房屋建筑結構抗震設計要求淺述

【摘要】近幾年地震尤為顯著，所以只有把建筑結構設計與建筑結構抗震設計有效的結合起來，并根據本身的實際情況在建設結構設計中提出有效的抗震措施。文本首先對房屋建筑結構中抗震設計特點進行了詳細地說明，接進一步提出了一些科學有效的抗震措施。希望對有關人士能夠有所幫助。

【關鍵詞】房屋建筑；抗震；措施

由于社會經濟的迅速發展，人民的生活水平和消費水平也有了更加顯著的提高，對建筑物的要求也越來越多。人們在選擇建筑物時，既要建筑有一定的舒適性，也要求建筑物有比較好的質量和較強的抗震性。要想確保建筑結構的安全性，首先就要有一個合理的建筑結構設計，因為建筑結構的安全性主要是來源于建筑結構設計的。

一、房屋建筑結構中抗震設計特點

1、控制建筑物的側移是重要的指標

在地震荷載作用下，建筑結構所產生的水平剪切力占主導地位，所以建筑物會產生明顯的側移，隨建筑結構的高度不斷曾加，結構的側向位移迅速增大，但該變形要在一定限度之內，這樣才能保證結構安全以及使用功能。

2、地震荷載中的水平荷載是決定因素

水平荷載會使建筑物產生傾覆力矩，并且在結構的豎向構件中引起很大的軸力，這些都與建筑物高度的兩次方成正比，故隨建筑結構高度的增加，水平載荷大相徑庭。

3、要重視建筑結構的延性設計

建筑結構隨著高度增加，剛度減小，顯得更柔，在地震荷載作用下變形較大。這就要求建筑結構要有足夠的變形能力，使結構進入塑性變形階段仍然安全，需要在結構構造上采取有利的措施，使得建筑結構具有足夠的延性。

二、房屋建筑結構抗震設計措施

1、建筑場地的選址策略

在抗震減災當中，效果相當好的一個措施就是對建筑場地進行選址，這樣做的好處就是掌握了抗震減災工作的主動權。其原則如下：

第一，選擇在相對地震災害帶來的影響小的地段。

第二，選擇工程結構地震反應相對較小的地段。如果選擇在土質松軟的地基上進行建筑結構設計，就要考慮到建筑結構整體的基礎性能，來應對在地震發生時會出現不均勻變形的情況；如果選擇的是在比較穩定的地基上設計建筑結構，就要考慮地基和建筑結構之間的震動特性，防止在地震發生時出現共振反應。

第三，選擇相對來說地震反應比較小的地段。盡量不要選擇在地震時地基非常有可能會失效的場地，比如說山谷的河邊，河道等這些土質松軟的地段，就不能考慮，要盡可能的選擇在堅實的堅硬場地。

第四，參照我國發布的地震度區劃圖，來選擇地震發生的概率相對要小的地區來設計建筑；對于一些相對比較重要的建筑場地的選擇，要對地震的基本烈度進行復核，甚至要單獨的對地震帶來的危險性進行分析。

2、合理的結構體系及構件的延性

（1）在進行結構計算時，要有明確的計算簡圖和說明，而且要保證建筑結構在地震作用時有合理的傳力路徑。

（2）保證結構有足夠的強度和變形能力。在地震作用時，有大量的能量瞬間傳遞到建筑結構構件中，如果結構構件有較好的變形能力，就可以吸收大量的地震能量，避免結構損壞。因此，在抗震設計時，要盡可能采用延性較好的構件。

（3）保證結構強度和剛度合理分布。在設計時，盡可能使結構強度分布均勻，剛度在豎直方向上分布均勻，這樣可以避免在地震作用時，結構物局部出現應力集中，從而造成結構物整體損壞。

3、 房屋建筑的地基設計

首先，在建造房屋建筑期間，同一個房屋建筑不允許建造在性質不同的地基上。并且在地基應用上，盡量全然應用天然地基或是樁基，盡可能避免出現兩種地基各一半的狀況。從而增強房屋建筑的整體剛性，提高房屋建筑的抗震性能。其次，在埋置房屋建筑的基礎時，需注意其埋置深度的控制。若基礎埋置深度過淺，將會減少房屋建筑的嵌固作用，增強房屋建筑在地震期間的振幅，提高震害發生幾率。因此在設計房屋建筑的基礎埋置深度時，應盡量增加其埋置深度。并認真做好基槽回填工作以及夯實工作，確保回填土可基礎側面的緊密接觸，提高房屋建筑地基穩定性。最后，房屋建筑是由上部建筑、基礎兩個部分所構成的一個整體。因此在建筑室外地坪下，不應應用內外交圈基礎圈梁，以免影響上部建筑和基礎的整體性。此外，應將上部結構構造柱鋼筋嵌入基礎圈梁內，從而加強上部建筑和基礎的連接牢固性。若建筑建造地段的土質剛度較弱，則還需設置圈梁在基底底部。

4、建筑抗震結構的高度設計

建筑高度是建筑抗震結構設計的重要參考依據，規范的抗震結構設計能夠為建筑穩定提供保障。高度設計必須根據建筑工程的實際情況，由專業人員進行設計，部分建筑工程并沒有按照國家相關規定設計建筑高度，基本超過限制高度，不利于建筑工程的抗震安全性。所以針對建筑抗震的高度設計提出兩點設計建議。第一，高度數據的確定必須以抗震試驗為主，赴絕自主設計高度；第二，利用振動模型得出最準確的需求數據，模擬地震力度提升抗震設計高度的準確性。

5、對房屋建筑重要組成部分進行抗震設計

在建筑的整體抗震過程中影響極大的有：建筑的屋頂部分、樓梯間、樓層板、墻柱部分、入口部分、地下部分等。

（1）坡屋頂、屋頂架構、女兒墻等組成了屋頂部分。屋頂是建筑設計的重點，同時在建筑的抗震設計中這個部分也是需要加強的。像在屋頂構件中一些突出的屋頂非常導致“鞭梢效應”，對抗震來說是非常不利的，所以在設計屋頂時應認真對待。

（2）在設置樓梯間時，因為是建筑的豎向交通空間，所以對人流疏導方面的作用是非常巨大的，因此在設計時要進行考慮。

（3）在設計樓層板時，需要注意加強樓層板的剛度和強度，因為樓層板是一個承重結構，在水平方向對設備、家具、人等帶來的荷載進行支撐，同時把受到的荷載傳送到柱子或墻體。

（4）在設計墻柱部分時，要把柱子的剛度和強度進行加強，因為在地震時，我們普遍都看到受損最嚴重、最常見的部分就是墻柱，這是因為墻體是重要的圍護構件與承重構件。

四、房屋建筑結構抗震設計方法

1、構減輕結構自重。研究表明，地震效應與建筑物的質量成正比，高層建筑高度較大，其重心也較高，在地震作用下，傾覆力矩也隨質量的增加而增大，這就會對結構物帶來極大危險。因此，在進行設計和建造時，要盡可能采用強度大、質量輕的建筑材料，減輕建筑物的質量。

2、提高短柱延性。在建筑結構中，要盡量提高短柱的承載力，并采取有效措施提高短柱的延性，這樣就可以大幅度增強其抗震性能，確保建筑結構的安全。

3、選擇合理的建筑材料。在設計階段，要進行抗震分析和計算，在選擇建筑材料時，要對其參數進行可靠度分析，也要充分考慮材料參數的變異性，而且盡可能選擇自振頻率不同的材料，避免在地震作用時結構物局部或者整體發生共振，造成嚴重破壞。

4、設置多道抗震防線，這樣可以避免在地震作用下，由于局部損壞而造成整個建筑結構的損壞，例如框架一抗震墻結構系統，抗震墻可以抵抗較大的側壓力，是第一道防線，當在地震作用下抗震墻發生破壞時，框架結構就起到抗震的第二道防線。 多道抗震防線可以極大的消耗地震能量，延緩或者減輕地震作用對高層建筑的損壞。

綜上所述，抗震設計是房屋設計當中不可或缺的重要部分，抗震設計的好壞直接關系到房屋的抗震性能。因此，要重視結構抗震設計，降低地震對房屋的損害。

參考文獻：

[1] 葉列平，經杰.論結構抗震設計方法[C].第六屆全國地震工程會議論文集，2002.

[2]王偉.建筑結構設計過程中安全問題的控制與運用[J].科技與生活，2010（17）：24.

[3]鄭劍揚.建筑結構設計抗震措施探討[J].科技風，2010（12）：41.