，如果建筑空間結構過于復雜的話，不僅需要增加更多的支撐力量，同時也會對建筑結構的整體抗震性產生嚴重的影響。所以，為了避免建筑結構出現變形的現象，設計人員在建筑空間結構設計時，必須在確保建筑平面主軸方向上的剛度、強度以及穩定性的基礎上，根據建筑底部結構、內部結構等各方面的特點，選擇簡單的空間結構設計形式，才能有效地抵御地震災害發生后來自于各個方向的沖擊力。
3建筑結構抗震設計要素分析
3.1高層建筑結構平面以及建筑豎向布局抗震設計
由于墻體與柱子之間的平面位置是影響高層建筑結構抗震性能高低的關鍵因素。所以，設計人員在進行高層建筑結構設計的過程中，必須科學合理地布置高層建筑的平面和豎向位置，才能達到促進高層建筑結構平面與豎向位置抗震性能有效提升的目的。這就要求設計人員在進行高層建筑結構抗震設計時，必須做好以下幾方面的工作。①確保豎向與平面結構構件的干凈整潔;②將剛度重心與質量重心緊密的結合在一起。為了確保豎向位置的平衡，設計人員在進行豎向設計時，應該采取適當降低高層建筑剛度重心的方式，通過減少高層建筑豎向結構錯向頻率的方式，有效控制高層建筑結構豎向的高度、剛度以及強度，并在確保其均勻分配的基礎上，避免“鞭梢效應”的出現，才能在確保建筑物整體形狀美觀的同時，促進高層建筑結構抗震性能的有效提升。
3.2整體抗震性能技術要點
為了促進高層建筑結構整體抗震性能的有效提升，設計人員在進行建筑結構設計時，必須對地基選擇、抗震線設置、施工原材料質量等各種影響高層建筑結構抗震效果的因素予以充分的重視。這就要求設計人員在設計的過程中，應該掌握好以下幾方面的要點。①地基是高層建筑結構抗震設計的基礎。所以在設計高層建筑的地基時，設計人員必須選擇穩定性性能較強的地基，才能在確保地基穩定性符合要求的基礎上，降低地基變形、下陷情況發生的幾率。同時針對高層建筑結構中相同結構單元的設計，必須采取有效的措施確保地基設計的統一性，才能將高層建筑地基的抗震性能最大限度地發揮出來;②建筑結構分布的對稱性和均勻性。設計人員在建筑結構設計的過程中，必須平均分布建筑的承受力，才能充分發揮建筑結構設計的對稱性特點，降低地震災害對建筑結構穩定性產生的影響。這就要求設計人員在進行高層建筑結構設計時，應該盡可能地采用多元化的設計方法促進建筑結構整體抗震性能的提升。比如，針對坍塌發生頻率較高的地方，設計人員應該采用科學合理的加固措施，才能有效降低危險發生的幾率;③確保建筑結構設計的牢固性。設計人員在高層建筑結構設計的過程中，必須采取積極有效的措施，減輕建筑物的自重，降低建筑結構對地基產生的壓力。以便于在地震發生后，地震對高層建筑造成的沖擊，為人員的撤離提供充足的時間;④由于高層建筑往往不在同一平面上，因此，在進行高層建筑整體結構的設計時，設計人員必須將整個設計放到同一個平面上，才能完成對空間結構的統一設計。
3.3建筑結構剛度設計要點
剛度設計作為高層建筑結構抗震設計的重點內容。設計人員在進行高層建筑的剛度設計時，必須做好以下幾方面的工作。①必須選擇和使用符合鋼筋混凝土緊密要求的施工材料。特別是在使用鋼結構進行雙層加固施工時，應該采取積極有效的措施，確保上下層的阻尼與剛度比保持一致，才能降低安全隱患發生的幾率;②設計人員在進行高層建筑結構側向剛度的控制時，必須以國家規定和要求的抗震設計標準為基礎，控制高層建筑結構的剛度，才能在降低地震對建筑物造成的損壞的同時，節省施工材料，降低工程施工的成本。
4抗震技術在高層建筑結構整體抗震設計中的運用
4.1隔震技術
建筑結構中設置隔震層的最終目的是為了盡可能地降低地震對高層建筑結構造成的破壞。設計人員在設計隔震層時，必須將高層建筑主體與基礎連接部位作為設計的要點，才能在地震發生后降低地震對建筑物造成的損害，確保高層建筑物的穩定性不受影響。隔震設計在高層建筑結構抗震設計中的應用，不僅有助于高層建筑結構自身震動周期的延長，同時也降低了地震發生對建筑物造成的破壞。作為設計人員在進行高層建筑抗震設計時，必須嚴格按照要求標明架設和鋪設設計的要點。同時利用隔震裝置將上部與下部有效的分離，然后使用儀器設備進行檢測，確保高層建筑結構抗震性能的有效發揮。所以，設計人員必須在高層建筑結構抗震設計時，選擇承載性能相對較高的材料，才能達到有效延長隔震裝置使用壽命的目的。此外，設計人員在進行高層建筑結構抗震設計時，還應采取積極有效的措施，做好隔震裝置的保護工作，才能在延長隔震裝置使用壽命的基礎上，發揮出隔震裝置的功能，促進高層建筑結構抗震性能的有效提升。
4.2消能隔震技術
消能隔震技術在高層建筑結構抗震設計中的應用，主要是通過將建筑基礎與上部房屋結構有效分離的方式，達到有效隔離地震對建筑物產生的沖擊力的目的。另外，為了確保建筑物內部結構的穩定性，設計人員必須根據高層建筑結構抗震設計的要求，在建筑物的關鍵部位安裝阻尼元件，才能最大限度地降低地震對高層建筑結構造成的破壞。
5結語
總而言之，設計人員在進行高層建筑結構抗震設計時，必須將抗震技術合理應用于高層建筑結構的設計中，才能有效地降低地震對建筑物造成的破壞。這就要求設計人員在設計的過程中，必須切實掌握高層建筑結構抗震設計的要求和影響因素，才能在促進和優化高層建筑結構抗震設計效果的基礎上，為我國建筑行業的長期可持續發展奠定堅實的基礎。
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作者:徐增衍 單位:華北水利水電大學
