基于抗震理念的房屋建筑结构设计分析

【关键词】房屋建筑；抗震；设计要点；框架结构 

　　1 前言 

　　近几年地质灾害频发，地震队房屋和人民的生命财产安全造成了很大的影响，因此房屋建设应该遵循更严格的要求。与此同时，中国房地产业的迅猛发展给建筑业的发展带来巨大的机遇和挑战，房地产市场要求建筑功能越来越完善，并具有多样性和复杂性。所以在满足建筑功能的同时设计安全经济合理的结构体系对设计人员也是非常大的挑战，这就要求结构设计人员能够在设计的过程中不断地总结和提高。 

　　2 房屋建筑 

　　2.1 房屋建筑的结构形式 

　　（1）以砖石为主要建筑材料的砌体结构； 

　　（2）以钢筋和混凝土为主要建筑材料的钢筋混凝土结构； 

　　（3）以钢材为主要建筑材料的钢结构以及钢与钢混凝土的组合结构 

　　2.2 房屋建筑结构的抗震设计 

　　2.2.1 建筑结构抗震规范 

　　建筑结构抗震规范是各个国家建筑抗震经验带有权威性的总结，是指导建筑抗震设计的法定文件，它反映着各国经济建设水平和各国的抗震实践经验，具有坚定的工程实践基础，建筑工程的安全必须放在首位，不可以有半点的冒险和不实。 

　　2.2.2 抗震措施 

　　在结构的抗震设计中，应该考虑概念设计，结构抗震验算，还要重视历次地震后人们在限制建筑高度，提高结构延性等方面的抗震经验总结。目前的抗震设计中，应该从概念设计，抗震验算及结构措施等方面着手，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法来减震，减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好的经济抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。 

　　2.2.3 抗震设计理念 

　　通过两阶段设计实现建筑抗震的三个水准设防要求，步骤如下： 

　　第一阶段： 

　　（1）采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件界面设计，来满足第一水准的要求。 

　　（2）采用同一地震参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；与此同时采用相应的抗震构造措施，满足第二水准的变形要求。 

　　第二阶段：采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值，同时采用必要的抗震建造措施，满足防坍塌的要求。 

　　2.3 抗震设计应注意的问题 

　　中国地震活动频度大，强度大，分布广是一个震灾严重的国家。我国大部分地区都发生过较强破坏性地震，给人民的生命和财产造成了非常大的损失。抗震设计是结构设计人员的重大课题，做好抗震设计，提高建筑物的抗震能力才能减少地震灾害。 

　　结构的抗震设计不能够完全依赖计算设计，应该重视概念设计。概念设计是根据震害经验建立的抗震的基本设计原则思想。其目标是避免出现会导致结构过早破坏的敏感薄弱部位。大量的工程设计中发现框架上部配筋一般比较大，因为要考虑梁翼缘作用和梁裂缝宽度验算后增加了较多梁纵向钢筋，从而增大了梁端的承载力，相对减少了柱端承载力，可能会形成“强梁弱柱”，所以要严格控制梁端裂缝验算宽度刚好满足规范要求。 

　　3 房屋建筑抗震的结构要求 

　　3.1 墙体砌筑的抗震要求 

　　3.1.1 墙体拉结筋的施工要求 

　　拉结筋是墙体与框架结构联系的纽带，比较常用的设置方法有预留法和后植法，这两种方法都还存在一定的局限，在不同程度上存在施工隐患。在施工中适合采用框架结构中预埋短筋，墙体砌筑时进行焊接延长的方法，墙体拉结筋的焊接应保证焊接质量和搭接长度的要求。对拉结筋的间距，规格，尺寸等，应进行检查及时发现问题及时纠正。 

　　3.1.2 墙体砌筑材料的施工要求 

　　砌体工程施工前应做好排砖工作，砖的组砌方式直接影响到墙体的整体高度。在墙体砌筑中应使用实心砖铺底，高度为三皮砖，可以较好的控制标高、轴线提高整体的强度。不同砌筑块之间应合理考虑组砌方式，以保证墙体的整体砌筑质量。 

　　3.1.3 墙体砌筑砂浆的施工要求 

　　墙体砌筑砂浆是保证墙体整体牢固性的关键组成部分。墙体砌筑施工过程中，应及时调整砂浆的用水量，并对其他材料严格按照配比单进行计量。墙体砌筑时，应对砂浆饱满度和灰缝宽度进行检查，必须保证水平缝砂浆的饱满度。 

　　3.2 框架结构的抗震要求 

　　框架结构是以框架梁、柱为主要承重构件，后砌填充墙的房屋建筑结构形式。框架结构的抗震薄弱环节主要在梁柱节点机钢筋的施工质量方面。框架结构纵向抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25，且不能用强度等级较高的钢筋代替原设计中的钢筋。钢筋接头宜采用焊接，并不宜设置在梁端、柱端的箍筋加密区内，同一构件内接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋纵截面面积的一半以下。 

　　4 合理的建筑施工和加固措施 

　　4.1 合理设计 

　　设计单位应该按照抗震设防的要求和工程建设强制性标准进行抗震设计，同时对抗震设计的质量以及出具的施工图设计文件的准确性负责。 

　　（1）房建场地的选择十分重要，要避开地震时可能发生地基失效的松软场地，以该选择坚硬的场地。 

　　（2）以刚度，承载力和延性为主导目标，使结构具有多道支撑和抗水平力体系，与此同时保证整体结构体型简单，整体结构和结构构件共同作用 

　　（3）设计中要使地基传入结构的振动能量最小，结构具备更大的适当的承载能力，延性和耗能能力，减少地震作用下的位移和扭转的刚度。 

　　地震是一场灾难，为最大限度地保护人民以及整个社会的利益，建筑行业在考虑增强房屋建筑抗震能力的同时也应该高度重视由地震引发的次生灾害及地质灾害。房屋设计中有必要增加结构的防火设计，基础和地基设计也应该考虑地基变形对房屋变形的影响。 

　　4.2 正确施工 

　　高质量的施工才能保证抗震的作用，必须把好抗震设计和施工两道关才能有效地提高建设工程的抗震性能。建设单位和施工单位也应该选用符合施工条件和相关规定的材料，构配件和设备。施工单位应该按照图纸进行施工，并对施工质量负责。工程监理单位应当按照施工标准进行监督，并对施工质量承担监理责任。 

　　4.3 房屋加固 

　　对房屋建筑进行加固改造也是增强房屋建筑抗震性能的有效措施。对于土石墙房屋加固，则可根据实际情况采取加固墙体、加强墙体连接、减轻屋盖重力等措施；对于多层砌体结构的加固，则可采取增设抗震墙，外加柱加固构造柱等方法；对于多层钢筋混凝土结构的加固，则可采取单向框架宜加固为双向框架同时设置抗震墙，抗震支撑等抗侧力构件的方法。近些年来对房屋建筑的抗震加固，除了传统的增设钢筋混凝土构造柱以及扩大受力构件截面等方法之外，还开发应用了高强钢绞线等材料，使我国的建筑结构加固技术达到先进的水平。 

　　5 结束语 

　　结构的抗震设计不仅要按现行设计规范对结构进行必要的计算，满足承载力和变形的要求还要采取正确的构造措施，提高结构的延性，防止结构倒塌。要有合理满足抗震要求的建筑布置，还要有清楚的抗震设计概念，重视框架结构的构造要求，确保安全。 

　　参考文献： 

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　　[2]董勇峰.混凝土建筑结构抗震延性设计论析[J].城市建设理论研究（电子版），2011（17）. 

　　[3]卢建平.论房屋建筑结构中的抗震设计要求[J].江西建材，2011（4）. 

　　[4]宋显锐，钱伟，宋团.空旷砌体房屋的抗震鉴定与加固[J].河南科学，2011（1）.