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摘要：设计人员在进行建筑结构抗震设计时，必须将抗震技术合理应用于建筑结构的设计中，才能有效地降低地震对建筑物造成的破坏。这就要求设计人员在设计的过程中，必须切实掌握建筑结构抗震设计的要求和影响因素，才能在促进和优化民用建筑结构抗震设计效果的基础上，为我国建筑行业的长期可持续发展奠定坚实的基础。
关键词：民用建筑；结构设计；抗震设计
一、民用建筑结构抗震设计的基本概述
国内现行的抗震规范中，建筑物尤其是高层建筑物的抗震计算需要用到反应谱理论，并以此为起点采用弹性方法对建筑结构的位移与内力进行计算。这一环节的计算需要参照建筑结构极限状态下的数值来完成。如果建筑结构在设计上存在特殊要求或在计算某些特殊部位的抗震性能时，则需要在进行上述计算的基础上配合时程分析法进行更深层次的数据计算分析。之后还应当以罕遇地震为基础，进行必要的变形验算。在此基础上，抗震规范还要求在设计建筑弹塑性变形结构时应当以罕遇地震为基础进行弹塑性分析。
结构弹塑性分析主要包括弹塑性静力分析以及弹塑性动力分析两部分内容，前者在计算时主要利用的是层模型以及杆模型等简化后的模型结构。与杆模型相比，层模型比较适合用于多遇地震波的计算和宏观检验，需要强调的是无论是层模型还是杆模型地震波都会对最终计算分析出的结论的准确性产生影响，再者该环节的计算中得出的答案往往不止一个，想要分辨结论的真假还需要耗费一定的时间和精力。弹塑性静力分析方法的优点相对显著，具体来说，该方法能够充分掌握和了解建筑结构中各构件承载力及内力之间的关系。依靠该方法对“强柱弱梁”的设计状态进行检查能够及时发现并处理其中的薄弱位置，在此基础上还能够收获来自不同受力阶段的侧移变形。在这里需要强调的是只有初始楼层的水平载荷分布情况才能够对该环节的分析产生影响，只要整体结构不变，其分析结论就不会在地震波的影响下发生改变。
二、民用建筑工程结构抗震设计中存在的主要问题
1、施工场地选择问题
施工场地选择是建筑工程结构抗震设计工作中存在的主要问题之一。实际建筑工程施工建设过程中，要想保证建筑工程结构设计的有效性，施工企业务必要选取对工程结构稳定性有利的位置，地震灾害对建筑工程的破坏，除了地震灾害所带来的能量冲击之外，还会给建筑工程结构带来破坏，而引起建筑工程结构破坏的重要影响因素就是施工场地地选取。因此，建筑工程结构抗震设计工作中，要想从根本上提升工程架构的稳定性，建筑工程施工建设过程中一定要做好场地位置的选择。例如，土质较软的土质、容易液化的土质以及状态不匀称的位置等均不适合选做建筑用地。但如果实际工程施工建设过程中，情况不允许、难以避开这类位置，建筑工程设计人员则一定要对不利于施工的位置进行加固处理，只有这样才能够从根本上提高建筑工程整体结构的稳定性。
2、工程结构体系问题
就现代建筑工程结构体系问题而言，主要可以总结归纳为以下几点：第一，建筑工结构体系一定要从根本上规避制约工程整体稳定性的各类因素，这就要求工程设计师要全面考虑，着重考虑部分架构受损而影响到工程整体结构的抗震性能；第二，要想进一步提高建筑工程整体结构的稳定性，工程设计师一定要和现场施工人员做好交接，这就要求工程设计师给出确定的计算简图和科学的地震能量传播渠道，只有这样才能够让现场施工人员理解设计师的设计意图，从而更好地保证工程架构的整体抗震性能；第三，架构体系一定要具有能够满足实际使用需求的承载能力、强大的变形能力以及消耗地震能量的能力。这就要求设计师在实际设计工作中务必要有效利用钢筋混凝土架构，积极利用钢筋混凝土强大的承载力、变形力以及能量传送能力，从而全面提升建筑工程整体结构的抗震性能；第四，工程结构体系一定要具备适宜的刚度和强度，只有这样才能够最大限度地集中应力和塑性能力，从而全面规避因工程结构局部稳定性受到损坏而影响工程整体。
3、结构规则性问题
第一，工程主体抗侧力架构设计一定要重视，两个主轴方向刚度务必要最大限度地靠近，并且尽可能地也将主体抗侧力架构的变形特性设计最大限度地靠近，这样的结构规则性设计能够进一步保证工程结构抗震能力符合实际使用标准。第二，工程主体抗侧力架构变化情况一定要匀称，力求从根本上规避突发情况的发生。第三，就工程主体抗侧力架构平面设计而言，主轴方向的每片抗侧力架构的刚度一定要最大限度地匀称，这有这样才能够充分发挥抗侧力架构的抗震能力，与此同时，中部核心位置和周边架构的刚韧度务必要确保匀称，只有这样才能够最大限度地规避工程架构发生变形。
三、民用建筑结构抗震设计要素分析
1、建筑结构平面以及建筑竖向布局抗震设计
设计人员在进行高层建筑结构抗震设计时，必须做好以下几方面的工作。①确保竖向与平面结构构件的干净整洁；②将刚度重心与质量重心紧密的结合在一起。为了确保竖向位置的平衡，设计人员在进行竖向设计时，应该采取适当降低高层建筑刚度重心的方式，通过减少高层建筑竖向结构错向频率的方式，有效控制高层建筑结构竖向的高度、刚度以及强度，并在确保其均匀分配的基础上，避免“鞭梢效应”的出现，才能在确保建筑物整体形状美观的同时，促进高层建筑结构抗震性能的有效提升。地基基础示意图见图1。
2、整体抗震性能技术要点
①地基是高层建筑结构抗震设计的基础。所以在设计高层建筑的地基时，设计人员必须选择稳定性性能较强的地基，才能在确保地基稳定性符合要求的基础上，降低地基变形、下陷情况发生的几率。同时针对高层建筑结构中相同结构单元的设计，必须采取有效的措施确保地基设计的统一性，才能将高层建筑地基的抗震性能最大限度地发挥出来；②建筑结构分布的对称性和均匀性。设计人员在建筑结构设计的过程中，必须平均分布建筑的承受力，才能充分发挥建筑结构设计的对称性特点，降低地震灾害对建筑结构稳定性产生的影响。这就要求设计人员在进行高层建筑结构设计时，应该尽可能地采用多元化的设计方法促进建筑结构整体抗震性能的提升。比如，针对坍塌发生频率较高的地方，设计人员应该采用科学合理的加固措施，才能有效降低危险发生的几率；③确保建筑结构设计的牢固性。设计人员在高层建筑结构设计的过程中，必须采取积极有效的措施，减轻建筑物的自重，降低建筑结构对地基产生的压力。以便于在地震发生后，地震对高层建筑造成的冲击，为人员的撤离提供充足的时间。
3、建筑结构刚度设计要点
①必须选择和使用符合钢筋混凝土紧密要求的施工材料。特别是在使用钢结构进行双层加固施工时，应该采取积极有效的措施，确保上下层的阻尼与刚度比保持一致，才能降低安全隐患发生的几率；②设计人员在进行高层建筑结构侧向刚度的控制时，必须以国家规定和要求的抗震设计标准为基础，控制高层建筑结构的刚度，才能在降低地震对建筑物造成的损坏的同时，节省施工材料，降低工程施工的成本。
结束语
工程结构设计师在实际结构设计工作中务必要在重视抗震结构设计方式的选取，强化非结构位置构件抗震设计的同时，重视结构基础防震性能设计，全面提高工程整体抗震效果；并密切关注多重抗震防线铺设工作，加强结构机敏减震支撑设计，从而全面提高建筑工程设计施工建设的安全性和稳定性。
参考文献
[1]赵监政.浅析建筑工程结构设计中的抗震设计[J].建筑工程技术与设计,2015(15).
[2]牛田青.试论土建工程结构设计中的桩基设计及抗震设计问题[J].建筑知识,2017(4):47-48.
论文作者:袁松林1 丁洋2
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第06期
论文发表时间:2019/6/21
标签：建筑结构论文; 结构论文; 工程论文; 刚度论文; 建筑工程论文; 架构论文; 设计人员论文; 《城镇建设》2019年第06期论文;