房屋建筑結構設計中抗震設計的應用

康亦威

摘 要：近年來，伴隨著我國建筑行業的迅猛發展，也促使了我國房屋建筑在設計方面的要求日益提高，在房屋建筑結構設計方面也日趨復雜化。建筑結構中抗震概念設計雖然只是建筑的一個基礎性功能，但在整個建筑結構設計中卻起著極為關鍵的作用，對于整個建筑的施工質量產生著極大的影響。在具體的設計過程中，應該始終堅持以人為本，安全第一的原則，將抗震設計巧妙的運用到房屋建筑結構中，既不失美觀，又安全實用。

關鍵詞：抗震設計；房建筑結構設計；實踐應用

建筑工程作為人類工作、學習和生活的基本場所，它對人類正常生活秩序的重要性不言而喻。為了實現對人類生活正常秩序的有效維持，保證人類的生命及財產安全，做好對建筑結構的抗震設計是對建筑設計，施工企業的基本要求。當今世界自然災害發生頻率不斷的提高，能夠有效的提高房屋使用的建筑結構抗震能力，和人們的生存安全的程度，就顯得十分重要。在房屋的建造設計中，合理的應用抗震結構設計，將有助于提升房屋建筑的抗震性能，使公民在最短的時間內能夠得到最大的安全保障。

一、建筑結構抗震的重要性

1、建筑結構中應用抗震結構的設計，首先能夠保證人員的生命安全，為內部人員的逃生以及求救爭取寶貴的時間；其次，強化房屋建筑結構的設計，增加房屋建筑結構的抗震性能，也會提升建筑結構的使用壽命。

2、地震作為一種不可預知的自然災害，其對建筑物安全性能的影響極大。而建筑物的安全一旦遭受威脅，倒塌事件將會接踵而至，從而對生命構成威脅，給人們帶來物質和精神上的嚴重損失。因此，建筑物在建設初期就必須做好抗震的準備工作，才能從根本上確保人們的生命和財產的基本安全。

二、影響建筑結構抗震性能的因素

1、建筑選址不當

當建筑物的建造場地為軟土、液化士等土壤分布不均等場地時，在地震發生時可能會導致建筑物崩塌和下陷。建筑的平面不規則和豎向不規則，使建筑的抗震性能較差。

2、外形設計不合理

為了追求建筑外形美觀，標新立異，吸引投資者眼球和建筑物特殊的需要，往往造成建筑結構不是很合理，使建筑結構剛度，地震剪力等發生突變，在地震發生時對建筑造成極大的破壞。

3結構設計不科學

抗震設計時，應該避免一味的加強建筑物的剛度來提高抗震性能的誤區，應該做到剛柔并濟，才能使結構更合理更實用。應該綜合考慮結構的強度、剛度、延性及耗能能力，優先選擇質量分布均勻，平面對稱、規則抗側向力較好的體系及剛度與承載能力變化連續的結構體系作為設計方案。

三、抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用

為了提高建筑房屋的使用能力，將建筑房屋的安全性能提升到最高，盡量做到地震等災害時本可以有效預防的措施。將抗震設計應用于房屋抗震的結構建造中，就顯得十分重要和不可或缺。

1、房屋結構構件合理布局

質量和剛度中心接近重合是房屋結構的重要原則。構件豎向和平面布置是房屋結構設計的關鍵，對房屋抗震性能影響很大。在結構布局時力求簡潔和規范。錯落的豎向結構設計和頭重腳輕是房屋結構豎向布局是最大忌諱，所以要適當調整房屋結構中心。在豎向強度和剛度設計時要注意均勻性，避免地震時因部分過高發生鞭梢效應。特殊情況下要注意抗震縫的設置，保證房屋建筑結構功能齊全，提升抗震能力。

2、降低地震的破壞作用對房屋建筑的影響

現最被工程界認可的一個辦法是在建筑基礎與建筑的主體部分之間加設一個隔震層，有的設計師在建筑物的頂端部分加設一個“反擺”。此反擺的作用是能夠在地震時使建筑物的位移方向相反，由于建筑物在地震時受到震動使得阻尼作用加大，降低了加速度，起到降低地震破壞力的作用。根據試驗得知，如果對“反擺”設置合理，那么對降低地震作用的概率可達65%，也能最大限度地減少建筑物內的物品受損程度。這一方式在國內外正被廣泛地研究，并應用到了實際的工程建筑中，并且地取得了較好的成效。

3、房屋層數和高度控制

為保證房屋建筑結構抗震能力，需對房屋層數與高度嚴格控制。層數越多高度越高的建筑物，面對地震災害時，越難禁受住地震的破壞。所以在房屋結構設計時要嚴格執行相關規范和要求，對總高度和總層數嚴格控制，嚴厲禁止房建 企業為一己私利，改變職能部門審核的建筑設計方案。

4、設置多重抗震防線

一個較好的抗震建筑結構由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協同工作。如教學樓這種相對大開間、單跨、大窗口、懸臂走廊的純框架結構，其縱、橫方向的剛度不均勻，很容易發生扭轉破壞，而整個結構只有框架一道防線，一旦柱子發生破壞，沒有其他約束措施，整個框架因喪失全部承載能力而倒塌。防止脆性和失穩破壞，增加延展性，合理把握房屋剛性和整體性，提高房屋建筑結構的穩定性。

5、加強建筑薄弱部分

通過在墻體內增加防震縫、混凝土構造柱、限定建筑層數及高度等多種方式方式來加強房屋建筑結構中的薄弱部分，使高層建筑中的居民有更多時間逃生，加強建筑的安全性。對建筑中受力較大，承載力薄弱的底層 結構等部位來進行加固處理，采取有效措施增強建筑的強度和剛度。提高短柱的延展性和承載力，采用"強柱弱梁"的框架，在地震中可以利用梁的形變吸能來消耗地震的能量，可以有效避免框架坍塌。

在人類的歷史上，地震是造成危害最嚴重的自然災害之一。社會進步使得高層建筑越來越多，建筑結構越來越復雜，為了豐富建筑的功能和美觀性，經常采用各種不規則結構設計。這些不規則設計使得許多傳統的抗震設計在現代建筑設計中逐漸失去效果。因此，必須要不斷加強對抗震設計的研究和開發，豐富抗震設計方法，保證建筑物在地震災害中的安全。

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（作者單位：四川綿陽創藝建筑設計研究有限公司）