抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析

杜秀麗

蘭州鐵道設(shè)計院有限公司 甘肅蘭州 730030

近幾年來，我國地震發(fā)生頻繁，當(dāng)發(fā)生地震導(dǎo)致房屋坍塌時將會對人們構(gòu)成極大的傷害，為此在對房屋建筑機構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)提高建筑抗震的重視，全面考慮應(yīng)用抗震技術(shù)，主要是房屋建筑中梁和柱的環(huán)節(jié)。可以顯著提高房屋建筑抗震效果，只有不斷強化房屋建筑結(jié)構(gòu)的承受力，才能夠為人們居住安全提供更好的保障。

1 分析房屋建設(shè)中應(yīng)用抗震設(shè)計

1.1 建筑結(jié)構(gòu)布局抗震設(shè)計

通常情況下，在對建筑墻體結(jié)構(gòu)和柱子結(jié)構(gòu)進(jìn)行平面設(shè)計時，其構(gòu)件結(jié)構(gòu)及位置與房屋抗震能力具有較大的影響。在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計中需要確保高層建筑平面和豎向結(jié)構(gòu)具有一定的科學(xué)合理性，具體設(shè)計可以針對以下要點進(jìn)行控制。第一，嚴(yán)格保證建筑結(jié)構(gòu)整體性；第二，確保建筑剛度重心與建筑質(zhì)量中心之間相互結(jié)合，建筑設(shè)計中開展豎向設(shè)計時，為了保證其平衡的性質(zhì)，應(yīng)當(dāng)合理調(diào)低房屋建筑的剛度重心位置，盡量減少結(jié)構(gòu)錯位的情況發(fā)生，通過對建筑物豎向結(jié)構(gòu)的剛度、強度、高度的有效控制，使其能夠建筑結(jié)構(gòu)中均勻分布，進(jìn)而防止變鞭梢效應(yīng)產(chǎn)生。在進(jìn)行豎向設(shè)計時需要合理建設(shè)抗震縫，確保建筑物的結(jié)構(gòu)平面規(guī)整、形狀簡單，建筑承載力、剛度分布均勻，并且應(yīng)當(dāng)確保建筑物具有更高的使用功能[1]。

1.2 設(shè)計抗震機構(gòu)的計算要點

在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)控制好計算環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)以下計算要點進(jìn)行，第一，分析彈性和非線性的計算，正確選擇房屋建筑構(gòu)件計算參考數(shù)據(jù)以及計算節(jié)點參數(shù)。第二，水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的分析計算，需要對不落地的柱子、墻體的轉(zhuǎn)換梁及與之相鄰層構(gòu)件進(jìn)行明確計算，同時應(yīng)當(dāng)明確建筑層的高度，合理轉(zhuǎn)換厚板類型。第三，房屋建筑剪力墻的抗震計算，合理選擇計算模型、參考數(shù)據(jù)，進(jìn)而控制計算結(jié)果的科學(xué)性。在建筑機構(gòu)中采用滑動支座應(yīng)當(dāng)以大地震的參考條件進(jìn)行計算分析，選擇計算模型時應(yīng)當(dāng)加強考慮支座兩側(cè)結(jié)構(gòu)之間相互作用力以及帶來的影響。具體而言，需要結(jié)合實際情況選擇計算模型和參考數(shù)據(jù)。

1.3 地震下房屋機構(gòu)形變的分析

根據(jù)房屋建筑抗震及高層建筑相關(guān)規(guī)定對于高層建筑的形變量給予了明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，尤其是對結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的建筑。在受到地震的影響下，如果出現(xiàn)更大的結(jié)構(gòu)變形，很容易失去承載力，進(jìn)而導(dǎo)致坍塌問題。根據(jù)相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，如果建筑物高度達(dá)到A級，房屋樓層豎向水平位移及建筑層位移，應(yīng)當(dāng)控制在樓層均值的1.2倍到1.5倍之間，嚴(yán)格要求不能夠超過1.5倍數(shù)值。與此同時，房屋建筑樓層之間產(chǎn)生的最大位移與樓層高度之間的比例應(yīng)當(dāng)小于1/1000（以剪力墻結(jié)構(gòu)為例）。實際上在水平向和豎向地震的作用下，房屋建筑轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)的位移增加速度具有一定的規(guī)律，其數(shù)值能夠近似直線的方式來表示。此外，建筑轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)樓層位移數(shù)值也具有一定的規(guī)律性，當(dāng)然存在著一定的突變情況，轉(zhuǎn)換層有下部向上部過度時，樓層位移曲線的傾斜程度也會出現(xiàn)減少的現(xiàn)象。

2 房屋建設(shè)抗震設(shè)計的應(yīng)用及重點

2.1 房屋地基抗震設(shè)計

在進(jìn)行房屋抗震設(shè)計的過程中，地基的抗設(shè)計及其主要。建筑工程施工時，嚴(yán)禁在不同地基上建設(shè)同樣的單元建筑，同時房屋建筑地基不可以采用處理、整合地基，盡可能使用天然地基。在對建筑基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行埋設(shè)時，需要根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整埋設(shè)深度，防止房屋建筑嵌固作用降低。此外如果地基埋設(shè)深度較淺，在地震作用下極容易出現(xiàn)坍塌的事故。為此在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要注重地震位移，并將此作為實際基礎(chǔ)點，分析好結(jié)構(gòu)定量，防止震中地表能量散發(fā)以及降低共振的幾率[2]。

2.2 設(shè)計非結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)建

根據(jù)房屋建設(shè)而言，布置非結(jié)構(gòu)部件多數(shù)應(yīng)用在建筑的主體結(jié)構(gòu)上。在實際設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)注重非結(jié)構(gòu)部件，如女兒墻等建筑結(jié)構(gòu)，從構(gòu)件的整體角度出發(fā)，應(yīng)規(guī)范構(gòu)件以及描固長度。一般情況下，填充墻高度對建筑主體結(jié)構(gòu)具有一定的影響，很容易促使建筑結(jié)構(gòu)短住出現(xiàn)脆性破壞情況，為此需要做好嚴(yán)格的控制。另外，在對填充墻和內(nèi)個墻進(jìn)行設(shè)計的時候應(yīng)當(dāng)充分考慮其對建筑主體自振周期的影響，合理調(diào)整建筑填充墻和內(nèi)隔墻的剛度，在地震發(fā)生時可以保障建筑物受到的內(nèi)力可以均勻分布，進(jìn)而降低地震帶來而影響。針對建筑頂棚和貼面需要選擇柔性鏈接的方式，結(jié)合剛性連接的方式，防止地震作用下產(chǎn)生構(gòu)件破壞等危險性現(xiàn)象。

2.3 建設(shè)多層抗震設(shè)施

在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)中所涉及到許多內(nèi)容，如選擇建筑場地、空間布置等內(nèi)容。在進(jìn)行設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況合理設(shè)計。此外，若是想增加房屋結(jié)構(gòu)的抗震能力，需要充分利用抗震防線設(shè)置。將建筑設(shè)計成抗震的框架式結(jié)構(gòu)，充分運用強柱、弱梁的房屋結(jié)構(gòu)，如果建筑結(jié)構(gòu)體系是雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，第一道防線設(shè)置成框架結(jié)構(gòu)，然后是墻體建造，嚴(yán)格按照樓層剪力以及地震傾覆力的規(guī)章制度設(shè)計雙重抗側(cè)力建筑結(jié)構(gòu)體系，這樣不僅可以產(chǎn)生良好的抗震效果，同時還可以降低抗震作用失效的情況[3]。

2.4 科學(xué)合理使用抗震技術(shù)

在進(jìn)行房屋抗震設(shè)計時可以采取的抗震技術(shù)有以下兩種，一種是隔震技術(shù)，指的是為了提高房屋穩(wěn)定性，將房屋結(jié)構(gòu)自振周期加強，以此降低地震作用。這種技術(shù)對施工具有一定要求，在施工中采取隔震裝置將房屋底部與上層部位進(jìn)行分割，嚴(yán)格施工確保裝置穩(wěn)定，進(jìn)而發(fā)揮裝置價值；另一種是消能減震技術(shù)，其技術(shù)原理是對房屋結(jié)構(gòu)中的重要部位加強保護，以此提高建筑物的抗震能力。

3 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行房屋建設(shè)進(jìn)行設(shè)計時，只有不斷結(jié)合實踐總結(jié)經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和完善，以此優(yōu)化現(xiàn)有的抗震理念，最大程度上降低地震帶來的經(jīng)濟損失及人員傷亡。為此，在房屋建設(shè)的設(shè)計中不斷提升抗震技術(shù)研究水平，可以有效提高房屋穩(wěn)定性，進(jìn)而推進(jìn)房屋建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。