房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析

李廣文（唐山三友遠(yuǎn)達(dá)纖維有限公司，河北 唐山 063305 ）

房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析

李廣文
（唐山三友遠(yuǎn)達(dá)纖維有限公司，河北 唐山 063305 ）

摘要：我國是一個(gè)地震頻發(fā)的國家，地震給房屋建筑帶來的破壞性傷害是很嚴(yán)重的，為了保證人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全，就要加強(qiáng)對(duì)房屋抗震設(shè)計(jì)的分析和研究，切實(shí)保障房屋建筑的質(zhì)量。本文從我國房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的規(guī)定起筆，尋找出抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所采用的方法，對(duì)房屋建筑起到參考借鑒作用。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)分析；抗震設(shè)計(jì)

我國是一個(gè)地震頻發(fā)的國家，每年發(fā)生地震的次數(shù)約占世界地震次數(shù)的1/3，地震災(zāi)害嚴(yán)重?fù)p害了國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)發(fā)展，并帶來了嚴(yán)重災(zāi)難。而近些年來隨著鋼筋混凝土等結(jié)構(gòu)在我國房屋建筑中的廣泛應(yīng)用，在某些特殊情況下出現(xiàn)的房屋質(zhì)量問題系數(shù)也在不斷增加。如果在地震發(fā)生時(shí)房屋如果未經(jīng)過合理的抗震設(shè)計(jì)，房屋地震作用下就會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的破壞。因此在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能充分考慮。針對(duì)地震災(zāi)害采取合理抗震措施，通過抗震措施來保證房屋結(jié)構(gòu)具有所需的延性抗震能力，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度較大的地震中能夠?qū)崿F(xiàn)不倒塌的抗震設(shè)防目的，減少未來可能遇到地震造成的損失，保證建筑結(jié)構(gòu)完整性與人民群眾的人身安全。

表1

1　房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)定

在我國，房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)一般分為特殊設(shè)防類、重點(diǎn)設(shè)防類、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類、適度設(shè)防類等四個(gè)類別，簡稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設(shè)計(jì)中應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，9度時(shí)應(yīng)按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應(yīng)按本地抗震設(shè)防烈度確定，但抗震措施（6度除外）允許比本地抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低。

在多層和高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的結(jié)構(gòu)類型中，當(dāng)平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造于Ⅳ類場地的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時(shí)，適用最大高度應(yīng)適當(dāng)減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級(jí)的要求中，它的抗震設(shè)計(jì)一般要滿足，如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%的話，那么它的框架抗震等級(jí)應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)來定。另外當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層一下抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)可逐層降低一級(jí)，但不應(yīng)低于四級(jí)。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分，抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或者四級(jí)。

對(duì)于那些筒體房屋結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)要求來說，筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構(gòu)造上我們采取減小結(jié)構(gòu)豎向溫度變形及軸向壓縮對(duì)加強(qiáng)層影響措施來解決。當(dāng)?shù)陀?度采用加強(qiáng)層時(shí)，加強(qiáng)層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現(xiàn)時(shí)就不要采用加強(qiáng)層了。

2　房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)措施

2.1房屋建筑位置的選擇。房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質(zhì)量的好壞，一般地地震可以導(dǎo)致房屋建筑周圍地表變化，這樣就會(huì)造成地基的開裂，導(dǎo)致房屋出現(xiàn)問題。因此在地理位置的選擇上，設(shè)計(jì)人員要對(duì)房屋建筑進(jìn)行合理化選擇：如選擇開闊的堅(jiān)硬場地，考慮場地土的剛度大小和場地覆蓋層的厚度等。表1給出的是各類建筑物場地的覆蓋層厚度參照系數(shù)。

2.2房屋建筑材料的選擇。一般來說，抗震性房屋建筑材料要選擇那些質(zhì)量優(yōu)等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在，比如良好的鋼、鋁合金結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)及輕型復(fù)合材料等建筑材料作為主體材料。

2.3選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系。首先結(jié)構(gòu)體系要滿足穩(wěn)定性，其次要與建筑結(jié)構(gòu)相配套。此外還要注意建筑物傳力途徑的明確性，同時(shí)又要注意受力計(jì)算的明確性，還要保障在建筑體系中不使用轉(zhuǎn)換層，這樣就會(huì)保障有地震發(fā)生時(shí)候避免建筑傾斜或局部受損等現(xiàn)象的發(fā)生。

2.4做好底層框架抗震墻設(shè)計(jì)。鑒于我國的地震災(zāi)害多數(shù)發(fā)生在底層，一般突出表現(xiàn)為“上輕下重”的這樣一個(gè)現(xiàn)象，所以在設(shè)計(jì)時(shí)候要突出底層的墻體比框架柱重，框架柱又要比梁重。這樣的設(shè)計(jì)就會(huì)在發(fā)生地震時(shí)底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。除此之外我們還要做到房屋的平、立面布置應(yīng)規(guī)則、對(duì)稱，同時(shí)還需要注意第二層與底層的側(cè)移剛度比要控制適中，要符合：底層框架抗震墻磚房第二層與底層的側(cè)移剛度比值在6度時(shí)不應(yīng)大于3.0，當(dāng)在7度時(shí)不應(yīng)大于2.5，在8度時(shí)不應(yīng)大于2.0，在9度時(shí)不應(yīng)大于1.5；且均不應(yīng)小于1.0。

2.5鋼筋混凝土框架抗震內(nèi)力設(shè)計(jì)。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁鉸型延性機(jī)構(gòu)，為減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性，對(duì)梁端的剪力適當(dāng)調(diào)整，使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力，做到“強(qiáng)剪弱彎”。在實(shí)際運(yùn)用中如不采取這個(gè)措施，柱端很可能比梁端先出現(xiàn)塑性鉸。因此適當(dāng)調(diào)整柱計(jì)算內(nèi)力并增大配筋，使塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端，抗震性能較好。

結(jié)語

地震是人類生活面臨的重要的自然災(zāi)害，危及著人民的生命與財(cái)產(chǎn)安全。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須充分考慮抗震設(shè)計(jì)，并有采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧M最大可能確保房屋質(zhì)量，才能減少地震地震的危害。

但是我們?nèi)孕枰⒁獾氖牵?dāng)?shù)卣鹆叶却笥?度時(shí)，地震對(duì)房屋等建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，也只有在當(dāng)?shù)卣鹆叶仍谠O(shè)防范圍內(nèi)時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)物相對(duì)完好。也就是說我國現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范有能力對(duì)地震烈度為7~8度以內(nèi)的地震進(jìn)行有效設(shè)防。所以說地震設(shè)防能力相對(duì)很低的普通居民房坍塌毀損與人員傷亡所占的比例是極大的，對(duì)大型建筑結(jié)構(gòu)抗震深入研究的同時(shí)，應(yīng)提高對(duì)普通民房抗震能力的關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

[1]周定前.抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中華民居（下旬刊），2013：64-65.

[2]房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)常見問題分析與解決措施[J].科技資訊， 2013（14）.

[3] 淺談房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2014（02）.

中圖分類號(hào)：TU973

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A