摘要：伴随近年来生态环境的逐渐恶化，自然灾害的发生频率越来越高，与之而来的是对建筑结构的伤害，尤其是地震带来的危害，因此本文将以抗震设计为建筑结构重点，寻求有效的设计方法为人们的日常生活加强安全保障。
关键词：建筑结构；抗震设计；研究
1抗震建筑结构设计的必要性
长久以来我国多数生产企业都需要通过开采大量的自然资源来满足经济发展需求，逐渐使我国生态环境开始遭到破坏，尤其是现如今，多数地区的生态环境严重恶化，整个区域的生态系统明显降低了对自然灾害的防御力，恶劣、异常天气也明显增多，更有甚者如地震等自然灾害频发给建筑物带来极大的损伤。近年来的汶川、玉树等地的地震灾害发生之后，顷刻间导致建筑物严重损毁，更夺走了无数人的生命，不仅阻碍了该区域的经济发展，还给社会公众的心里增加了一份恐慌。与此同时，我国现代化城市逐渐推行城乡一体化建设，为了降低人口密度过大带来的社会生活压力，现代化城市建设中更多的引入了高楼层建筑，在这种建筑趋势下，如果发生地震等自然灾害，将会给单位区域内造成更加难以估量的破坏，因此新型建筑应注重高楼层室内人员安全的考虑。
虽然现今科技水平不断提高，但人们依然无法预知自然灾害如地震等发生的具体地点、具体时间，就无法提前做好充分的防护准备，尤其是高楼层建筑内的人员。因此进行抗震结构设计优化工作是当前城市建设的重点任务，而在设计时不止要考虑建筑物材料的选取，还应考虑如何尽可能地拖延建筑物倒塌时间，便于人们想办法逃生。除此之外，设计人员还需要结合目标建筑的用途和所处位置进行抗震设计，并综合考虑目标建筑的实用性、抗震实现性等，在确保建筑自身结构安全稳定的基础上提高建筑工程的实用抗震效果，这样才能切实保障室内人们的安全，发挥当前建筑发展形势中抗震结构设计的优势。
2抗震结构建筑设计原则
2.1保证建筑功能性
抗震结构设计事实上是对原有建筑进行性能优化，因此建筑结构设计首先应满足基本的功能性要求，确保建筑结构具有一定的承载能力、刚度和稳定性。其次，进行抗震设计优化时应遵循“强剪弱弯，强节点弱、强柱弱梁”的要义，对特定建筑部位进行技术改造。最后对建筑结构设计进行整体性优化，技术人员应结合自身经验以及建筑实际地理位置对建筑结构进行调整设计，善于发现并改造建筑设计中可能存在缺陷的结构位置，进行细微改进，比如适当增加厚度、配筋等方式，以强化所设计建筑结构的功能性。
2.2抗震防线尽量多
科学完整的抗震结构设计建筑一般是由设计人员将延性良好的多个分体系组合完成的，常用的基础抗震结构如建筑框架-剪力墙结构便是由延性框架、剪力墙组合而成，抗震效果显著。之所以由多个分体系组合完成，是因为大型地震发生后的一段时间里，通常伴随较多的余震，也可能会对建筑造成进一步的损害，如何建筑本身由一个整体性的抗震体系形成，很可能无法抵抗余震带来的进一步打击，从而使建筑受到额外的损毁。鉴于这种情况，科学的抗震建筑结构设计应布置多层抗震防线，以达到外层防线崩溃，二层防线依然具有一定的抗震效果，乃至二层防线崩溃，还有更多的防线为人们的安全保驾护航，为更多的人提供逃亡时间，也可减少地震带来的破坏和经济损失。
2.3建筑构件间的协调性
多个分体系、层层防线的建筑结构会存在很多不同建筑构件，不同建筑构件之间可能存在不必要的相互影响，也可能会由于影响力较弱而无法发挥抗震效果，因此技术人员在设计抗震结构时需要协调不同构件间的关系，既要保证抗震建筑结构设计的整体性，还要避免构件之间存在多余的影响破坏分体系之间的独立性。在实际进行设计过程中，技术人员应对各种设计方案中的构件影响进行关系梳理，发现构件之间存在不科学的影响或是能够进行进一步优化，应及时进行改造处理，强化建筑结构的抗震效果。
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3建筑结构抗震设计应用
3.1设计建筑结构
建筑结构首先应符合合理性要求，这既是建筑质量的基础，也关系建筑的抗震效果是否能够完全发挥出来。建筑结构设计的主要任务是对竖直面与平面的处理，包括对建筑各个结构如墙体、支撑柱、层面等的整体性设计。为了保证建筑具有一定的抗震等级，设计时应做到如下要求：（1）建筑竖直面与平面两个方向上的构件应错落有致，且建筑整体重心要与刚度中心重合；（2）建筑应在竖直面方向上降低重心，以防止建筑出现错落设计的方式；（3）建筑各个结构如墙体、支撑柱、层面等的刚度与强度应符合科学要求，并结合实际建筑功能需求和地理位置进行整体设计。
3.2选择地理位置
地震之所以能造成较大的破坏性是由于其产生于地壳运动，板块之间碰撞挤压使地面产生振动或裂缝，从而破坏地表建筑物。因此，设计及施工时都需要选择建筑的地理位置，以恰当的地理位置来降低建筑受到破坏的可能性。选取地理位置时应考虑以下方面：（1）进行环境地质考察及动态监测，寻求地质环境稳定且地质坚硬的位置，提高地面承载能力，从源头上减轻地震的带来的危害；（2）选择地势平坦、周围广阔的场地作为建筑位置，既能够提高建筑物的稳定性，又能在地震发生时为室内人员提供更多的逃生机遇，对地震造成的破坏起到一定的防范作用。
3.3分体系建筑构件的选择
抗震建筑结构需要多个分体系相互结合共同发挥作用，而分体系结构的选择也非常重要，实际进行选择时既要考虑其本身功能性，还要考虑其与其他构件的最佳搭配方式。目前我国建筑技术水平不断提高，建筑构件也逐渐呈现多元化趋势，常用的建筑分体系结构类型很多，包括砖混结构、钢结构、框架-剪力墙结构等。不同建筑结构组成材料不同，砖混结构以砖砌体为主要材料，材料相对比较脆，抗震性能也相对较弱；而钢结构主要使用钢筋和混凝土为建筑材料，既具有混凝土的承载力强度性能，又引入了钢筋材料的强韧性，生产加工过程也不是特比复杂，最重要的是抗震能力较强，可以被选择作为提高建筑抗震效果的主要设计结构，但技术人员在进行选用时必须保证其基础质量，核实其抗震实用性效果。
3.4抗震等级需求的确认
不同分体系结构、不同建筑材料、建筑位置等因素都会对建筑工程的实际抗震效果产生影响，相关人员引入抗震等级这一参数对建筑结构设计进行指导和评判，帮助建筑行业进行抗震设计优化改造。而在实际设计抗震建筑结构时，技术人员应充分结合工程项目的特点和需求，控制相关影响因素进行结构设计，使建筑符合相应的抗震等级。按照建筑物使用功能进行评定，我国当前建筑主要有甲乙丙丁四类抗震等级，丙类等级应用较多，一般的高层住宅和写字楼均为丙类抗震建筑。
3.5抗震防线优化设计
对于抗震建筑而言，单一防护体系或是存在防线缺陷的建筑都难以发挥实际的抗震效果，因此应在结构设计时进行多级抗震防线优化设计，强化分体系之间的作用效果。例如可在建筑结构中设置独立于建筑本身的抗震墙，如果建筑遇到地震濒临崩溃，抗震墙可以发挥一定的缓冲作用，既能延长建筑瓦解时间，又能减轻建筑瓦解程度，还可以在建筑外侧设计木质楼梯或其他形式的建筑结构，作为特殊逃生通道，加快地震来临前的人员疏散，给人们提供更多的逃生机遇。
4结束语
随着现代化城市空间利用率的不断提高，高楼层建筑的应用将会越来越多，在提倡保护生态环境的基础上更要做好自我保护，利用技术手段进行建筑抗震结构设计，加强建筑抗震防线，不断提高建筑物的抗震效果，以降低地震对建筑物的破坏力，保障人们的生命安全，借助建筑行业的技术革新推动经济稳定发展。
参考文献：
[1]尚诚，魏京佐.土木工程结构设计中的抗震设计[J].住宅与房地产，2018（28）.
论文作者:李占金
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/24
标签：建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 构件论文; 防线论文; 结构论文; 建筑物论文; 《基层建设》2019年第10期论文;