王汝冬
哈尔滨易道建筑设计有限公司
摘要：高层建筑的结构设计工作是一项难度比较高的设计工作，设计人员不仅需要保持建筑结构的稳定性，同时还需要借助防护性措施，使建筑的结构具有更高的抗震能力，以便于能够在地震灾害发生时，对楼房中的人员起到良好的保护作用，我国很多地区都受到了地震的危害的影响，一旦地震出现，很多建筑都会由于结构受到冲击而出现坍塌的情况，而很多人都会因为建筑坍塌而出现生命危险，因此在开展建筑设计工作的时候，设计人员应该将抗震设计当作重点来设计。
关键词：抗震设计；高层建筑；结构设计；应用
地震灾害属于一种难以被避免的自然灾害，虽然相关部门能够通过有效方式对地震灾害进行预测，但是仅凭借预测是难以对地震灾害进行防治的，面临地震等类型的地质灾害，设计人员可以通过有效的设计工作，来强化建筑的结构，将抗震元素添加到建筑结构之中，使建筑结构即使在地震发生时，也不会给建筑之中的人员带来过多的安全威胁，不同类型的建筑的结构存在差异，因此其结构防震设计工作也存在不同，本文根据防震设计的经验，对建筑的防震设计的应用情况进行研究。
1 抗震概念设计分析
对抗震设计元素的应用方法进行了解之前，设计人员需要先对抗震概念进行研究，在了解的基础上，开展结构设计任务，抗震结构设计除了吸收了抗震理念的相关内容之外，还对传统建筑结构设计相关的内容进行了参考，在传统的结构设计体系之中，设计人员需要先对结构具有的抗力数据进行分析，虽然抗力设计具有一定的参考价值，但是设计人员需要注意这种传统结构设计理念存在的明显缺陷，主要是对结构细节部分的过渡重视导致建筑的整体结构的设计质量下降，对建筑进行抗震设计的时候，设计人员可以将整体设计与细节设计进行结合。在对高层建筑的内部主体结构进行设计的时候，设计人员一般会引入抗震设计相关的理念，设计人员会对地震灾害的基本情况以及原有设计经验提升建筑的抗震能力，设计人员还可以对抗震材料进行采用，提升抗震效果。
2 抗震设计原则分析
需要强调的是设计不能陷入只依靠计算的误区，如果结构严重不规则，整体性差，仅按目前的结构设计的计算水平，难以保证结构的抗风、抗震性能，尤其是抗震的性能。因此，要求结构工程师和建筑师要共同做好初步设计。
简单性结构的简单性是指结构在地震的作用下具有直接、明确的传力的途径。在建筑抗震设计规范中做出强制性条文要求，“结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径。”只有结构简单，才能对结构的计算模型、内力和位移进行分析，避免薄弱部位的出现，因此对结构的抗震性的估计也相对可靠。
3 抗震设计的应用情况分析
对于建筑的抗震结构设计的原则以及概念有了清晰的认识之后，设计人员就可以对抗震设计进行应用。
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3.1 选择合适的地基与建设场地
根据地震的基本情况可以了解到，建筑物受到地震冲击的程度与建筑物所在位置的地形存在一定的联系，因此为了给防震设计工作打下良好的基础，设计人员可以为建筑选择条件更为合适的建设场地，尽量保证该区域的土壤的可用性比较高，土质相对较硬，土体的承载力也能达到标准，即使出现地震，地基也不会由于受到的冲击过大而出现失效的问题，而土质偏软的区域的建筑的坍塌情况明显更为严重，另外如果建设区域存在山包以及土质山梁，也会使建筑受到的冲击变强，设计人员还需要对设计场地之中存在的危险元素进行避让，从地基以及场地选择方面来对地震的输入能力进行降低。
3.2 对立面结构与平面结构进行科学布局
设计人员还需要借助科学度比较高的布局工作，来维持建筑立面以及平面部位的规整度，设计人员需要将质量中心与刚度中心进行重合。但是在对结构呈现出不规则的建筑进行设计时，设计人员会面临两种中心没有有效结合的问题，因此当地震发生时，建筑甚至会出现扭转的问题，为了降低这种建筑的损伤程度，设计人员可以进行使建筑的结构中心降低。
在建筑立面设计时，应避免带有突然变化的阶梯形立面出现，并尽量降低房屋的重心，凸出屋面建筑部分的高度不宜过高，避免地震时产生鞭梢效应。建筑的高度越高，地震造成的破坏程度就越大。若在建筑平面、立面设计中不可避免地采取严重不规则的设计方案时，应尽量在合适的部位设置防震缝，将平面特别不规则、体型复杂的整体建筑分割成几个相对规则的独立单元。在考虑到建筑造型与满足使用功能的因素之后，将建筑的平面布置与立面的外观造型设计的较为简洁、规整、美观大方；同时又能提高工程的抗震性能。
3.3 对建筑结构进行优化设计
在结构的选型方面应根据建筑的重要性、房屋高度、设防烈度、场地、基础、材料、地基与施工等因素，经济技术和经济条件比较后综合确定。结构的布置应遵循平面布置力求对称，竖向布置力求均匀的原则。在纯框架结构的高层建筑物中应尽可能避免将框架柱与楼梯的踏步斜梁和平台梁直接相连，这样会使框架柱变成短柱。
结构的整体性是保证结构中各个部件在地震作用下协同工作的必要条件。在地震作用下结构不丧失整体性，才能保证结构具有足够的抗震能力。结构抗震能力的大小取决于结构的空间整体稳定性与整体刚度。施工质量好的型钢混凝土结构与现浇钢筋混凝土结构具有水平刚度大、整体性好等优点，是比较理想的抗震结构，使用这种结构不但可以消除散落的滑移的问题，增强楼板的刚度，增加结构的整体性。
3.4 处理非结构类型的建筑部件
在地震的作用下，建筑物中的内隔墙、框架填充墙、楼梯踏步板、建筑物外围墙板等结构也会不同程度地参与工作，可能改变某些构件的承载力、刚度与传力路线或者整个结构，产生意外的抗震效果，或者造成预料外的局部震害。妥善的处理这些非结构部件，可减轻地震灾害，提高建筑物的抗震可靠度。
4 结束语
本文首先对建筑设计经常会应用的抗震设计理念进行了研究，设计人员需要根据建筑的结构类型来完成建筑设计工作，设计人员还需要对抗震设计原则进行参考，同时还需要对地震造成的冲击情况进行研究，根据冲击问题的具体情况来对结构的细节进行规划，负责建筑结构的设计人员需要在完成结构设计任务之后，对结构具有的抗冲击能力进行验证，确定这种抗震结构没有明显缺陷才能将其应用与实际的施工环节之中，设计人员还需要对当前的抗震内容进行扩充。
参考文献：
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[4] 赵常彬. 分析抗震概念设计在高层建筑结构设计中的运用[J]. 黑龙江科技信息. 2015(10)
论文作者:王汝冬
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/21
标签：结构论文; 建筑论文; 设计人员论文; 结构设计论文; 刚度论文; 灾害论文; 工作论文; 《防护工程》2018年第4期论文;