摘要：如果把建筑比喻成人体，那么结构就是骨骼。因此，在建筑设计中，最不容忽视的就是结构。结构设计的是否合理，与建筑的寿命、性能息息相关。在结构设计中，需要重视抗震性能的提升。地震是不可控的，如果建筑的结构抗震效果不强，就很容易在发生地震的时候出现坍塌，造成人员伤亡。因此，文章重点探讨了建筑中的“骨骼”———结构的抗震设计与优化，从而使建筑不惧怕任何级别的地震，即使受到伤害，也可以及时进行维修，而不影响建筑的正常使用。
关键词：建筑结构；抗震；优化设计
引言
通常情况下，建筑结构的抗震设计就是依据地震时对建筑结构造成的破坏以及长期积累的实践经验总结出得一种基本的设计理念和设计思路。在实际应用过程中，地震的震动比较随机，很难把控，给建筑结构的抗震设计带来一定的困难。因此，我们只有加强建筑结构抗震设计的合理性，才能有效提升工程项目施工质量和抗震能力。
1建筑抗震设计的必要性探讨
建筑抗震设计对建筑安全有着重要的影响，因此抗震设计如何使建筑物更加稳固是目前必须要加强的研究工作。随着近些年地震灾害的危害，结构工程师逐渐对建筑抗震设计更加重视，其中工程结构宏观的“概念设计”远比“数值设计”抗震效果明显的多。建筑结构概念设计的提出是以建筑物宏观整体为基础，并根据其内部结构系统整体进行方案的实施，同时对细部构造以及材料进行合理使用，以此来达到建筑结构设计应有的效果。
建筑结构设计过程中对于结构体系、构件延性、刚度分布要在宏观上进行鉴别、选择和处理，对建筑抗震设计中的薄弱环节要通过适当计算及构造进行消除。建筑结构设计工程师要充分运用自身敏捷的思维能力和判断能力对建筑结构设计基本问题进行确定，并延伸至设计的各个环节中。对建筑结构抗震特点、振动中的结构受力特性等进行充分的理解和分析，对关键问题重点对待，科学合理地进行结构设计。
2抗震设计的准则
①要使地震的破坏程度在可控范围内，且在震后能够通过特殊的修复手段对受损就够进行复原，必须重视建筑结构的弹性和刚性，防止因为二者处理不到位引发的问题。②在提升建筑抗震能力的同时还要考虑到在震后出现的余震，在大地震结束后不久都会发生余震现象，所以建筑的抗震设计不能够只追求刚性，如果刚性过强只承受的主一次地震很可能会在余震中出现损毁现象，所以追求刚性的同时不能够忽视弹性。③在集中的房屋建筑设计时，要注意高延性的设计，防止出现大面积的房屋倒塌现象。
3结构抗震的计算与验算
在抗震设计中，进行计算与验算的目的是为了更好地结合已经确定的设计方案，为结构的抗震设计提供更加准确的数据。根据计算可以确定地震对建筑结构造成的效应，再将这一效应与其他荷载效应以组合的方式进一步验算，就可以通过精确的数据计算避免结构变形。
常见的计算方法有三种。第一，底部剪力计算法。该算法具有一定的理想性，以简易的倒三角形进行计算，数据结果精度有待提高。第二，振型分解反应谱计算法。该方法可以提高计算结果的准确性，主要采用的是振型分解的原理和反应谱理论对程度最高的地震反应进行分析与计算。第三，时程分析计算法。该方法可以进一步提高计算结果的准确程度，利用地震波对建筑结构的影响，采用运动微分方程进行计算。
计算完毕后，还要结合有关规定进行验算。验算时要采用弹性变形验算的方法，减少地震对非结构构件的伤害。在验算时，还要对多遇地震下的结构强度进行验算，这样才能减少结构构件被破坏的可能性。如果建筑遭遇到罕见的地震（级别很高，破坏力极强），就需要进行结构弹塑性变形的验算，避免建筑因地震级别过高而坍塌。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4建筑结构抗震优化设计
4.1因地制宜，选择合适的建筑场地
由于建筑场地的选择对抗震设计工作具有重要意义，合理的选择建筑场地能够降低在后期建设中的不利影响，缩减施工工作量。①场的的选择应该是较为平坦的地方，这样能够减小地震发生时对周边或者建筑结构造成的损失，并且有助于施工工艺的施展。②在选择建筑工程场地时，尽量选择视野开阔、地区发展较为疏松的地段，这样在发生地震的时候也能提高建筑物抗震性能，视野开阔的场地也有利于建筑项目的施工操作。
4.2地震外力能量吸收和传递渠道的科学化布局
对于建筑结构抗震设计工作而言，应保证结构构件布置的科学性，只有这样，才能够确保墙、柱和梁水平方向与竖向轴线的尽可能重合，缩小偏心距，使得建筑结构是双向抗侧力的抗震结构。通常来讲，抗震结构的理想型具体表现在通过多个延性可观的子体系构成，在诸多延性可观的结构构件相互连接的基础上，达到协同工作的目的。另外，抗震结构体系要尽可能具备内部与外部的赘余度。一旦发生地震灾害，会直接破坏建筑物内部的结构构件延性，这样可以对建筑结构安全提供必要的保障，使得破坏的时间有效延长，在建筑物抗震水平提升方面发挥着不可替代的作用。
4.3提升建筑自身横断面积分散载荷力
建筑只要达到相应的高度，要想确保完全垂直型升降极难做到。而建筑发生倾斜或是侧倒，就会使得后阶段产生倒塌，抗震特性也就无从说起。要想对这类问题加以解决，就应提升建筑自身的横断面积，让其载荷能力分离至横断面内部，而不仅是依靠垂直面，如此就可以处于相应的高度内很好地降低建筑本身的侧面移动，进而确保其具备安全的抗震特性。在建筑内部楼层自身的高度大于50m过后，就应借助剪力墙构造这一系统。但通常会产生剪力墙超筋一类负性影响。所以说，剪力墙本身的超筋会让建筑本身的总体载荷能力减弱，进而阻碍到建筑本身的抗震特性。
4.4抗震防线的合理设置
通过多道抗震防线的合理设置，可以确保建筑物结构抗震体系具备充足的安全冗余度。其中，框架-抗震墙体系主要包括了抗震墙与延性框架。站在概念设计层面思考，要尽量选用小重力荷载的竖向支撑亦或是填充墙，将其当做首道抗震防线抗侧力的构件。但需要注意的是，应尽量选用大轴压比框架柱作为首个抗震防线抗侧力构件，进而规避框架柱在地震破坏的情况丧失竖向的承载能力而引发严重的倒塌问题。以框架-抗震墙结构为例，在实际设计的过程中，应综合衡量小地震、中地震状况下的结构完整性，同样也要思考大地震的状况。一旦连梁作用丧失，要根据单片墙肢进行计算，且结构始终具备承载力而不会倒塌。此外，在实际计算的过程中，应保证框架柱所承受的剪力超过总体剪力20%比重。只有这样，在抗震墙遭受破坏以后，建筑物的框架柱的承载能力仍然较强，避免建筑物的倒塌。但区域不同，其地质特点也存在明显的差异，同时，地震等级和建筑物的类型也有所区别。为此，必须要确保抗震防线数量的合理性，对结构构件抗震加以运用，使得建筑物结构的抗震性能满足要求。
结语
综上所述，建筑结构抗震设计是建筑物结构稳定性及安全性的重要体现，在建筑结构设计中，必须要充分认识到抗震设计的重要，选择合理的结构体系，做好建筑物场地的选择，加强过程中对当前区域地震情况的了解，提高抗震设计的合理性、科学性。我国是地域大国，各个地区的特点及地质环境都有所不同，目前还没有一套统一的抗震设计标准及规范，这对于设计人员来说也提出了更高的要求，只有做好建筑结构抗震设计，才能促进建筑业的健康发展。
参考文献：
[1]乔易飞.论高层建筑结构抗震的优化设计[J].江西建材，2018（1）：34-35.
[2]张昱.建筑结构抗震优化设计研究[J].江西建材，2017（12）：56-57.
[3]徐国新.高层建筑结构抗震的优化设计研究[J].城市建筑，2013（12）：46.
论文作者:孙华锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/18
标签：建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 建筑物论文; 延性论文; 构件论文; 结构设计论文; 《基层建设》2018年第25期论文;