张盼盼
中信建筑设计研究总院有限公司 湖北武汉 430014
摘要：随着当前我国建筑工程项目的不断发展，其涉及到的内容越来越多，相应建筑工程项目的结构同样也越来越复杂，为了较好实现对于建筑结构的有效施工处理，必然需要重点确保其具备较为理想的抗震性能，能够保障整体建筑结构的稳定性。在当前建筑结构施工处理中，较好实现对于抗震加固技术手段的有效应用必不可少。基于此，本文主要对建筑结构设计中的抗震设计进行了简要的分析，以供参考。
关键词：建筑结构设计；抗震设计；研究
引言
随着我国经济的飞速发展，人们对建筑物的要求不仅仅局限于实用，还要做到外观精美。这就对设计人员提出了较高要求，既要满足外观要求，又要确保建筑的安全性能。建筑的抗震设计非常重要，抗震工作不可懈怠。
1建筑结构基于抗震设计的特点分析
1.1要有明确的性能水平
建筑结构基于性能进行抗震设计，必然需要确保其能够具备明确的性能水平，较好实现对于抗震设计方案的有效指导，避免因为单纯依靠经验或者是相关规范标准进行抗震设计形成的明显隐患和不足。
1.2要能够量化分析
在建筑结构基于性能的抗震设计中，量化分析同样也是比较关键的一个基本特点，这种量化分析主要就是为了较好实现对于建筑结构各个基本结构构成单元的细化，了解其在地震作用下的多方面表现，进而实现参数转化，如此也就能够有助于促使抗震设计更为明确具体，在力学计算方面更是要求较为严格。
1.3个性化需求满足
建筑结构基于性能的抗震设计还能够较好满足业主提出的多项个性化需求，其能够在规范和设计要求许可下，实现对于创造性要素的引入，对于一些新技术以及新材料也能够较好运用，最终提升整体建筑结构设计水平。
2建筑结构设计中的抗震设计
2.1建筑工程建设场地的选择
为了确保建筑工程建筑抗震性的有效提升，在进行土木工程建筑施工前，需要对场地进行严格的选择，具体需要相关工作人员进行实地勘查，对当地地形地貌进行了解，避免建筑施工场地出现凹陷和断裂的地层情况，以此提高建筑物的抗震性能。另外，对于一些建筑施工工程而言，其场地的选择如果无法避免特殊地层，此时需要相关工作人员做好预防措施，进行地基加固处理，以确保建筑抗震性能处于最佳状态。
2.2确定结构反应性能参数
切实围绕着各个基本参数进行明确，分析其在地震作用下的破坏表现，如此也就必然能够更好提升其建筑结构抗震设计性能，确保诸多因素都能够得到较好充分分析。在具体分析处理中，应该借助于弹性动力分析或者是弹性静力分析手段进行处理，了解掌握弹性结构的抗震性能，设定较为合理的设计参数。因为该方面的计算量比较大，相对而言也比较复杂，如此也就更加需要切实围绕着具体抗震设计方式进行优化，能够借助于一些三维分析软件处理，力求建筑结构抗震设计能够表现出更强的作用性能。
2.3建筑平面抗震设计
均匀对称是建筑平面布置设计的核心，同时均匀对称也可以更好地呈现建筑物各种空间功能需求。如果建筑墙体、钢构件不对称，在地震发生时，建筑结构受力不均匀，导致变形不均匀现象发生，建筑局部墙体乃至建筑物遭到损坏。平面组合设计、单个房间设计是建筑平面设计的核心组成元素，在设计单个房间平面的时候，必须准确确定各个房间的面积、门窗位置等。建筑平面组合形式具有多样化的特点，比如集中式、单元式，要结合施工现场的实际情况，选择适宜的平面组合形式。以单元式为例，在优化利用垂直交通的基础上，使各个使用空间有机融合，这种形式大多用于商住楼、高层办公楼。要尽可能把竖向交通设置在平面内，提高建筑结构的整体刚度、抗扭转能力等。如果竖向中心在平面外，要尽可能少在转角的地方开门开窗，防止出现“转角效应”。
2.4合理布置结构的刚度及承载力
地震发生时地表会剧烈的摇晃，摇晃程度越强，建筑物受到的损害就越大。随着地震的影响，建筑会不同程度的出现平移、扭转，当平移或扭转过大时，结构构件发生破坏。虽然建筑物要求有一定的延性，但建筑物也要有一定的抗力作用以控制变形，避免结构的刚度突变形成薄弱部位，并且在可能是薄弱部位的构件进行加强。
2.5结构体系设置多道抗震防线
建筑的每一个结构构件都有其用途，当其中一个或几个构件发生破坏时，建筑物可能会丧失抗震能力。当建筑物在结构构件设置时，由若干个延性较好的子构件组成，共同抵抗地震力;增加结构构件的冗余约束，使结构构件成为超静定结构，即使构件发生破坏，也不至于发生严重后果，方便修复破坏构件。
3案例分析
以某综合服务大楼建设项目为例，该项目为框架结构，结构总高度为38.4m，首层层高5.1m，2~7层层高3.6m，顶层层高5.1m，上部还有2个附加层，附加层层高分别为4.0m、6.5m。附加层是项目建成后增加，因此，在施工前，对项目整体抗震性能进行分析，并对局部进行抗震加固处理。本次计算中，楼面活荷载取值为2.0kN/m2，屋面活荷载取值为0.7kN/m2，基本风压取为0.35kN/m2，结构抗震设防烈度是8度，Ⅱ类场地。
本次选取的地震波是El-contro波，El-contro波的卓越周期是0.55s，峰值加速度是3.417m/s2，持续时间是20s。本次计算参考GB50011—2010《建筑结构抗震规范》中8度罕遇地震时的地震加速度时程曲线的要求，把地震波的峰值加速度调整为400cm/s2，计算过程中，取结构的阻尼比为0.05。
根据强度设计理论及延性原则，对附加层抗震性能利用ETABS软件进行动力和静力分析，分析加层前后结构自振周期和荷载内力情况变化。
依据建筑结构抗震设计规范的相关规定，框架结构弹塑性层间位移的限值必须满足规范要求。加层前最大层间位移角是1/365，加层后最大层间位移角是是1/335，均满足限值要求。同时可以看出，结构的层间位移最大处并没有在层间位移转角最大的地方，结构没有明显的薄弱层，层间位移转角较为均匀。
对比加层前后X、Y方向结构抗震情况，见表1所示。从表可知，与原有建筑相比，加层后的建筑各层的抗震能力都有所小降。设计前后的结果发现，加层前3层下半层抗震最为薄弱，抗震能力为0.310671g，加层后抗震最薄弱的部位为1层的上半层，抗震能力为0.289213g，均能够满足当地抗震要求。
表1X方向建筑的抗震能力
同时，设计人员对楼层屈服破坏情况进行分析，发现加层后框架结构除个别梁外，其余的梁都具有较好的延性，加层后能够满足抗震要求。遵循“强节点、弱构件”的原则，对各个柱节点进行详细的分析设计，其中满包碳纤维布或钢板方式，具有较多的延性加固效果。同时，遵循“强柱弱梁”的原则，对部分柱进行了“湿式包钢”加强处理，从而形成强柱、强节点，有效提高建筑抗震性能。
结束语
综上所述，对于建筑结构中抗震设计措施有效应用，其作用价值较为突出，需要结合具体建筑工程项目的结构稳定性需求进行合理分析，确保其能够具备较强的可靠性，保障建筑结构应用安全性。
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论文作者:张盼盼
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/4
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