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建筑抗震概念的结构设计和应用

来源：核心期刊咨询网时间：2018-07-30 11:1312

摘要：这篇建筑工程师论文发表了建筑抗震概念的结构设计和应用，地震造成的主要次生灾害有火灾、毒气污染、滑坡、海啸、泥石流等。由此引起的破坏也相当严重, 如1923年9月1日日本关东大地震, 直接震倒13万栋房屋, 火灾烧毁了45万栋。在地震动抗震的结构设计和应用

　　这篇建筑工程师论文发表了建筑抗震概念的结构设计和应用，地震造成的主要次生灾害有火灾、毒气污染、滑坡、海啸、泥石流等。由此引起的破坏也相当严重, 如1923年9月1日日本关东大地震, 直接震倒13万栋房屋, 火灾烧毁了45万栋。在地震动抗震的结构设计和应用很重要。

　　[关键词]建筑工程师论文,抗震设计;概念设计;建筑结构

建筑工程师论文

　　地震属于自然灾害，其事故的发展具有不确定性的特征，在地震灾害的作用下，使建筑使用功能等受到不同程度的影响，严重的还会使建筑物倒塌，威胁人民群众生命财产安全，更会对我国社会的经济发展产生不利的影响。我国地处地震高发区，所以地震始终是影响我国人们生活的重要灾害，要想最大限度地降低地震灾害给人们日常生活带来的不良影响，减小其损失程度，就要从基础做起，全面贯彻落实地震灾害的防治工作，保障人民群众的自身安全以及财产安全。

　　1建筑抗震概念设计

　　1.1概述

　　建筑结构的设计主要有两个层面，首先是概念的设计，其次是结构计算的设计。建筑物结构的计算设计工作的开展需要收集各类的数据信息，同时还要确保这些数据信息的精准程度，以准确的、完整的数据信息当作其结构设计工作开展的基础，以其作为出发点，合理地提升建筑物结构的稳定程度。

　　但在实际的设计过程中，地震给其设计工作带来的影响程度比较大，这是因为地震的不可预测性比较强，所以在设计时，若只是单一地选用计算设计方式去设计建筑物的结构是无法提升该建筑物的抗震性能的，其抗震设计的工作也无法完成，更无法实现抗震设计的目标。对此，建筑结构的设计人员可以选用概念设计的方式设计建筑结构，在建筑结构的设计中，设计人员要在设计过程中，使用概念设计的方式，考量其地震的情况，相对应地进行模拟地震试验，按照其所呈现出来的模拟试验的结果，收集其相关的参数数据信息，对这类数据信息进行更为严苛的计算，然后得到相应合理的建筑设施的抗震结构，这种设计方式能极大程度地保证建筑结构具有一定的抗震性能。

　　此外，建筑结构设计人员还要确定出其抗震设计的总体目标，依据该建筑工程项目场地的小震效应，科学地计算出其建筑物中结构构件的承载力大小，其所得出的结果能有效地为建筑设计人员掌握建筑在地震的状况下，其构件的弹性变化程度，还能进一步地推算出该建筑物在大震情况下其结构弹塑性的变形程度，确保其设计满足抗震性能目标。

　　1.2传统设计理念对建筑设施抗震的影响分析

　　在传统的建筑物结构的设计中，其计算理论的设计方式应用的频率比较高，使用的范围也比较广，其计算理论可以给实际的建筑设计工作提供结构抗力的计算。传统的建筑结构设计理念以及方式具有一定的局限性，对细节的重视程度比较高，没有将重点放置在建筑物的整体结构形式上，让其抗震的设计思路缺乏一定的合理性，进而使结构的设计无法满足抗震性能的需求，导致整体的建筑物的结构趋向于不合理的方向发展，影响了建筑物的使用。

　　2建筑结构设计设计中存在的问题

　　2.1建筑场地选择

　　近年来，我国建筑事业的技术发展水平已经有了显著的提升，人们对建筑物的要求也在不断提高，建设单位为了满足人们的各项需求，就需要整改建筑物的设计方案，不断地增加建筑物的性能，同时还要确保建筑物的稳固程度，保障人们的生活安全。在我国的建筑抗震设计相关条例中，有明确的规定，建筑物要尽可能地避免地震频发的地段，如果不能避开抗震的不利地段，就需要使用科学有效的抗震措施，提升该建筑物的抗震性能。建设单位在选择地基时，需要对其施工现场进行深入考量，找到会对建筑抗震不利以及危险的关键点，就这些关键性的位置进行标点圈注，远离这些地方，选择对建筑设施抗震有利的施工场地。

　　2.2建筑物平立面的布局

　　在建筑物的结构设计过程中，最主要理念是建筑物平立面规则分布，且其刚度的分布呈均匀状态，防止地震意外事故发生时，破坏建筑物中相对薄弱的应力点。在我国建筑抗震设计的法规条例中，其对建筑物的平立面形状等变化程度的设计进行了规定，在实际的结构设计时，须尽可能地避免其扭转的不规则程度，确保竖向抗侧力构件的连贯性。此外，建筑结构的设计过程中，还要尽可能地提升建筑结构构件布局的规范程度，让其布置始终呈现一种规则性的状态，依据建筑物所处的地段，设立多道抗震防线，以此来提升建筑物的适用性，保障该建筑物的安全。

　　2.3抗震结构体系的选择

　　在选择建筑结构体系时，须精准地计算出其内力的变化程度，就其内力的传递路线进行简要的概括，这样能有效提升建筑物结构的安全程度，防止建筑物内部的各构件在遭受地震时丧失自身性能，进而导致建筑物结构体系中的抗震性能无法发挥出最大效用。因此，应设立多道抗震防线，利用好概念设计的方式，加大对其强度以及刚度分布程度，缩短质心和刚心之间的距离，减少结构的扭转以及局部削弱等情况，在地震来临时，针对建筑机构中的薄弱部位，使用有效的方式提升其抗震的性能。

　　3建筑抗震概念设计的基本原则

　　在对建筑设物进行抗震概念的设计时，需要遵循一定的原则，确保其设计工作开展的精准程度，提升建筑设施的抗震设计的质量以及水平，为日后建筑抗震的设计提供经验，以供借鉴。

　　3.1提高建筑结构的整体性

　　在对建筑结构进行抗震的设计时，需要注重其整体性的原则，增加结构的冗余度，设置多到抗震防线，不能只将目光停留在眼前，一味地为了满足抗震设计的要求，不去遵守其他设计原则，让建筑物的其他性能无法展现出来，降低了建筑物的稳定性。

　　3.2提高建筑结构的合理性

　　想要确保建筑结构设计的抗震性能得以展现，就需要让建筑物的结构满足结构合理性的原则，提升建筑结构的合理程度，从建筑物的整体布局上考量，尽可能提升其结构设计的合理性，并对其布局进行分析，减小建筑设施的侧拉力，保障其结构的稳定程度。

　　3.3保证结构的竖向规则性

　　建筑物的竖向规则设计原则对建筑物结构的设计尤为重要，经过调查表明，当地震来临时，建筑物所受到的外力比较大，很容易让建筑物产生不同程度的形变。如果建筑物的竖向规则没有达到设计的要求，则其应力的变化也就会呈现不均匀状态。一旦建筑物的强度比较低，刚性达不到相应的标准，建筑物容易出现扭曲的形变状况，进而提升了建筑物的危险系数。因此，在设计建筑抗震结构的流程中，需要尽可能地保证其竖向均匀的设计原则，科学合理地分析建筑物的竖向受力状况，让其竖向上的力均能在一定范围，提升建筑物墙柱等承重结构上下连接的程度，保证其建筑的均匀程度，降低地震给建筑物结构带来的破坏力。

　　4抗震概念设计在建筑结构设计中的应用

　　4.1注重结构的抗震设计

　　我国是产业大国，在钢材生产上的总产量也很大，在我国科技技术进步的技术上，建筑结构行业也得到了飞速发展。现阶段的建筑钢结构设计中，设计人员为提高建筑物结构的稳定性与抗震能力，尽量选用钢骨混凝土的建筑结构、钢管混凝土结构以及钢结构，并在此基础上，不断调整柱断面的大小，改善结构中的抗震性能。在抗震功能的设计中，设计人员可以将传统的，以硬性为主的抗震模式逐渐转向以柔性为主的抗震模式，最终将以柔克刚和刚柔相济的主要目的进行落实，从而将地震发生时的主要冲击力进行释放。

　　4.2隔震技术的应用

　　建筑结构设计人员会在建筑结构的基础与上部结构之间进行隔震层建设，以将建筑基础与上部结构进行隔离，降低地震能量的传播成效，提升建筑工程项目的抗震性能，缩减地震能量对建筑主体结构的破坏作用。隔震技术在建筑结构设计中的应用，可使得建筑工程主体结构在地震灾害的影响下仍保持良好的应用安全性，同时对建筑内部的非结构构件起到保护作用，且地震灾害过后建筑工程无需进行大规模的修复工作，只需更换建筑隔震装置即可。被动隔震控制技术的应用对隔震装置要求较高，隔震装置要具备很强的竖向承载能力、初始刚度和强度性能，能在地震作用力的影响下对建筑水平位移进行有效控制;隔震装置自身的水平变形能力以及阻尼能力也是非常关键的，在地震自然灾害中，隔震装置的自振周期可以逐渐接近场地振动特征周期，以此吸收和消耗一定的地震能量，从而减轻地震灾害。

　　4.3减少地震发生时能量的输入

　　在建筑结构设计过程中，主要采用基于位移的结构抗震方法，对具体方案进行有效分析，对结构的变形弹性进行良好处理和控制，让其可以承受预期地震作用力下的变形程度。在对建筑构件的承载力进行分析和研究时，应注重对楼层间可能出现的位移进行有效控制，且根据建筑结构的位移和构件变形情况，确定出变形值和建筑实际抗震能力。

　　4.4设置多道抗震防线

　　抗震防线的设置可使建筑结构抗震体系具备充足的安全可调节度，如框架–抗震墙体系是由延性框架和抗震墙组成，从概念设计的角度出发，应优先选择重力荷载小的竖向支撑，或是选择轴压较小的抗震墙等作为第一道抗震防线的抗侧力构件，不宜采用轴压比较大的框架柱，以避免框架柱在受到地震力破坏后而失去竖向承载力，进而出现建筑物的倒塌现象。

　　5结束语

　　因此得知，建筑物的抗震性能会直接影响到人民群众的安危，因此，建筑设计单位需要加大对建筑结构抗震性的设计力度，重视其结构的抗震设计。在实际的设计过程中，相关人员应对现场进行更为严格的勘察，并将这些数据信息进行归纳和整理，提升建筑结构的抗震性能，从而为广大用户提供一个更为安全舒适的生活环境。

　　参考文献

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　　作者：谷文科单位：河南省建筑设计研究院有限公司

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