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

周洪軍

摘要：通過提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，可以有效的降低地震發(fā)生時帶來的破壞影響，確保人們的生命財產(chǎn)安全。在房屋建筑建設(shè)過程中，需要嚴(yán)格按照具體的規(guī)定要求來進行抗震設(shè)計，全面提高抗震設(shè)計的質(zhì)量和水平，以此來增強建筑物整體的穩(wěn)定性和安全性，減輕地震發(fā)生時所帶來的影響，為建筑行業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：抗震設(shè)計;房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;應(yīng)用

1建筑抗震設(shè)計對整體建筑設(shè)計的作用

建筑的整體設(shè)計是基礎(chǔ)，有了整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計才會有抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計，抗震設(shè)計應(yīng)該和整體的建筑設(shè)計很好地融合，從而達到一個完整的結(jié)構(gòu)體系。如果設(shè)計人員能夠在建筑的整體設(shè)計中很好的考慮到抗震這方面，會使建筑的使用性能提高;如果不考慮這方面的因素，會很大程度上減少建筑的有效使用年限，會在突如其來的自然災(zāi)害中造成大規(guī)模毀壞，給人們的人身安全和財產(chǎn)安全受到了很大的損失，也會給公共資源造成不必要的浪費。所以建筑的抗震設(shè)計一定要被設(shè)計師考慮進去，這樣才能增加建筑的穩(wěn)定性和長期使用性。

2抗震設(shè)計的重要性

近年來，我國很多地方都遭遇了不同程度地震的侵害，地震中很多人員有不同程度的傷亡，建筑物也大多在地震中倒塌，比如汶川大地震、海地地震等。這都是因為之前老舊的房屋抗震性都比較差，使房屋經(jīng)受不住地震帶來的強烈震動導(dǎo)致短時間內(nèi)倒塌，使建筑里的住戶逃生時間大大減短。就目前的科技而言，我國預(yù)測地震的能力還不夠成熟，不能夠及時地對人員進行提前疏散和預(yù)警，需要設(shè)計建筑的時候添加抗震的結(jié)構(gòu)，使財產(chǎn)損失降到最低。

3建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作中應(yīng)當(dāng)注意的問題

3.1關(guān)注建筑抗震場地的選擇

不只是建筑結(jié)構(gòu)會對地震危害產(chǎn)生影響，排除一些不可控因素，在同樣的建筑結(jié)構(gòu)條件下，把這個建筑結(jié)構(gòu)放到不同地質(zhì)的環(huán)境中，受到相同等級地震影響，產(chǎn)生的結(jié)果也是不同的。所以，想要促進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作能夠取得更好的結(jié)果，就需要選擇一個能夠很好減輕地震影響的建設(shè)場地。能夠減輕地震影響的場地環(huán)境就必然是地基相對堅固、不易被地震的震動破壞地基的。相對不穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境包括液化地區(qū)、靠近河岸的地區(qū)、土坡等，這些都是很容易受到地震破壞的地方。相對的比較堅固的地質(zhì)區(qū)域有未被侵蝕或輕微侵蝕的基層巖石、質(zhì)地密集的砂土層等，這些都是對減輕地震影響很有用的場地。

一個好的抗震建筑環(huán)境加上建筑自身的結(jié)構(gòu)強度的優(yōu)化，就可以在最大程度上減輕地震對建筑的破壞程度。但是，我國人口眾多，土地資源有限，想要都找到一個很好的地質(zhì)環(huán)境去建筑房屋是很不太現(xiàn)實的，必然有的地區(qū)人們必須要在一些抗震條件差的地方建房子。在這種情況下，人們就應(yīng)當(dāng)多從建筑結(jié)構(gòu)上下功夫。在條件差的地方建房子，就應(yīng)當(dāng)想辦法增加建筑的結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性，設(shè)計師們應(yīng)當(dāng)相辦法去增加地基的堅固程度，可以采用夯實、樁基、增加地基高度，具體要根據(jù)實際情況考慮。

3.2關(guān)注建筑架構(gòu)平面設(shè)置的對稱性與規(guī)則性建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵守專業(yè)的抗震理念去進行立體、平面上規(guī)則的房屋設(shè)計。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)行業(yè)內(nèi)的建筑準(zhǔn)則作為自己的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，針對一些不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計者們應(yīng)當(dāng)能夠利用空間架構(gòu)的方法進行計算。關(guān)于提前的設(shè)計計算，設(shè)計者們還可以進行數(shù)據(jù)建模來模擬相關(guān)情況，這個方法在未來的結(jié)構(gòu)設(shè)計中將得到越來越多的應(yīng)用。

4抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

4.1具有基礎(chǔ)功能原則

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中，保證建筑結(jié)構(gòu)最基礎(chǔ)的功能是其基本原則，抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計不能影響這個建筑本身的承載能力、延展能力和穩(wěn)定系數(shù)。抗震的原理是將原本建筑中薄弱的部位進行加固，將延展性差的部位進行材料的疊加，將穩(wěn)定性差的部位進行加強使其提高穩(wěn)定性，整個建筑的穩(wěn)定性也會提高。

4.2抗震防線的多重設(shè)置原則

建筑物的抗震系數(shù)取決于抗震的結(jié)構(gòu)的設(shè)計。一個優(yōu)秀的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計是因為它擁有一個優(yōu)質(zhì)的、由多個部分承載和組裝的抗震體系，這個體系越強大，抗震能力就越高;延展性越大，在地震中的柔韌度就越好，抗震能力也越高。

4.3各個部位零件強弱問題的處理

在抗震設(shè)計中，設(shè)計師需要明確整個建筑物的結(jié)構(gòu)和框架，也要明確各個部位的承重量以及相互之間的聯(lián)系。當(dāng)設(shè)計師明確了這些關(guān)系以后，也能明白建筑物中各個部位的受力強弱問題，間接反映了抗震指數(shù)。設(shè)計師需要做的是提高建筑物的延展性，保證各個部位足夠的彈性和抗壓力，使建筑物在地震來臨時的損壞程度大大減小。

5如何選擇需要抗震結(jié)構(gòu)的建筑

5.1在有利的場地構(gòu)建地基

根據(jù)工程竣工后投入使用的需要，設(shè)計師要根據(jù)地理位置來確定建筑物應(yīng)該具備多大的抗震系數(shù)，從而來設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)。不同的土壤、地底的不同活動情況也是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮到的因素。所以在施工時，如果有必要，要對土壤進行壓實等改造和加固。若當(dāng)?shù)卣幱趶娏业牡卣鸹顒訋Ш透呶５貐^(qū)，那應(yīng)該重新選址，避開地震活動帶來建設(shè)工程。1976年的唐山大地震中，天津東面郊區(qū)的工業(yè)區(qū)處于軟土帶，建造于上面的混凝土廠房大部分都遭到嚴(yán)重的毀壞，而磚瓦房的破壞就相對比較輕微。這個例子充分說明“共振”破壞的存在。

5.2建筑的建造要在有利于抗震的地平面上進行

抗震的設(shè)計要符合抗震的概念，設(shè)計師要設(shè)計出相應(yīng)的方案來進行抗震結(jié)構(gòu)的布置和設(shè)計。首先，設(shè)計師要考慮建筑物框架的質(zhì)量分布、柔度剛度、承載位點。如果這些分布的不均勻、不對稱，那么長期以往下去，就算沒有其他因素干擾，建筑本身也會造成歪曲和扭轉(zhuǎn)，造成危害。所以在設(shè)計和施工過程中，工作人員要非常重視這個問題;其次，建筑的壓力要分布均勻。如果建筑的上下結(jié)構(gòu)分布不均勻，那么在地震來臨時，建筑上下的振幅就不同，這樣就容易造成建筑的橫截面受力不同。為了避免這種情況的發(fā)生，設(shè)計師應(yīng)該采取必要的結(jié)構(gòu)上的改造;最后，建筑的大體結(jié)構(gòu)要盡量簡單、有規(guī)有矩。這樣的受力比較平衡均勻，在地震后的搶險中能夠給救援人員提供比較方便的受力分析，而且這樣的結(jié)構(gòu)在地震時受到的打擊比較輕。而主體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的樓層建筑與之相反，易造成更加嚴(yán)重的危害。

6抗震設(shè)計在建筑中的具體應(yīng)用

選擇一個較好的場地是建筑抗震的前提和保障。設(shè)計師在選擇建筑的地址時，盡量避開地震帶，而且要在盡量平坦、開闊的地區(qū)，土地應(yīng)該選擇相對較硬的土質(zhì)，有利于建筑抗震系數(shù)的提高，建筑的穩(wěn)定性也大大增強。山體是最應(yīng)該避免的地段，因為伴隨地震而來的往往還有山體滑坡和泥石流等二次災(zāi)害，且山中沒有空曠的地區(qū)作為逃生避險的區(qū)域，這樣不能保障居民的人身安全，而且還可能會受到更嚴(yán)重的傷害。另外，發(fā)生泥石流的地區(qū)土質(zhì)也較松軟，這對建筑物的穩(wěn)定性及其不利。適當(dāng)降低房屋的高度能夠降低房屋的重心，從而提高了其穩(wěn)定性，在地震來臨時也會間接提高這個房屋的抗震能力，減少了房屋倒塌和傾斜的可能性。因此在這個極力追求房屋高度的時代，設(shè)計師要根據(jù)建筑所在地合理規(guī)劃地震帶上房屋的高度，以提高房屋的安全性和抗震能力。防震縫這個設(shè)計對形狀不規(guī)則的建筑是非常有用的，若要保障這些建筑的安全，設(shè)計師應(yīng)該將防震縫加入到建筑整體的設(shè)計中去。比如將空間細(xì)化、零碎化，增加承重墻的建設(shè)等都是合理有效的辦法。

7結(jié)束語

隨著時代的進步，防震設(shè)計在建筑設(shè)計中越來越被重視，甚至成為地震帶地區(qū)政府的一個熱點話題。因為地震有著難以預(yù)測的時間和危害，所以應(yīng)該提前考慮，盡可能提升建筑的抗震能力，減少地震給人帶來的人身和財產(chǎn)安全。

參考文獻：

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