探討如何加強房建結構中的抗震設計

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摘要：房建結構的抗震性能對建筑安全有著十分重要的意義，如果抗震性能不達標，一旦遇到強度較大的地震，就會使得建筑物受到不同程度的損傷，對居民生命財產產生巨大的威脅。

關鍵詞：抗震設計特點；常見問題；對策

1、引言

隨著我國社會主義現代化建設和城市化進程的不斷向前推進，建設用地日趨緊張，促使建筑功能越來越多樣化，高層建筑得的發展是大勢所趨。高層建筑的特點是高度比較高，所以地震荷載和風荷載在設計過程中占主導和控制地位，而我國又是地震多發國家，因此高層建筑的抗震設計分析顯得尤為重要。

2、房建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，房建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，隨房建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，故隨房建結構高度的增加，水平載荷大相徑庭。對高度一定的建筑物而言，豎向荷載基本上是不變的，但是隨著建筑物的質量、剛度等動力特性的不同，水平地震荷載和風荷載的變化是比較大的。

（3）要重視房建結構的延性設計

高層房建結構隨著高度增加，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，使得房建結構具有足夠的延性。

3、房建結構中抗震設計中常見的問題

3.1選擇建筑抗震場地

在相同的施工條件下，施工場地的地質條件對建筑物的抗震性能起有十分重要的影響，受到破壞的程度存在明顯的差異，因此選擇建筑場地是房建結構抗震性能提高工作中一個十分重要的方面，在進行場地選擇時，要盡量避開地質條件較差的場地，最大程度上的減小地震帶來的損害。微風化、中等風化的基巖、密實的砂土層以及含水量較低的黏土層都屬于比較有利的場地，而液化土、軟弱土、濕陷性黃土都屬于不利的場地，在選擇時要注意辨別。遇到無法避免的不理地段時，要根據土質問題的級別采取一定的加強措施，以改變或改善不利的地質條件帶來的影響，并且要對可能出現的不利影響進行預先的估計，估算不同強度的地震可能會帶來的影響，并采取相應的加固和加強處理。對于地震時可能出現崩塌、斷裂或塌陷的場地，應該進行事先的地基穩固工作，有可能避開的情況下，盡量不選擇此類場地進行施工，實在無法避開時，要確保穩固工作的有效進行。

3.2選擇房建結構抗震體系

選擇合理的房建結構抗震體系是抗震設計中非常重要的一個因素，抗震體系的合理與否很大程度上的決定了建筑物的安全性和經濟性，在進行建筑結構抗震體系設計時，具體可從以下三個方面入手：

（1）合理的房建結構體系應該有效的避免部分結構受到破壞時對整體結構產生過大的影響，應該避免當部分構件遭到破壞而導致整體結構癱瘓的情況。因此，房建結構的抗震設計必須具有一定的贅余度，還要擁有較好的變形能力和內力重分配功能。這樣當地震發生時，即使部分結構遭受了較為嚴重的損壞，甚至退出工作，其余部分仍然可以承擔起豎向荷載，保證整體建筑結構的穩固。

（2）房建結構體系的計算簡圖應該比較清晰，同時應該制定合理的地震作用傳遞路徑，在豎向建筑構建進行布置時，應盡量使其在垂直重力荷載作用下的壓力水平趨于平均，在對樓屋蓋梁體系進行不只是，垂直重力荷載應該以最短的路徑想豎向構件方向傳遞。進行轉換結構布置時，應該盡可能的使上部結構豎向構件傳遞的垂直重力荷載通過轉換層進行轉換。建筑整體抗測力結構，即框架、剪力墻、支撐等，應該盡量相互聯系，具有一個明確的體系。

（3）房建結構的剛度和強度應該合理，剛度和強度的分部也應該合理，避免由于局部削弱或者變形導致薄弱部位的產生，或較大的變形或應力集中現象。在進行框架結構設計時，應當考慮節點問題，保證節點不備破壞，對于有可能出現的較為薄弱的部位，可以實現采取適當的防護和加固措施，以提高其抗震能力。

3.3房建結構平面布置的規則和對稱

根據抗震理念對建筑的平、立面布置進行相應的設計，保證房建結構設計方案的規則性，非常不規則的方案一般不建議采納，根據相關的政策規定，對于不規則的房建設計（包括平面不規則和豎向不規則），都應該采用空間結構計算模型。而對于凹凸不規則，則應該采用復合樓板平面內實際剛度強度變化的計算模型。對于相對薄弱的部位應該乘以內力增大系數，按照相關規定對彈塑性變形進行分析，并對薄弱部位進行有針對性的抗震構造措施。

對稱性是房建結構抗震性能十分重要的一個影響因素，包括了建筑物的平面對稱、質量分布對稱以及結構剛度對稱。最理想的方案實施建筑的平面形心、質量中心、剛度中心都在一個點上，稱為“三心重合”。一般而言，結構的對稱主要就是指抗側力主體結構的對稱，這種對稱結構比較容易實現，也具有一定的抗震能力，規則性主要是在抗側力主體結構和剛度強度等方面體現的，首先要保證主體結構沿主軸方向的剛度和強度比較接近，變形特征差別不大，其次要保證沿抗側力主體結構主軸線的強度和剛度分布較為均勻，再次是要具有一定的協調能力，剛度和強度必須具有較好的抗扭性，以避免地震發生時，建筑物出現嚴重的扭曲變形，造成結構構件的破壞，雖整體房建結構產生不利的影響。

4、加強房建結構中的抗震設計對策

房建結構中抗震設計是相關技術人員們通過對大量的房建地震震害實例進行研究、分析、歸納總結出來的實踐經驗。抗震設計在建筑結構設計中是至關重要的也是非常必要的，因而，有關部門應當高度重視建筑結構中的抗震設計。為了有效提高房建結構的抗震能力，需從以下三方面著手：

（1）要合理恰當地布局地震外力能量的傳遞吸收途徑，保證支柱、梁和墻的軸線處于同一平面，從而形成構件雙向抗側力結構體系。使其在地震作用下呈彎剪性破壞，使塑性屈服盡量發生在墻的底部，而連梁適宜在梁端塑性屈服，還有足夠的變形能力。在墻段充分發揮抗震作用之前，按照強墻弱梁的原則強化墻肢的承載力，避免墻肢的剪切性破壞，提高建筑結構的整體抗震能力。

（2）要按照抗震等級對墻、柱和梁節點采取相對應的抗震構造措施，確保建筑物的結構在地震作用下達到三個水準的設防標準。按照強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件的原則，合理地選擇柱截面尺寸，控制柱的軸壓比，注意構造配筋要求，保證鋼筋砼結構在地震作用下具有足夠的承載力和延性。

（3）要設置多道抗震防線，即在一個抗震結構體系中，一部分延性好的構件在地震作用下，擔負起第一道抗震防線的作用，其他構件則在第一道抗震防線屈服后才依次形成第二、第三或更多道抗震防線，這樣的抗震結構體系對確保建筑結構的抗震安全性是非常行之有效的。

5、結束語

房建結構的抗震設計是一個完整、系統的概念，從場址的選擇到建筑物的結構設計，抗震設計貫穿了整個過程，而且建筑物的抗震設計是衡量房建結構設計是否符合要求的重要指標。因此，準確、合理的運用不同的抗震設計方法是非常重要的，對于不同的建筑和不同的情況應區別對待，從而尋求最合理的抗震設計。

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