探討如何加強(qiáng)房建結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)

廣東名都設(shè)計(jì)有限公司東莞分公司 523000

摘要：房建結(jié)構(gòu)的抗震性能對(duì)建筑安全有著十分重要的意義，如果抗震性能不達(dá)標(biāo)，一旦遇到強(qiáng)度較大的地震，就會(huì)使得建筑物受到不同程度的損傷，對(duì)居民生命財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生巨大的威脅。

關(guān)鍵詞：抗震設(shè)計(jì)特點(diǎn)；常見(jiàn)問(wèn)題；對(duì)策

1、引言

隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和城市化進(jìn)程的不斷向前推進(jìn)，建設(shè)用地日趨緊張，促使建筑功能越來(lái)越多樣化，高層建筑得的發(fā)展是大勢(shì)所趨。高層建筑的特點(diǎn)是高度比較高，所以地震荷載和風(fēng)荷載在設(shè)計(jì)過(guò)程中占主導(dǎo)和控制地位，而我國(guó)又是地震多發(fā)國(guó)家，因此高層建筑的抗震設(shè)計(jì)分析顯得尤為重要。

2、房建結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）控制建筑物的側(cè)移是重要的指標(biāo)

在地震荷載作用下，房建結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的水平剪切力占主導(dǎo)地位，所以建筑物會(huì)產(chǎn)生明顯的側(cè)移，隨房建結(jié)構(gòu)的高度不斷曾加，結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移迅速增大，但該變形要在一定限度之內(nèi)，這樣才能保證結(jié)構(gòu)安全以及使用功能。

（2）地震荷載中的水平荷載是決定因素

水平荷載會(huì)使建筑物產(chǎn)生傾覆力矩，并且在結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件中引起很大的軸力，這些都與建筑物高度的兩次方成正比，故隨房建結(jié)構(gòu)高度的增加，水平載荷大相徑庭。對(duì)高度一定的建筑物而言，豎向荷載基本上是不變的，但是隨著建筑物的質(zhì)量、剛度等動(dòng)力特性的不同，水平地震荷載和風(fēng)荷載的變化是比較大的。

（3）要重視房建結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)

高層房建結(jié)構(gòu)隨著高度增加，剛度減小，顯得更柔，在地震荷載作用下變形較大。這就要求建筑結(jié)構(gòu)要有足夠的變形能力，使結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形階段仍然安全，需要在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上采取有利的措施，使得房建結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

3、房建結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題

3.1選擇建筑抗震場(chǎng)地

在相同的施工條件下，施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件對(duì)建筑物的抗震性能起有十分重要的影響，受到破壞的程度存在明顯的差異，因此選擇建筑場(chǎng)地是房建結(jié)構(gòu)抗震性能提高工作中一個(gè)十分重要的方面，在進(jìn)行場(chǎng)地選擇時(shí)，要盡量避開(kāi)地質(zhì)條件較差的場(chǎng)地，最大程度上的減小地震帶來(lái)的損害。微風(fēng)化、中等風(fēng)化的基巖、密實(shí)的砂土層以及含水量較低的黏土層都屬于比較有利的場(chǎng)地，而液化土、軟弱土、濕陷性黃土都屬于不利的場(chǎng)地，在選擇時(shí)要注意辨別。遇到無(wú)法避免的不理地段時(shí)，要根據(jù)土質(zhì)問(wèn)題的級(jí)別采取一定的加強(qiáng)措施，以改變或改善不利的地質(zhì)條件帶來(lái)的影響，并且要對(duì)可能出現(xiàn)的不利影響進(jìn)行預(yù)先的估計(jì)，估算不同強(qiáng)度的地震可能會(huì)帶來(lái)的影響，并采取相應(yīng)的加固和加強(qiáng)處理。對(duì)于地震時(shí)可能出現(xiàn)崩塌、斷裂或塌陷的場(chǎng)地，應(yīng)該進(jìn)行事先的地基穩(wěn)固工作，有可能避開(kāi)的情況下，盡量不選擇此類場(chǎng)地進(jìn)行施工，實(shí)在無(wú)法避開(kāi)時(shí)，要確保穩(wěn)固工作的有效進(jìn)行。

3.2選擇房建結(jié)構(gòu)抗震體系

選擇合理的房建結(jié)構(gòu)抗震體系是抗震設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)因素，抗震體系的合理與否很大程度上的決定了建筑物的安全性和經(jīng)濟(jì)性，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震體系設(shè)計(jì)時(shí)，具體可從以下三個(gè)方面入手：

（1）合理的房建結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該有效的避免部分結(jié)構(gòu)受到破壞時(shí)對(duì)整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的影響，應(yīng)該避免當(dāng)部分構(gòu)件遭到破壞而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)癱瘓的情況。因此，房建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)必須具有一定的贅余度，還要擁有較好的變形能力和內(nèi)力重分配功能。這樣當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，即使部分結(jié)構(gòu)遭受了較為嚴(yán)重的損壞，甚至退出工作，其余部分仍然可以承擔(dān)起豎向荷載，保證整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。

（2）房建結(jié)構(gòu)體系的計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)該比較清晰，同時(shí)應(yīng)該制定合理的地震作用傳遞路徑，在豎向建筑構(gòu)建進(jìn)行布置時(shí)，應(yīng)盡量使其在垂直重力荷載作用下的壓力水平趨于平均，在對(duì)樓屋蓋梁體系進(jìn)行不只是，垂直重力荷載應(yīng)該以最短的路徑想豎向構(gòu)件方向傳遞。進(jìn)行轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)該盡可能的使上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳遞的垂直重力荷載通過(guò)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行轉(zhuǎn)換。建筑整體抗測(cè)力結(jié)構(gòu)，即框架、剪力墻、支撐等，應(yīng)該盡量相互聯(lián)系，具有一個(gè)明確的體系。

（3）房建結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度應(yīng)該合理，剛度和強(qiáng)度的分部也應(yīng)該合理，避免由于局部削弱或者變形導(dǎo)致薄弱部位的產(chǎn)生，或較大的變形或應(yīng)力集中現(xiàn)象。在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，保證節(jié)點(diǎn)不備破壞，對(duì)于有可能出現(xiàn)的較為薄弱的部位，可以實(shí)現(xiàn)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)和加固措施，以提高其抗震能力。

3.3房建結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則和對(duì)稱

根據(jù)抗震理念對(duì)建筑的平、立面布置進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，保證房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的規(guī)則性，非常不規(guī)則的方案一般不建議采納，根據(jù)相關(guān)的政策規(guī)定，對(duì)于不規(guī)則的房建設(shè)計(jì)（包括平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則），都應(yīng)該采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。而對(duì)于凹凸不規(guī)則，則應(yīng)該采用復(fù)合樓板平面內(nèi)實(shí)際剛度強(qiáng)度變化的計(jì)算模型。對(duì)于相對(duì)薄弱的部位應(yīng)該乘以內(nèi)力增大系數(shù)，按照相關(guān)規(guī)定對(duì)彈塑性變形進(jìn)行分析，并對(duì)薄弱部位進(jìn)行有針對(duì)性的抗震構(gòu)造措施。

對(duì)稱性是房建結(jié)構(gòu)抗震性能十分重要的一個(gè)影響因素，包括了建筑物的平面對(duì)稱、質(zhì)量分布對(duì)稱以及結(jié)構(gòu)剛度對(duì)稱。最理想的方案實(shí)施建筑的平面形心、質(zhì)量中心、剛度中心都在一個(gè)點(diǎn)上，稱為“三心重合”。一般而言，結(jié)構(gòu)的對(duì)稱主要就是指抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱，這種對(duì)稱結(jié)構(gòu)比較容易實(shí)現(xiàn)，也具有一定的抗震能力，規(guī)則性主要是在抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)和剛度強(qiáng)度等方面體現(xiàn)的，首先要保證主體結(jié)構(gòu)沿主軸方向的剛度和強(qiáng)度比較接近，變形特征差別不大，其次要保證沿抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)主軸線的強(qiáng)度和剛度分布較為均勻，再次是要具有一定的協(xié)調(diào)能力，剛度和強(qiáng)度必須具有較好的抗扭性，以避免地震發(fā)生時(shí)，建筑物出現(xiàn)嚴(yán)重的扭曲變形，造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，雖整體房建結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響。

4、加強(qiáng)房建結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)對(duì)策

房建結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)是相關(guān)技術(shù)人員們通過(guò)對(duì)大量的房建地震震害實(shí)例進(jìn)行研究、分析、歸納總結(jié)出來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?？拐鹪O(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是至關(guān)重要的也是非常必要的，因而，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)高度重視建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)。為了有效提高房建結(jié)構(gòu)的抗震能力，需從以下三方面著手：

（1）要合理恰當(dāng)?shù)夭季值卣鹜饬δ芰康膫鬟f吸收途徑，保證支柱、梁和墻的軸線處于同一平面，從而形成構(gòu)件雙向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。使其在地震作用下呈彎剪性破壞，使塑性屈服盡量發(fā)生在墻的底部，而連梁適宜在梁端塑性屈服，還有足夠的變形能力。在墻段充分發(fā)揮抗震作用之前，按照強(qiáng)墻弱梁的原則強(qiáng)化墻肢的承載力，避免墻肢的剪切性破壞，提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力。

（2）要按照抗震等級(jí)對(duì)墻、柱和梁節(jié)點(diǎn)采取相對(duì)應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，確保建筑物的結(jié)構(gòu)在地震作用下達(dá)到三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。按照強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的原則，合理地選擇柱截面尺寸，控制柱的軸壓比，注意構(gòu)造配筋要求，保證鋼筋砼結(jié)構(gòu)在地震作用下具有足夠的承載力和延性。

（3）要設(shè)置多道抗震防線，即在一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系中，一部分延性好的構(gòu)件在地震作用下，擔(dān)負(fù)起第一道抗震防線的作用，其他構(gòu)件則在第一道抗震防線屈服后才依次形成第二、第三或更多道抗震防線，這樣的抗震結(jié)構(gòu)體系對(duì)確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全性是非常行之有效的。

5、結(jié)束語(yǔ)

房建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)完整、系統(tǒng)的概念，從場(chǎng)址的選擇到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)貫穿了整個(gè)過(guò)程，而且建筑物的抗震設(shè)計(jì)是衡量房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合要求的重要指標(biāo)。因此，準(zhǔn)確、合理的運(yùn)用不同的抗震設(shè)計(jì)方法是非常重要的，對(duì)于不同的建筑和不同的情況應(yīng)區(qū)別對(duì)待，從而尋求最合理的抗震設(shè)計(jì)。

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