阳信县规划设计院 山东省滨州市 251800
摘要：随着科学技术的发展，当今世界建筑结构的抗震理论层出不穷，但是殊途同归，都是为了提高建筑物的抗震能力。而建筑物的抗震理论中，建筑结构的抗震设计理念非常重要。设计思路由弹性转变为非线性，这是新的抗震理论对建筑结构抗震设计的基本要求，这一要求也对建筑结构设计人员提出了更高的要求。建筑结构设计人员要更新知识结构，从抗震的概念设计出发，从而明确设计思路，灵活的把抗震的概念设计运用到建筑结构的抗震设计当中。因此，在建筑结构的抗震设计中应该多方考虑，做出更好的建筑抗震设计。
关键词：建筑设计；结构设计；抗震
1建筑抗震结构设计的基本原则
建筑工程抗震结构需要遵循一定的设计原则，以此保障抗震结构设计的安全性，提高工程质量。（1）协同原则，建筑工程的抗震结构并不是单一个体，而是由多个独立的单元模块组成，建筑单位必须确保协同作用，才能发挥抗震结构的优势，提升建筑的抗震性能；（2）多防线原则，地震产生的波动不局限于一次，建筑抗震设计需考虑地震的连锁危害，不能仅靠一条防线，根据建筑的实际情况，设置多防线保护，最大程度的保护建筑工程；（3）刚性原则，抗震结构的建设材料，必须达到刚性标准，确保抗震材料的坚韧度；（4）平衡原则，建筑抗震结构需具备平衡的数据参数，各项抗震结构保持在统一水平，避免作用力突然转移，发挥建筑工程动态抗震的优势；（5）整体原则，抗震结构需以整体为出发点，不能单纯考虑单方面的防震。
2抗震结构选型和结构布置
2.1选择结构材料
建筑抗震结构材料关系着建筑结构抗震能力，在材料选择时应该根据建筑方案设计来进行，同时应该研究确定建筑形式和建筑结构体系。这样最终确定的结构类型才是既符合抗震要求又达到经济目标的，一般来说结构类型需要考虑到建筑的设防烈度、房屋高度、地基、基础、材料和施工、经济、技术等要素，而只从抗震角度来看，所选择的结构材料应该满足以下几点：首先材料延性要好，其次强度要满足抗震要求，匀质性要好，另外，构件连接较好，比较完整和连续。根据这些要求，按照抗震性能优劣，常见建筑结构类型中，钢结构优越性较为突出，具有延性好、连接好、有可靠节点等优点。
2.2确定抗震结构体系
合适的抗震结构体系应该具有以下几个特点：首先该结构体系具有明确计算简图和地震作用传递途径；其次，能够形成多道抗震防线，即使在构件受到破坏时也有足够抗震和承载能力。此外，该结构体系上的刚度和强度分布合理，如果出现薄弱部位应采取相应措施来提高抗震能力。在结构体系选择确定时必须要充分考虑场地条件和刚度，注意选择合理基础形式，如果是高层建筑应该设置地下室，针对地基软弱的应选择桩基或筏板基础，而岩层高低不平则应选用桩基，对建筑物层数不多、地基较好的则可以采用单独基础。
2.3选择抗震体系类型
首先，建筑物体型应该简单且具有规则，有明确受力性能，便于分析内力和处理结构细部构造。其次，对体型比较复杂的、平立面不规则的建筑结构应该在合适的位置合理设置防震缝，对水平地震作用进行计算，并对内力进行调整，然后采取相应抗震结构措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这是因为通过精确抗震分析，可以对局部应力和变形集中、容易受到损坏的地方进行准确判断，从而及时采取抗震结构措施来提高抗震能力。
3建筑结构设计中的抗震结构优化设计
3.1构件的设置
一方面在底部加强区以下，也就是在高层建筑的负一负二层中可以设置构造边缘构件。在负一层为保证嵌固端边缘构件纵筋延续，边缘构件的纵筋和第一层相同，箍筋按照构造边缘构件设置；而负二层以及以下部分则可以全部设置构造边缘构件。另一方面关于核心筒角部位，也就是底部加强区以上也可以设置约束边缘构件，根据轴压比来调整箍筋配置和非阴影区域的长度。此外，对构件之间的连接、构件延性和刚度进行控制，比如适当处理构件强弱关系，保证构件延性和抗倒塌能力。对构件中相对薄弱的部分应该采取措施加以保护，提高抗震能力。比如通过合理承载力、弹性受力等计算，使楼层比值保持均匀变化，防止因局部强化而忽视整体结构的刚度、承载力协调。
3.2次梁的设计优化
次梁在布置上首先要沿着结构内部向周围发射布置，这种布置方式不仅传力途径清晰效率较高，而且能够对主梁高度进行控制，从而确保框筒结构净高。对结构平面外的梁体设计，也应该按照次梁方式进行布置设计。也就是一端和结构平面外相连接，一端和外围主梁相连接的梁，应该按照次梁设计。在设计中需要手动调整抗震等级，现在也可以通过参数设置自动实现。
3.3底层柱设计优化
高层建筑的底层柱，其性能关系着整个建筑结构的抗震能力。所以在其抗震设计时，必须要满足强度、刚度和延性要求。在底层柱的设置上，首先可以在保证结构刚度和稳定性的基础上对框架柱的截面进行控制，适当地减小柱截面，同时混凝土强度等级可以适当提升。这是因为框筒结构中的大多数框架柱是构造配筋，所以适当地控制框架柱截面，可以减少框架柱配筋的使用。此外，在框筒结构中，框架柱下部分截面较大，然而剪跨比却经常小于2，属于短柱，所以框架柱体积的配箍率往往在1.2%以上。但是在楼层升高以后，框架柱截面减小，剪跨比可能在某一层上突然达到2以上，这时就需要根据轴压比进行计算然后确定框架柱的体积配箍率，对框架柱箍筋配置进行精细化。短柱延性较差，在受到强地震时容易造成剪切破坏而使结构破坏。影响混凝土短柱延性的因素一个是轴压比，另一个是配箍率和箍筋形式。为提高混凝土短柱抗震性能，需要进行短柱延性强化设计。以下从提高短柱受压承载力、采用钢管混凝土柱箍筋形式、采用分体柱等三个方面谈谈如何进行底层柱的优化设计。
3.3.1提高短柱的受压承载力
提高短柱受压承载力，主要是减小柱截面，同时提高剪跨比。一般方法是加强混凝土强度等级，采用高强度混凝土来增加短柱的受压承载力，降低轴压比。但是因为高强度的混凝土材料本身自重较大，且延性较差，所以在实际设计施工中需要和其他措施结合起来。另外，采用钢骨或者钢筋混凝土柱也可以有效提高短柱受压承载力，从而改善建筑结构抗震性能。
3.3.2采用钢管混凝土柱
上文谈到，采用钢管混凝土柱可以提高短柱受压承载力，同时柱截面要比一般的钢筋混凝土柱小一半，可有效避免短柱形成，具有较好抗震性能。具体来说，钢管混凝土柱是箍筋的一种特殊形式，是将混凝土填入到钢管内而形成的组合结构材料，其中混凝土受到侧向力约束，处于三向受压状态中，所以混凝土抗压能力和极限压有很大提高，其延性同时得到改善。另外，钢管既是纵向箍筋，又是横向箍筋，在选择高强度混凝土进行箍筋后，底层柱承载能力大幅度提高，从而有效改善底层柱抗震能力。
3.3.3采用分体柱
当底层柱抗弯承载力大于抗剪承载力时，在抗震作用下会发生剪切破坏情况而损坏整个结构，底层柱抗弯强度无法发挥效果。底层柱下截面大、剪跨比小，属于短柱，抗弯承载力要大于抗剪承载力，为适当降低短柱抗弯强度，使抗弯强度略低于抗剪强度，可采用设置分体柱的方式进行人为削弱。也就是在柱子中间沿着竖向设缝的方向将短柱分成几个分体柱，对分体柱的各柱肢分开配筋，在柱肢之间设置连接键，这样可以增强初期刚度和后期耗能能力。经过优化设计后，能够有效降低抗震作用对整体建筑结构的破坏。
4结语
综上所述，在进行建筑结构抗震结构设计中，首先建筑设计人员需要根据建筑实际情况，在综合考虑建筑施工场地环境、经济因素、技术因素和安全因素的基础上，制定合理抗震设防方案，使建筑物的设计施工符合防震标准要求，从而可保证建筑物的安全。
参考文献：
[1]李霞. 建筑结构设计中的抗震设计理念分析[J]. 建材与装饰，2018，No.533（24）：90-91.
[2]张乐. 抗震理念在民用建筑结构设计中的应用[J]. 住宅与房地产，2018，No.500（15）：86.
[3]谷文科. 抗震概念设计在建筑结构设计中的应用[J]. 建筑技术开发，2018（12）.
论文作者:王宝栋
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：结构论文; 承载力论文; 延性论文; 建筑结构论文; 构件论文; 混凝土论文; 建筑论文; 《防护工程》2019年10期论文;