房屋建筑中結構抗震概念設計的應用探討

張艷林

（山西省平陸縣地震局,山西 平陸 044300）

0 引言

我國是地震多發國家，因此為了減少地震所帶來的損失，需要通過房屋的抗震結構設計等方式，加強房屋的整體抗震性能。抗震結構的概念設計是指根據地震災害和工程經驗所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。因此建筑的抗震概念設計可以通過相關的方法，在結構抗震計算的輔助下，對房屋的整體抗震性能進行設計與提升。

1 抗震概念設計

1.1 概念設計概述

概念設計是通過一種較為抽象的方式，在腦中將對象的進行感知和概括。這種設計方式一般不是基于計算結果產生，尤其是對于那些難以通過計算做出精確分析或是在規范中難以進行規定的相關問題，需要通過概念設計的方式，對不同的建筑環境和空間進行詳細的分析，對整體的結構進行優化。概念設計主要通過對建筑的結構以及相互之間的力學關系的經驗判斷，在抗震設計的方案階段對整體方案進行選擇和優化，這種方式概念清楚、定性準確、算法簡便，能夠快速選擇出最佳方案并確定結構構件的基本尺寸。

1.2 概念設計與結構計算的關系

隨著科學技術的不斷發展，采用計算機技術進行結構抗震計算已成為不可阻擋的趨勢，這種方式快捷精確，受到了廣泛的應用。然而這導致了很多設計人員盲目相信計算結果，而忽略了工程的實際情況及概念設計的重要性，不注重保證結構的整體抗震性，這樣一來只會影響到房屋的抗震穩定性。因此在進行抗震設計時，應將概念設計與結構計算相互結合，通過概念設計對結構計算進行總體的指導，通過結構計算對設計進行進一步的驗算以及修改，保證兩者之間的平衡，提高房屋的整體抗震性能。

2 抗震概念設計的原則

2.1 選擇合適的場地

地震對建筑的影響很大部分原因與其場地的選擇有關，一般而言地震導致建筑的破壞主要是由于地震時所產生的地面劇烈運動而導致房屋的破壞，第二類是由于各類災害導致的房屋失穩，第三類則是由于各種斷層錯動、山崖崩塌、河岸滑坡、地層陷落等地面嚴重變形直接造成。而這些都與結構選擇的場地有直接的關系，在進行房屋的場地選擇時，應進行詳細的地質勘察和考察，盡量避免對房屋抗震不利的地段，選擇有利于進行抗震并危險性較小的場地。一方面提高建筑抗震安全性，一方面也能提高建筑的經濟性。

2.2 結構方案的選擇

結構的方案設計應考慮到建筑的實際情況以及下部的工程地質結構，在保證周圍建筑以及環境的安全性的基礎上，選擇經濟性較高的方案。在進行設計時，應充分發揮地基的潛力，根據不同地基的情況進行基礎方案的設計，必要時需要對地基的變形進行驗算。同時在設計時可以參考周邊相似建筑的抗震資料，保證建筑基礎方案的合理性。對于結構上部方案的設計與選擇，則需要與相應的基礎進行合理配置，保證結構整體的安全性。

3 抗震概念設計的應用

3.1 建筑結構體系

建筑結構體系對于建筑的抗震有很大的影響，好的建筑結構體系能提高房屋的整體性和穩定性。科學的建筑結構體系能夠有效的抵抗外界的變形和抗沖擊力，滿足建筑的整體剛度要求。因此在建筑的結構體系選擇時，應根據建筑的實際情況，保證建筑能夠承受自身的荷載又能在地震發生時充分抵抗外部的巨大應力而不發生過大的變形和破壞，在進行結構選擇時，要注意建筑物傳力途徑和受力計算的明確性，盡量避免使用轉換層，防止地震作用下建筑物發生局部破壞或傾斜現象。

3.2 抗震防線的綜合布置

在進行抗震放線的布置時，應采取多條放線共同系統布置的方式。由于單一的抗震防線往往比較單一，若發生地震則可能由于單條放線的破壞而造成整棟建筑的坍塌，這樣既不利于房屋的抗震穩定性。而通過多種抗震防線相互組合的方式，則能很好的結合不同房屋的實際情況，對不同的部位進行不同的防護措施，通過強弱的結合，保證房屋的整體性和抗震的強度。

3.3 高質量結構材料

建筑結構的抗震性能除了基本的結構設計之外，還在很大程度上與其使用的建筑材料有關，建筑的質量、強度以及連續性與均勻性都會影響到建筑結構的抗震性能。因此在進行建筑結構材料的選擇時，應根據建筑的抗震要求選擇連續性好的材料，保證材料的質量和強度要求。同時在選擇時，也行考慮到建筑的經濟性，因此應綜合考慮材料的性能與價格，保證材料性能與結構整體性能的最優。

3.4 結構中薄弱部位的加固設計

建筑的結構是一個整體，任何一個部位失穩都會對整棟建筑造成影響，因此對于建筑結構中較為薄弱的部位，需要通過加固設計的方式保證其抗震的強度，保證各個部位共同工作。對于結構中的強剪弱彎、強柱弱梁以及柱、梁、節點處應尤其加以重視，通過箍筋加密等措施，保證建筑各個部位的構造整體性和延展性。

4 結語

隨著近年來多發的地震災害以及越來越大型化復雜化的建筑趨勢，在房屋建筑結構中采用抗震概念設計的方式尤為重要，這需要建筑設計師充分掌握相關的概念設計方法，綜合應用相關的知識和經驗，從建筑結構體系的選擇、抗震防線的綜合布置、高質量結構材料以及結構中薄弱部位的加固設計等方面，加強建筑抗震設計，保證房屋的整體安全。

[1]王亞勇.汶川地震建筑震害啟示——抗震概念設計[J].建筑結構學報,2008,29(04):20-25.

[2]張亮彬.框支剪力墻的結構概念設計[J].山西建筑,2012,38(11):44.

[3]林鳳欽.淺探房屋建筑的結構概念設計[J].山西建筑,2010,1(14):165-167.