建筑结构中的人防设计与抗震设计分析

王俊杰

广州宇烈建筑设计院有限公司广东广州510670

摘要：在我国的历史上，发生过很多次大型地震，地震会造成房屋结构的破坏，危害人身安全，所以在建筑结构中重点考虑抗震设计是非常有必要的。当前我国建筑结构的抗震理念是三道防线，即小震不坏、中震可修，大震不倒，对结构中承担地震荷载的构件进行重点设防，有效提高结构的抗震能力，加强其安全性与稳定性，有效地保障人身安全与财产安全。设计人员在工作中针对不同结构形式的建筑应当制定不同的设计方案，使得抗震设计方案有实用性，能够在地震作用下保证居民的安全。

关键词：建筑结构；人防设计；抗震设计；分析

1导言

在历史中，出现过很多次地震，每一次的地震都对人身和财产造成了不可忽略的影响，做好建筑的抗震设计工作刻不容缓。发生地震造成生命财产损失的原因多是由于抗震设计不合理所致，第一是因为很多从业者对于抗震设计的理念理解不足，第二是设计人员对于抗震设计的忽视。想要做好抗震设计，需要从场地开始，考虑建筑的结构，体型，加强与薄弱点的留置等等，并考虑做好二次结构，只有将这些工作全部做好，才能够真正提高建筑物的抗震能力，保证城镇居民的人身与财产安全。

2建筑结构抗震设计应当遵循的原则

具体来说，建筑结构抗震设计应当遵循的原则主要体现在以下方面：①结构体型简单的原则，即在抗震设计中要做到结构简单明了，以确保能够及时发现问题、解决问题。我们要确保建筑结构只要通过简单的力学计算便可以分析清楚其受力情况，在此基础上才能够进一步提高设计精度并提升建筑结构的稳定性。再者，在保证建筑物抗震性能的前提下尽可能降低其结构的复杂程度，也有助于在地震灾害发生时减少对建筑物造成的破坏。所以可以提升建筑物的抗震性能。②科学、合理的原则。建筑结构抗震设计需要突出科学、合理的设计原则，即参照建筑物的整体结构并着眼于整体进行设计，从而避免由于设计缺陷而造成的建筑结构受损。实际工作中，工作人员要着眼于全局考虑这方面的设计问题，尽可能保证建筑结构中每一个构件都能够衔接稳定。在楼盖、柱体、梁体设置中，尤其需要重视上述问题，以提高工程结构的刚度。地震灾害是对人类生产生活威胁最大的自然灾害，它会对建筑物的结构造成不可逆转的伤害。新形势下，加强建筑结构抗震设计已经成为了国内建筑设计企业、建筑研究所重点关注的问题，这预示着在国内房价一路飙升的今天，人们在关注建筑物居住舒适性、功能性的前提下也对其安全性提出了新要求。中国历史上曾发生过多次地震灾害，无论是唐山大地震还是汶川大地震，均对人民群众的生命财产安全带来了巨大的伤害。综上，我们需要从优化建筑结构设计入手，进一步提高建筑物的抗震性能，眼下，针对建筑抗震设计有关单位和企业提出了“小震不破坏建筑结构、中震可加固、大震震不倒”的设计理念，相关工作的推进落实均应以此为出发点展开。

3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。

4抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用要点

4.1地基部分的抗震设计

房屋建筑结构抗震设计的开展，技术要求很高，在推动建筑行业整体持续化发展方面有着积极的作用。完善的地基设计，能够起到增强建筑结构抗震性的作用。建筑工程施工作业阶段，不同地基上不可以同时建设相关单元的建筑物，同时不可以使用处理地基以及整合地基，尽量采用天然地基。进行建筑基础埋设时，要合理增加埋设的深度，避免弱化建筑物的嵌固作用。除此之外，若地基埋设深度不够，当出现地震情况时，受到大振幅的影响，很容易产生坍塌危险。因此，开展建筑设计时，要将位移作为抗震设计基点，做好结构定量分析，避免地震发生时地表能量散发，同时避免引发共振问题。

4.2非结构构件设计

从房屋建筑结构设计实际来说，非结构构件的布置，多选择在建筑主体结构上。具体设计时，要重点关注非结构构件，比如女儿墙和内隔墙等，基于构件的整体出发，做好构件连接以及锚固。一般来说，填充墙的局部高度大小，对主体结构有着很大的影响，极易使得结构短柱产生脆性破坏，因此要做好把控。除此之外，在设计填充墙和内隔墙等时，要减少其对主体结构自震周期的影响，合理调整其刚度，保证地震发生时内力分布均匀，进而减少地震作用的影响。对于顶棚和贴面等，采取柔性连接的方式，结合运用刚性连接手段，避免地震环境下出现构件破坏以及脱落等问题。

4.3设置多层抗震防线

建筑结构抗震设计中，涉及到诸多方面的内容，比如建筑场地的选择以及空间布置等，在进行设计时要从实际出发合理设计。除此之外，要充分利用防线设置法，来增强建筑物的抗震能力。设计框架式建筑结构，通过采用强柱与弱梁的结构，若为双重抗侧力建筑结构体系，首道放线设置为框架，之后为墙体，结合楼层剪力和地震倾覆力相关规定，进行双重抗侧力体系的设计，能够获得不错的抗震效果，能够避免抗震效应失效的发生。

4.4合理运用抗震技术

在房屋建筑结构抗震设计中，可以采用以下新抗震技术：（1）隔震技术。技术原理为增加房屋建筑结构的自振周期，进而减弱地震作用。这需要在施工作业中，做好严格的把控，将建筑结构底部和上层进行合理分割，使用隔震装置，必须要保证装置的稳定性，进而确保使用效果。（2）消能减震技术。比如利用阻尼元件设备，加大对重要部位的保护力度。

5结语

经济和安全之间的关系，是现阶段建筑结构抗震设计主要技术政策。事实上，目前我国建筑工程造价多被其它方面占据，真正用于抗震的很少。对目前抗震设防标准进行适当的提高，费用增加往往有限，但能带来很好的效果，安全度能得以大幅提高，使结构功能和国际接轨，最终使国家与人民得利。

参考文献

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