房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的應(yīng)用

康亦威

摘 要：近年來，伴隨著我國建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，也促使了我國房屋建筑在設(shè)計方面的要求日益提高，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面也日趨復(fù)雜化。建筑結(jié)構(gòu)中抗震概念設(shè)計雖然只是建筑的一個基礎(chǔ)性功能，但在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中卻起著極為關(guān)鍵的作用，對于整個建筑的施工質(zhì)量產(chǎn)生著極大的影響。在具體的設(shè)計過程中，應(yīng)該始終堅持以人為本，安全第一的原則，將抗震設(shè)計巧妙的運用到房屋建筑結(jié)構(gòu)中，既不失美觀，又安全實用。

關(guān)鍵詞：抗震設(shè)計；房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；實踐應(yīng)用

建筑工程作為人類工作、學(xué)習(xí)和生活的基本場所，它對人類正常生活秩序的重要性不言而喻。為了實現(xiàn)對人類生活正常秩序的有效維持，保證人類的生命及財產(chǎn)安全，做好對建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是對建筑設(shè)計，施工企業(yè)的基本要求。當(dāng)今世界自然災(zāi)害發(fā)生頻率不斷的提高，能夠有效的提高房屋使用的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力，和人們的生存安全的程度，就顯得十分重要。在房屋的建造設(shè)計中，合理的應(yīng)用抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計，將有助于提升房屋建筑的抗震性能，使公民在最短的時間內(nèi)能夠得到最大的安全保障。

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震的重要性

1、建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，首先能夠保證人員的生命安全，為內(nèi)部人員的逃生以及求救爭取寶貴的時間；其次，強化房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，增加房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，也會提升建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2、地震作為一種不可預(yù)知的自然災(zāi)害，其對建筑物安全性能的影響極大。而建筑物的安全一旦遭受威脅，倒塌事件將會接踵而至，從而對生命構(gòu)成威脅，給人們帶來物質(zhì)和精神上的嚴(yán)重?fù)p失。因此，建筑物在建設(shè)初期就必須做好抗震的準(zhǔn)備工作，才能從根本上確保人們的生命和財產(chǎn)的基本安全。

二、影響建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的因素

1、建筑選址不當(dāng)

當(dāng)建筑物的建造場地為軟土、液化士等土壤分布不均等場地時，在地震發(fā)生時可能會導(dǎo)致建筑物崩塌和下陷。建筑的平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則，使建筑的抗震性能較差。

2、外形設(shè)計不合理

為了追求建筑外形美觀，標(biāo)新立異，吸引投資者眼球和建筑物特殊的需要，往往造成建筑結(jié)構(gòu)不是很合理，使建筑結(jié)構(gòu)剛度，地震剪力等發(fā)生突變，在地震發(fā)生時對建筑造成極大的破壞。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計不科學(xué)

抗震設(shè)計時，應(yīng)該避免一味的加強建筑物的剛度來提高抗震性能的誤區(qū)，應(yīng)該做到剛?cè)岵?jì)，才能使結(jié)構(gòu)更合理更實用。應(yīng)該綜合考慮結(jié)構(gòu)的強度、剛度、延性及耗能能力，優(yōu)先選擇質(zhì)量分布均勻，平面對稱、規(guī)則抗側(cè)向力較好的體系及剛度與承載能力變化連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系作為設(shè)計方案。

三、抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

為了提高建筑房屋的使用能力，將建筑房屋的安全性能提升到最高，盡量做到地震等災(zāi)害時本可以有效預(yù)防的措施。將抗震設(shè)計應(yīng)用于房屋抗震的結(jié)構(gòu)建造中，就顯得十分重要和不可或缺。

1、房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件合理布局

質(zhì)量和剛度中心接近重合是房屋結(jié)構(gòu)的重要原則。構(gòu)件豎向和平面布置是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，對房屋抗震性能影響很大。在結(jié)構(gòu)布局時力求簡潔和規(guī)范。錯落的豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計和頭重腳輕是房屋結(jié)構(gòu)豎向布局是最大忌諱，所以要適當(dāng)調(diào)整房屋結(jié)構(gòu)中心。在豎向強度和剛度設(shè)計時要注意均勻性，避免地震時因部分過高發(fā)生鞭梢效應(yīng)。特殊情況下要注意抗震縫的設(shè)置，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)功能齊全，提升抗震能力。

2、降低地震的破壞作用對房屋建筑的影響

現(xiàn)最被工程界認(rèn)可的一個辦法是在建筑基礎(chǔ)與建筑的主體部分之間加設(shè)一個隔震層，有的設(shè)計師在建筑物的頂端部分加設(shè)一個“反擺”。此反擺的作用是能夠在地震時使建筑物的位移方向相反，由于建筑物在地震時受到震動使得阻尼作用加大，降低了加速度，起到降低地震破壞力的作用。根據(jù)試驗得知，如果對“反擺”設(shè)置合理，那么對降低地震作用的概率可達(dá)65%，也能最大限度地減少建筑物內(nèi)的物品受損程度。這一方式在國內(nèi)外正被廣泛地研究，并應(yīng)用到了實際的工程建筑中，并且地取得了較好的成效。

3、房屋層數(shù)和高度控制

為保證房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力，需對房屋層數(shù)與高度嚴(yán)格控制。層數(shù)越多高度越高的建筑物，面對地震災(zāi)害時，越難禁受住地震的破壞。所以在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范和要求，對總高度和總層數(shù)嚴(yán)格控制，嚴(yán)厲禁止房建 企業(yè)為一己私利，改變職能部門審核的建筑設(shè)計方案。

4、設(shè)置多重抗震防線

一個較好的抗震建筑結(jié)構(gòu)由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。如教學(xué)樓這種相對大開間、單跨、大窗口、懸臂走廊的純框架結(jié)構(gòu)，其縱、橫方向的剛度不均勻，很容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞，而整個結(jié)構(gòu)只有框架一道防線，一旦柱子發(fā)生破壞，沒有其他約束措施，整個框架因喪失全部承載能力而倒塌。防止脆性和失穩(wěn)破壞，增加延展性，合理把握房屋剛性和整體性，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

5、加強建筑薄弱部分

通過在墻體內(nèi)增加防震縫、混凝土構(gòu)造柱、限定建筑層數(shù)及高度等多種方式方式來加強房屋建筑結(jié)構(gòu)中的薄弱部分，使高層建筑中的居民有更多時間逃生，加強建筑的安全性。對建筑中受力較大，承載力薄弱的底層 結(jié)構(gòu)等部位來進(jìn)行加固處理，采取有效措施增強建筑的強度和剛度。提高短柱的延展性和承載力，采用"強柱弱梁"的框架，在地震中可以利用梁的形變吸能來消耗地震的能量，可以有效避免框架坍塌。

在人類的歷史上，地震是造成危害最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。社會進(jìn)步使得高層建筑越來越多，建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，為了豐富建筑的功能和美觀性，經(jīng)常采用各種不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計。這些不規(guī)則設(shè)計使得許多傳統(tǒng)的抗震設(shè)計在現(xiàn)代建筑設(shè)計中逐漸失去效果。因此，必須要不斷加強對抗震設(shè)計的研究和開發(fā)，豐富抗震設(shè)計方法，保證建筑物在地震災(zāi)害中的安全。

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（作者單位：四川綿陽創(chuàng)藝建筑設(shè)計研究有限公司）