基于抗震理念谈民用建筑的结构设计

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摘要：近年来，我国各类自然灾害发生的较为频繁，给人民群众的生命和财产安全带来了较大的危害，特别是地震灾害的发生，所带来的损失更为严重。由于地震发生的突然性及其不可控性，建筑工程在最初的规划设计阶段就要做好抗震分析，设计科学坚固的抗震结构。本文结合笔者实践工程经验，就民用建筑中的抗震结构设计展开了相应的探讨。

关键词：抗震；民用建筑；结构设计

中图分类号：TU591文献标识码： A

前言

建筑工程的抗震性能取决于抗震结构的设计，这就对对抗震结构的设计提出了更高的要求。建筑单位需要不断分析预见地震灾害中可能会遇到的各种问题，探讨如何在设计过程中有效规避这些问题，不断优化抗震结构，尽量减小地震造成的建筑损失。另外，在研究建筑工程的抗震结构设计过程中，建筑单位必须明确抗震结构的设计目标，利用最有效的设计方式，提高建筑工程的安全能力，保障建筑工程的稳定性，发挥建筑工程的最大效益。

一、建筑结构抗震设计的概念

通常来说，建筑结构的抗震设计就是通过在地震时破坏的建筑结构，结合建筑结构工程长期以来所积累的经验去总结一种基本的设计方法及思想，布置建筑和整体的结构并且对细部构造措施进行确定的一个过程。地震从理论上来说就是一种随机的振动，它具有人们难以把握的随机性、复杂性与不确定性，要想很精确地预测某建筑物可能遭遇的地震的特性与参数，就目前来说我们还很难有更好的方法在建筑结构的抗震设计分析这个方面，由于我们不能够很充分地考虑建筑结构的空间作用、建筑结构的性质、建筑的材料以及外界引起变化等等很多种不同的因素，因此有着一种不确定性的存在。所以建筑结构的抗震设计更应该基于长期以来所遵循与积累的抗震经验，从而更好的使得建筑结构的抗震性能得到提升。

二、建筑抗震性能的主要影响因素

影响建筑工程抗震结构安全性的因素是多方面的，建筑地基和建筑高度是其中的两个重要因素，直接关系到建筑的抗震性能。首先，建筑地基。地基是抗震结构设计重点考虑的内容，建筑工程的地基稳定程度直接影响其抗震性能，良好的地基建设能够为建筑抗震提供稳定的基础。科学的抗震结构设计必须要深入研究地基问题。其次，建筑高度。我国对建筑高度与抗震烈度之间的关系有明确的规定，建筑高度必须与抗震烈度相匹配，然而部分建筑没有遵循此原则，无法达到相应的抗震烈度，为建筑抗震埋下安全隐患。提升民用建筑筑工程抗震设计质量的有效策略

三、建筑抗震结构设计的基本原则

建筑工程抗震结构需要遵循一定的设计原则，以此保障抗震结构设计的安全性，提高工程质量。

（1）、 协同原则，建筑工程的抗震结构并不是单一个体，而是由多个独立的单元模块组成，建筑单位必须确保协同作用，才能发挥抗震结构的优势，提升建筑的抗震性能；

（2）、多防线原则，地震产生的波动不局限于一次，建筑抗震设计需考虑地震的连锁危害，不能仅靠一条防线，根据建筑的实际情况，设置多防线保护，最大程度的保护建筑工程；

（3）、刚性原则，抗震结构的建设材料，必须达到刚性标准，确保抗震材料的坚韧度；

（4）、平衡原则，建筑抗震结构需具备平衡的数据参数，各项抗震结构保持在统一水平，避免作用力突然转移，发挥建筑工程动态抗震的优势；

（5）、整体原则，抗震结构需以整体为出发点，不能单纯考虑单方面的防震。

四、提升民用建筑抗震结构设计的策略

（1）、对建筑场地进行恰当的选择

分析了解我国相关的抗震减灾法后，对可能发生的严重自然灾害的建筑工程来讲，应该注重评价防震的安全性能。在进行评价后应该严格的依照地震安全性能的评价结果，设置相应的抗震设防的标准，然后去进行抗震设防的相应工作。其抗震设防主要分为四类：甲、乙、丙、丁。重大且易发生次生灾害的建筑工程是其中最为重要的。所以在设计建筑物场地时，应该选取合适且能够使得地震所产生的影响得到有效降低的地理位置，尽量不要建设在易给建筑物造成不良影响的区域。尤其是地基软弱且容易液化的场地，由于地震使得建筑场地产生液化作用，进而使得地基能力降低，易使建筑物发生倾斜，严重时甚至倒塌。此外，还应该安全规划社会经济系统去使得地震产生的自然灾害局限在某一区域。

（2）、构建抗震的结构体系

结构体系是建筑抗震设计的基础支持，是建筑工程抗震能力的保障，能够均衡分配单元受力。第一，抗侧力构件，剪力墙是抗侧力的一部分，不断优化剪力墙设计，可以有效提高抗震能力。施工企业需在建筑周边地区规划剪力墙的位置，一般设计在承载力比较大的地方，利用剪力墙，提高建筑的承载力，保持高强度的稳定性，避免受到地震影响。建筑工程的建设并不是完全处于水平状态，实际仍旧存在凹凸部分，此类部分较容易受到地震影响，因为其在内力分配上，缺乏稳定性，施工企业可以利用剪力墙，充当抗震部分，将剪力墙设计成不同类型，弥补建筑工程抗震结构的缺陷，剪力墙发挥抗侧力时，还需考量整体建筑的高度，防止侧力过大，干扰抗震设计。第二，注重结构体系的整体性，抗震体系的整体性能越高，表示建筑工程的抗震能力越强，由此施工企业需对建筑工程的重点部分，进行抗震整体性设计，楼盖是抗震体系设计的中心，影响建筑工程的抗震性能，楼盖在抗震体系中，具有水平作用力，能够平衡分配垂直方向的抗侧力，稳定建筑工程的单元结构，保障单元结构在抗震过程中，发挥防震能力，施工企业设计建筑楼盖时，需充分考虑抗震结构的体系设计，融合两项内容，使其符合建筑抗震的基本条件。

（3）、抗震材料的选择

建筑单位为提高抗震能力，必须注重抗震材料的选择，确保结构稳定。我国抗震结构设计基本以钢筋混凝土为主，实际钢筋混凝土存在缺陷，无法达到高效的抗震能力，我国应积极吸取国外的防震建设的经验，采用刚性抗震材料。刚性抗震材料的韧性、延性等优势明显，与刚性材料相比，钢筋混凝土结构自身的重量较大，本身会对建筑造成一定的压力，降低抗震效果，而刚性材料属于轻质类型，虽没有高重量，但是可以发挥较强抗震能力，提高抗震结构设计的各项指标。例如: 某建筑采用刚性抗震材料，与同规模建筑的钢筋混凝土材料相比存在优势，该建筑利用刚性材料构成抗震结构，实际自重减少 40%，如果使用钢筋混凝土材料，建筑工程的防震设计还需考虑柱体截面与使用面积的关系，但是利用刚性材料，则可直接根据抗震结构设计进行施工，基于刚性材料，该建筑节约 15% 的成本，如期完成工程建设，没有出现延期现象，该建筑利用振动试验检测刚性材料，其在抗震方面显示出优质的延性，达到该建筑工程的抗震标准。

（4）、对结构形式进行科学、合理的选择

近年以来我国出现较多的民用建筑筑结构形式，其中主要包括钢筋混凝土结构、钢结构、砖混结构及钢筋和混凝土相互结合的结构，假如受到地区不同且设防烈度不同等因素的影响就会严重影响建筑物的结构形式。所以在进行建筑时应该对结构形式进行科学合理的选择。一般来说，钢筋混凝土结构的柔性、变形能力、承载能力都较好，且其抗震能力也较强，因此应该以建筑物自身的功能和抗震要求为依据，去对建筑结构的方案进行确定，此外对于高层建筑设计选择建筑结构体系时应该着重考虑建筑结构的侧移度。另外随着不断增加的房屋建筑层数，其结构受到地震作用和荷载作用的影响而出现的水平方向的位移也会随之不断增加从而使得建筑结构的抗侧移刚度也随之增加。建筑的钢筋混凝土结构体系所包含的构件、受力的特点和不同的组成方式也会使得抗侧移刚度产生变化。

五、结语

总而言之，建筑物结构的抗震性能对于建筑物整体的性能具有十分重要的影响，所以需要在进行结构设计时将抗震性能贯穿于从选址到结构设计的整个过程中，确保建筑结构设计通达达到符合的要求，尤其是对抗震理念在民用建筑结构中的应用引起重视。设计人员和建筑人员应当更加注重抗震性能和稳定性能的突出，明确安全性的设计原则，采用先进的抗震方式，以此来保障民用建筑良好的抗震性，实现现代建筑结构的安全性和舒适性。

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