房屋建筑結構抗震設計常見問題分析與解決措施

摘 要：在城市建設中的建筑結構設計必須考慮建筑物的抗震設計。為了使整個建筑的工程真正可以減少甚至避免地震，抗震設計是最根本的措施。在本文中，筆者對框架房屋和砌體房屋的建筑結構抗震設計常見問題進行分析，并提出一些解決措施，希望可以為房屋建筑抗震設計提供一些參考。

關鍵詞：建筑結構 框架房屋 砌體房屋 抗震設計 常見問題 解決措施

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0052-01

地震產生的危害主要是人民群眾的生命和財產受到損失。地震造成建筑物和工程設施的破壞，并造成二次災害。房屋建筑在城市和農村都占有很大的面積，與廣大人民群眾的生產和生活密切相關，是人們正常生活的重要組成部分，是人民群眾的生產和生活的主要場所。做好房屋建筑建設工程抗震設防以及抗震設計，減少未來可能會遇到地震造成的損失，這也是最有效、最根本的措施。在本文中，主要分析框架房屋和砌體房屋建筑結構設計。

1 房屋建筑結構抗震設計中存在的問題

1.1 框架房屋設計中存在的問題

（1）在平坦的表面上，在橫向剛性的結構，為改變其分布，從而改變地震內力的分布狀態，導致改變結構層的變化，使得在垂直方向上出現薄弱層，對房屋結構造成危害。（2）對主體地震的分析變得困難，不容易選擇合適的地震分析模型，以準確估計地震響應并作出處理，按照我國通用的建筑規范，處理填充墻對結構側向剛度貢獻時，通常被認為是減少振動自然周期的行為，從而擴大作為一個整體考慮，而不考慮在地震作用下平面和垂直填充墻布局結構是否合理。（3）填充墻設計的不合理，對建筑的主體造成了影響，還容易產生安全的隱患，對抗震、防震更是有百害而無一利，這都是設計中存在的比較突出的問題。（4）框架結構的任意樓層不可避免存的在一定數量的填充墻，在正常情況下，框架柱的填充墻容易產生裂縫。因此，為了避免更大的損害，必須對檢查層的位移漂移角度進行限制，必須考慮填充墻的非結構構件裂縫的允許程度。不同的材料組成的目標間隙的填充墻框架梁，其變形也有一定的差異。因此，在地震比較頻繁的地區，采用標準化的剛度填充墻是一個合理的選擇。但是現在的設計中很多剛性填充墻設計的與要求不符。（5）鋼筋混凝土結構在罕遇地震作用下，一般不會產生變形，一旦遇到地震主要依靠自己的結構變形吸收地震能量消耗。綜合各種因素，出現地震的時候利用漂移周期減少層間位移比，如果不考慮填充墻的剛度，或者考慮的不夠詳細，往往就會出現計算的錯誤而導致彈性因素失去應有的作用。

1.2 砌體房屋設計中存在的問題

（1）城市住宅磚房建設中，房屋超高或超層時有發生，尤其是現代的建筑層數越來越高，底層還建有商場的大型的場所，這都對方陣設計造成了難題。（2）在公用建筑砌體房屋中，為了滿足需要的大空間，底部和頂層結構很多都是使用“混合”建筑的方式。在底部或頂部的鋼筋混凝土框架結構就存在著構造柱和圈梁的框架結構局部增加從而導致防震抗震功能下降的危險。（3）砌體住宅建筑往往都是追求大空間、大客廳，布置大開間和大門洞，有的大墻之間的厚度只有240 mm，嚴重的降低了抗震的性能，有的為了延伸住房的使用面積，在進行房屋建筑設計的時候還將陽臺進行了擴展，但是不采取磚墻構造柱數量增加的加強措施，這就導致抗震性能完全不能達到要求。（4）多層砌體建筑的抗震設計，為了追求建筑的美感，往往設計的抗震功能都不是體現最好的抗震能力的方式。有的設計人員缺乏的工程經驗，對類似的多層磚混砌體抗震設計強度沒有設計經驗，對多層砌體抗震構造柱和圈梁之間的差異沒有采取必要的措施，很多設計都缺少抗震連接措施，多數設計不完整或未交代清楚抗震的方式，在設計中對建筑的樓梯設計不合理，有的設計的樓梯較窄，有的設計的樓梯位置靠近建筑物兩側，都不利于地震后的逃生。

2 房屋建筑結構抗震設計采取的解決措施

2.1 房屋建筑框架結構抗震設計應該采取的措施

（1）在設計階段，一定要對房屋建筑詳細的結構進行分析，把非結構構件也要作為抗震結構的一部分進行充分考慮，尤其是涉及到非結構構件的質量中剛度的強度和變形能力進行認真的分析；對抗震結構進行合理選擇，以加強結構的主體剛度，以減少主體結構的變形量，防止非結構構件的破壞；設計過程中，應充分考慮主體結構的非結構構件的影響，并考慮在設計上有可能會出現的短柱位置，并進行適當的加強；嚴格控制施工質量，柱箍筋加密區必須滿足的要求，以避免建筑結構受到施工的影響所造成的安全隱患，降低建筑抗震性能；改造工程必須嚴格遵守國家的有關規定，不得破壞原有結構，以確保結構安全。（2）框架結構的框架受到變形與破壞的機理是密切相關的。實驗研究表明，如果梁承受不住了，對整個框架的影響是很大的，會受到更大的再分配的內力和軸向壓縮耗能能力壓制，柱一般在軸向壓力作用下，延性通常是比梁要小的，但是在抗震、防震設計中也是一項重要的內容，如果不采取措施，即使是柱端部都可能會超過計算出的內力，會增加鋼筋的梁端塑性鉸壓力，所以在進行設計的時候，必須要保證塑性鉸首先出現在梁端，只有這樣，建筑的抗震性才能做到做好。

2.2 房屋建筑砌體結構抗震設計應該采取的措施

（1）砌體結構的房屋建筑設計，必須保證多層砌體承重的房屋的墻厚不能低于240 mm，也不能一味追求建高層，在設計階段。必須對建設所在地的各種因素進行分析，并結合國家對建筑抗震的相關標準，給出當地能建設的高層防震、抗震最理想的高度。（2）結構體系。交叉承重墻或垂直和水平的壁系統的承載結構，應優先考慮。相同的結構單元，應該使用同一類型的結構，不應使用“混合型”結構或磚混結構住房。如樓梯間，煙道應采取措施改善其抗震能力。（3）平、立面布置。抗側向力結構的布局和建筑布局應排除，對稱平面應具有良好的整體形狀。縱向和橫向的墻布局不能對齊，樓梯不應該是住房的盡端和轉角處。垂直部分建筑外立面，橫向剛度的結構應該是均勻變化，墻體上下沿垂直布局應該是連續的，以避免剛度突變。避免的抗側力構件的承載能力受到橫截面的結構的強度以及材料水平的自底向上的垂直突變。（4）抗震計算作為抗震設計的重要組成部分，是保證滿足抗震能力的基礎。多層砌體抗震計算建議采用底部剪切方法。應使用不規則的平面和豎向不規則多層砌體，扭轉地震分析程序的影響。

3 結語

綜上所述，地震災害涉及到人類的生命和財產安全，是人類生活面臨的重要的問題，也是建筑結構抗震設計的主題之一。因此，在建筑結構設計的時候，必須充分考慮到抗震設計，這已經在房屋建筑結構設計中占據非常重要的位置，在設計時只有采取適當的措施，以防止地震對建筑物的造成的巨大破壞，為減少地震的損失與危害在設計上作出應有的貢獻，以保護人民的生命和財產安全。

參考文獻

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