建筑结构设计研究中的抗震性能分析

摘要：我国很多地方都处于地震高发区域，在发生地震时，由于地震波的扩散，地面上的建筑物会受到不同程度的破坏，给人们的生命财产安全造成极大的威胁，所以在建筑结构设计的过程中要注意进行必要的抗震结构设计，增强建筑物的抗震性能，提高建筑的安全性，延长建筑的使用寿命，本文就分析了不同建筑的抗震设计要点，并提出了有效增强建筑抗震性能的设计方法，以供相关部门或人员参考。

关键词：建筑；结构设计；抗震性能；研究

作为人类生存环境中最严重的自然灾害之一，地震的突发性特点导致了其可预报性不高，一旦发生会给人们的正常生产生活造成极其不利的影响。而我国处于地中海—喜马拉雅山地震带和环太平洋地震带之间，地震时有发生，所以在对建筑结构进行设计时，抗震性能的设计具有一定的重要性和必要性，良好的抗震性能设计，能够在一定程度上提高整个建筑结构设计的质量和效果，所以建筑设计的相关人员要在建筑制定方案和进行初步设计的阶段综合考虑其抗震需求，合理布置建筑结构的构件系统，实现建筑结构刚度和质量的均衡分布，以及结构受力作用的均匀协调，切实改善并提高建筑结构的抗震承载力，实现其良好的抗震效果。

一、建筑结构中的抗震设计原则

对建筑结构进行抗震设计的目的就是为了减轻或限制地震对建筑物的破坏作用，保护人们的生命财产安全不受威胁，而为了达到这一目的，抗震设计要求建筑能够实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的效果。对建筑结构进行抗震设计中主要遵循以下基本原则：

1.简单。具体来说就是保证建筑结构在地震作用下具有有效的传力途径，便于分析和掌握结构的内力、计算以及位移分析。

2.规则均匀。设计均匀的建筑结构造型能够有效防止刚度、传力途径与承载能力的突变，避免结构的薄弱部位出现在竖向区域，而比较规则的建筑平面结构设计能够促进建筑结构刚度与其质量分布的协调，避免刚度与其质量之间出现偏心的现象。

3.具备一定刚度与抗震能力。在建筑结构设计的过程中要确保其布置情况能够使两个主轴方向的框架体系保持足够的刚度、抗震能力、抗扭刚度以及抵抗扭转振动的能力。

二、不同建筑的抗震设计要点

（一）砌体房屋的抗震设计要点

以砌体结构为主的传统建筑结构将砖块砌成砌体，砌体按照钢筋是否存在结构性主要分为配筋砌体和无筋砌体两种类型，这种建筑类型能够就地取材，所以材料成本较低，但是建成后的砌体房屋具有良好的稳定性和耐久性，所以是一种比较常见的建筑形式，但是其抗震性能比较差，所以在对砌体房屋的结构进行抗震设计时，要注意保持建筑结构质量中心与刚度中心的重合，避免在地震发生时，建筑出现扭转的现象，降低地震波对建筑的破坏作用，同时还要注意不能使附属房屋布置在建筑之外，否则很容易在地震作用下产生鞭梢效应。此外还要严格控制砌体房屋的高度，注意其高度与宽度的比值，使房屋的建筑重心得到降低，增加房屋结构的稳定性，防止房屋发生整体倾覆的现象。需要注意的是要在砌体房屋的使用过程中对其进行及时的检查和维修。

（二）高层建筑的抗震设计要点

在高层建筑结构的抗震设计中，建筑部件之间连接的可靠性是影响其稳定性和抗震承载力的重要因素。可靠的连接方式能在发生地震的时候促进地震波按照一定的传导方向进行传导，符合地震的延性要求，同时在高层建筑的设计中，还要注意分析建筑结构横向和纵向的结构刚度，提高建筑结构整体的稳定性，确保在地震发生后建筑的地基沉降的过程中保持住建筑原有的形状结构。提高对建筑结构部件之间连接的可靠性和整体刚性的关注，并准确地分析建筑结构的力学数据，实现建筑建构优良的抗震设计效果。

三、增强建筑抗震性能的设计方法

地震发生时，不仅其地震波直接破坏建筑的整体结构，地震引起的地形地貌的改变也具有明显的破坏作用，所以建筑结构的抗震设计要在建筑项目的成立初期就开始进行相关的分析和考虑，根据建筑结构的抗震设计的原则，有效增强建筑抗震性能的设计方法主要有以下几种：

（一）选择合适的建筑地点

建筑工程项目建立的初期，在选址设计的过程中，需要考虑地震作用对建筑的破坏特征，有效增强建筑的抗震功能，不能把建筑场地设计在对抗震效果有明显影响的地段，比如河边、柔软的沙土地、高耸的山丘以及容易发生滑坡的丘陵地区等等。当由于某些客观原因不得不把建筑地点选在这些危险地带时，要在这些地区选择平坦开阔、土质硬度中等的地点进行施工，选择合适的建筑地点能够给地基的施工提供便利，增强建筑结构的稳定性。

（二）制定科学的设计方案

科学的建筑设计方案要注意延性设计的采用，在地震发生之后，这种设计能够对地震造成的破坏起到良好的舒缓作用，通过破坏其中的局部构件降低整体建筑遭受的地震冲击，使建筑结构具备一定的刚度，保持良好的抗震功能。在建筑结构的设计过程中，梁柱的设计通常采用塑性结构，能够使建筑结构的框架柱的抗弯能力比框架梁要高，从而增强框架的耗能能力，通过提高建筑结构的延性，降低建筑在地震发生时需要承受的地震能量。

（三）设计简单规则的建筑外形

随着抗震技术的不断发展和提高，抗震理论体系也得以逐渐建立和完善，建筑结构的抗震设计就有了更多的设计理论依据。根据震后建筑的统计结果，发现结构越简单越对称的建筑越不容易受到地震波的破坏，具备的抗震效果也就越强，所以在建筑设计中要根据选址的地质资料，明确地震波的传导方向，并通过采用科学合理的节点连接方式，提高建筑的稳定性，并且在具体的设计过程中要使其外形结构尽量保持简单和对称，注意建筑整体的刚度中心与其重心不能产生较大的偏离。

（四）选择抗震效果良好的建筑材料

在建筑中材料的选用影响着建筑的抗震性能，而随着材料市场的不断变化，拥有不同抗震效果的新型建筑材料也层出不穷，在建筑结构设计采用框架剪力墙的结构形式的基础上，要选用延性结构材料进行建筑的施工，并在设计中标明选用材料的规格和类型，一般来说与混凝土结构相比，在建筑设计中采用钢结构具备更好的韧性和强度，有利于提高整体建筑结构的稳定性，增强其抗震性能。

（五）强化建筑结构的整体刚度

由于建筑的受力部分由横向和纵向的承重构件组成，所以为了保持建筑结构整体的稳定性，要在建筑结构设计中注意强化建筑结构的整体强度，选用能够有效增强建筑刚度的结构形式，使建筑的载荷力得到均匀的传递，实现建筑整体的受力均匀，在地震发生时，这种结构形式能够推迟建筑结构的屈服时间，从而使

建筑整体上的受力较为均匀，可以使建筑在面对地震时起到较好的抗震效果。

结语：

综上所述，建筑设计人员在对建筑进行抗震设计时，要注意把握每一个结构抗震细节的设计，无论是建筑的选址还是建筑的定型都要考虑影响其抗震性能的因素，通过科学合理的设计，再加上先进施工工艺的应用，实现建筑良好的抗震效果，切实提高建筑的使用质量和效率。

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