淺析鋼筋混凝土房屋結構抗震設計措施

新余市規劃設計院 江西新余 338000

摘要：抗震設計是房屋建筑結構設計中最重要的組成部分，抗震設計工作水平和質量將直接影響著整個工程的施工質量，關系著后期工程的抗震性能，甚至會對人們生命安全造成影響。文章主要分析了鋼筋混凝土房屋結構抗震設計措施，以供參考。

關鍵詞：鋼筋混凝土；結構；抗震設計

引言

隨著社會經濟的發展，高層鋼筋混凝土房屋建筑建設的增多，大大增大了其在地震災害影響下的水平位移和抗側移剛度，這在無形之中就加大了地震災害的影響。因此，為了防止地震災害影響程度的擴大，提高建筑物的抗震性能，必須要做好抗震設計。

1鋼筋混凝土房屋結構平面和立面設計

1.1整體布局設計

建筑的整體布局設計，主要是指建筑的平面和立體空間上的設計。在建筑的整體布局中，要使建筑平面和建筑空間在形狀上，既規則又簡潔。建筑的平面形狀可以是圓形、矩形、方形等，這樣的形狀能夠提高建筑抗震的水平。在建筑的整體布局設計中，要避免凹凸行的設計，這樣的設計對建筑抗震起到了一定的制約作用。嚴重是還會出現扭轉效應。要設計出具有立體美和具有藝術性的建筑，就一定要將建筑藝術和建筑所具備的功能，與建筑抗震設計結構結合到一起。

1.2平面布置

平面布置應遵循簡單、規則、均勻對稱的原則，并且應該具有良好的整體性，盡量使質量中心與結構剛度中心重合，以減少或避免扭轉產生的影響。平面布置首先要保證建筑的剛性程度和建筑結構的質量，在布置上要求二者有著相互的對稱性，避免結構受力產生嚴重的變形狀況產生。進行平面布局設計時，不能忽略建筑結構中抗側移結構布局需要注意的因素，保證建筑的使用功能和建筑的抗震性能都不會受到任何不利的影響，使建筑的抗震設計能夠完美的發揮出其技術的優良特點。

1.3豎向布置

豎向布置主要的作用是控制轉換層上、下剛度的突變，為了保證底部空間的剛度、強度以及延性，應該盡量強化轉換層上下部的結構剛度，弱化轉換層上部結構剛度，使轉換層上下部的變形特征和結構側向剛度盡量接近。

1.4轉換構件選擇及布置

轉換層是建筑物中不同結構形式連接的關鍵點，它既是上部結構的空中基礎，又是下部結構的封頂。一般情況下，轉換層上部的豎向抗側力構件宜直接落在轉換層的主結構。轉換構件上部載荷不直接傳給下部對應構件，而是通過轉換結構的內力重新分配，是因為結構豎向傳力構件的不連續。因此，在布置轉換層時，應注意盡可能水平轉換機構直接落在轉換層的主結構上。平面布置時剪力墻界面中心線應與框支梁截面中心線對齊，以防止框支梁上部剪力墻對框支梁產生不利的扭轉影響。

2鋼筋混凝土房屋結構抗震結構設計

2.1防震縫設計

防震縫是指為了防止地震對于建筑的破壞，在適當位置設置的縫隙，可以將建筑分為若干形體簡單、結構剛度均勻的獨立部分。通過設置防震縫，可以對復雜的建筑結構進行分割，形成相對規則的結構單元，從而減少建筑的扭轉、改善結構抗震性能。在對防震縫進行設計時，設計人員應該結合實際情況，保證其寬度的合理性，如果完全按照規范要求，則在強烈地震作用下，仍然可能會發生碰撞；如果防震縫寬度過大，則會影響建筑立面設計。對于體形相對規則的混凝土結構建筑，可以不設置防震縫，而如果建筑的結構非常不規則，而且建筑場地并沒有限制，則應該設置防震縫，同時防震縫的寬度應該能夠滿足抗震支座在遭遇強烈地震時的位移要求，并考慮建筑與周圍構造物之間可能出現的相對運動。

2.2抗震層設計

抗震層一般位于建筑基礎的頂部，是最為基本的抗震構造形式，能夠最大限度地對地震能量進行隔離，從而保證建筑的使用安全。在實際設計中，為了保證安裝和維護的便利性，需要在抗震層頂部梁底與基礎面之間留出0.8m以上的空間。從建筑功能方面分析，為了對抗震層頂部的樓板進行有效利用，可以以地下室或者半地下室的形式，將抗震層設置在地下室柱頂或者墻頂。同時，為了對構件的受力情況進行改善，當水平剪力較大時，可以在柱體中設置相應的減震器，將抗震層的剪力和彎矩分別傳遞到柱或者墻的上下端。

2.3抗震支座設計

抗震支座多用于地震影響比較大的部分或者伸縮梁較大，需要通過滑動釋放內應力的部分。通常來講，要想保證對地震作用的有效隔離，抗震支座必須具備幾個方面的性能，一是應該能夠承擔上部建筑的荷載，同時變形較小，具備良好的豎向剛度和豎向承載力；二是在水平方向上必須具備較小的水平剛度，以延長結構的自振周期，減少上部結構的加速度反應及下部結構的層間剪力；三是必須有適當的阻尼，以限制結構位移；四是抗震支架的使用壽命不能少于建筑結構的使用年限。對于建筑設計人員而言，不僅需要熟悉抗震支座的各項性能，而且還應該熟練掌握其實驗方法，以保證抗震支座的耐久性和相關力學性能。

3鋼筋混凝土房屋結構抗震設計注意事項

3.1有效控制扭轉效應

地震有水平作用、豎向作用以及扭轉作用等多種作用力，在這種情況下，就會對其破壞力很難掌握計算，如地裂、房屋倒塌、地勢波動較為強烈等。因為地震伴隨著隨時性，包含許多不穩定的因素，這就對高層混凝土建筑抗震方面的結構設計提出了更高的要求，注重地震帶來扭轉效應。若未預先設置相關結構位移的標準，就要先測量出的最大位移部分剛度和最小位移的剛度，使其整體結構位移保持同步性，所有的細節都要與其相關設計要求達到一致，對暴露出問題的地方一經發現，要迅速做出有效的調整，盡一切方式來降低地震扭轉作用帶來的不利影響。

3.2合理設計結構參數

在對高層混凝土結構設計進行預處理階段，必須充分了解項目的選址、地質條件、材料選擇、施工專業技術、質量檢測等多方面相結合，著眼于其中重點，建造建筑設計的基本框架，運用先進合理的設計理念與專業技能相結合設計出切實有效的設計方案，其關鍵部位要做出詳盡準確的注明，使得建筑抗震結構得以更好地完成，同時建立系統完善、內容詳盡的建筑結構設計信息數據庫，方便結構工程師對相關案例的提取，以此總結經驗，采用先進的設計方式來開展工作。

3.3提高結構延性

鋼筋混凝土結構要實現延性結構必須通過良好的延性設計。抗震高層建筑的延性通過合理選用結構體系、合理布置結構、對構建及其節點采取各種構造措施等才能實現，施工質量的良莠對結構的延性也有很大的影響。延性設計不是通過計算實現的，所以，保證結構的延性要通過抗震機構的抗震等級要求及加強構造措施等方法。其中，重點需要保證梁、柱、墻構建均具備足夠的延性，這樣鋼筋混凝土結構才能具有一定的延性，才能設計出延性框架和延性剪力墻。“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節點弱構件”是框架結構應遵循的設計原則，截面尺寸的合理選擇，柱軸壓比，剪跨比，箍筋選配的控制，以及核芯區的構造措施都是框架結構抗震設計的重要內容。框架—剪力墻結構和剪力墻結構設計為實現延性設計應符合“強墻弱梁，強剪弱彎”原則，還應該限制墻肢軸壓比和墻肢設置邊緣構件提高剪力墻的抗震性能，并且加強重點部位。

結束語

總而言之，我們要在嚴格按照建筑抗震規范要求的基礎上上，科學地合理地進行建筑抗震設計，保證建筑物的穩定性和可靠性，促進我國建筑結構抗震設計向著高水平方向發展。同時，我國也應積極借鑒國內外的寶貴經驗和研究成果，結合當前實際，在完善自身不足的同時，不斷推動我國抗震設計出品位上水平。

參考文獻：

[1]方小丹，魏璉.關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J].建筑結構學報.2011（12）.

[2]郭勁.鋼筋混凝土建筑結構安全設計的幾點探討[J].建筑安全.2009（09）.

[3]劉莉.鋼筋混凝土建筑結構抗震思路的創新[J].建材技術與應用.2012（03）.

[4]何小銀.基于性能的結構抗震設計概念的認識與應用[J].四川建筑.2008（01）.