談房屋建筑結構中的抗震設計要求

王勉 杜文

(中國建筑西北設計研究院有限公司，陜西西安 710018)

0 引言

全世界每年發生的地震次數達到了50萬次，其中中國的地震次數占全世界地震次數的1/3。地震給全世界，尤其是中國帶來了嚴重的災難，給全球經濟以及社會發展都帶來了很大的損失。所以在房屋建設的過程中，要加強對抗震技術的設計，對于地震所帶來的危害要有預防措施，有效的減少地震給建筑帶來的危害，保證人們的生命財產安全。

1 建筑場地的選擇

地震的發生會使建筑物遭到嚴重的破壞，地震中的地質運動會直接使建筑結構發生破壞，而且地質條件也是建筑物破壞的一個原因。所以在抗震的預防中，需要對建筑工程的場地做好認真的選擇。

1)應選擇對抗震比較有利的地理條件，比如地勢開闊、地質堅硬的土地，這樣在地震的過程中，地基土的沉陷程度就會小一些，就會有效的阻止建筑物的坍塌現象。

2)避開對抗震不利的地段，比如地質較軟、容易液化、河岸和山坡邊緣以及狀態明顯不均勻等地段。如果建筑物建設在上述地段，一旦發生地震，建筑物就會遭到嚴重的破壞，甚至是倒塌。當然在無法避開的情況下，也要采取有效的抗震措施。

3)不應該在危險的地段建造房屋建筑物，危險地段就是指在地震中可能發生滑坡、泥石流、地陷等自然災害并發的地段，那樣就會加大地震對房屋的破壞程度。另外，建筑場地土的剛度大小和土的覆蓋層的厚度也是影響建筑物受震害的主要原因。大量的研究調查表明，土質越堅硬，被蓋層越薄，建筑物受震害的程度就會越小，反之則會越重。

2 地基和基礎設計

1)為了全面的加強房屋建筑整體的剛性，增強建筑整體結構的抗震性。在房屋建造的過程中，同一個建筑單元不能夠建設在不同性質的地基上，也不能夠采用不同的方式，要么就全部采用天然地基的方式，要么就全部采用樁基方式，不能一半采用天然地基，一半采用樁基。

2)房屋建筑物的基礎的埋置要有一定的深度，埋置過淺就會使建筑物的嵌固作用減小，從而使建筑物在地震中的振幅增大，極易發生震害。所以，在對建筑物的基礎進行埋置時，要盡可能的增加埋置的深度，同時做好基槽的回填和夯實工作，使回填土與基礎的側面發生緊密的接觸，更好地提高地基的穩定性。

3)基礎和上部建筑構成了房屋建筑的整體，為了加強兩部分建筑之間的整體性，基礎在室外的地坪下不宜做內外交圈的基礎圈梁。同時為了使上部結構與基礎之間的連接更加的牢固，就要把上部結構的構造柱鋼筋插入到基礎的圈梁中。當地基的土質剛度不強時，還應該在基底的底部布置圈梁。

3 建筑設計和建筑結構的規則性

1)房屋的高度和寬度。

影響房屋抗震程度的并不是單純的高度或者是寬度，而是房屋的高寬比。房屋建筑物的高寬比越大，在地震的作用下建筑物所受到的震害也就越大，側移以及傾斜程度就會越嚴重，而且高層房屋建筑的破壞性會隨著層數的增多而增加。所以為了滿足房屋建筑的抗震要求，要對結構采取限高、限層的制度，在建筑設計的過程中，根據房屋建筑自身的實際情況，最大限度的滿足房屋抗震要求的高寬比，對房屋的層數和高度做出合適的調整。

2)房屋建筑的結構體系。

在對房屋建筑結構的設計中，要盡量的使結構的剛度和質量分布的均勻，而且使建筑的平面和立體結構呈現規則的感覺。如果平面設計的過于復雜，就會使質量和剛度分布的不均勻，在發生地震時，就會使建筑物發生嚴重的扭轉現象，加重地震對房屋的破壞。另一個影響抗震效果的因素就是結構的整體布置，不規則的房屋，在地震中更容易發生扭轉，而且如果采用的是錯落的立面，也會由于高度過高而產生“鞭稍效應”。

3)防震縫的合理處理。

對于結構不規則的房屋建筑，要在適當的位置設置防震縫。在布置防震縫時，要把房屋建筑分隔成規則并且相互獨立的單元結構，而且防震縫兩邊要有足夠的寬度，防震縫兩側的上部結構應該完全的分開，防震縫要沿著房屋的高度設置并且兩側都應該布置墻體。

4)縱橫墻的分布。

在房屋建筑物中，最主要的承重構件就是墻體，墻體在地震中很容易產生裂縫甚至是倒塌，所以要對縱橫墻進行合理的配置。在對房屋進行設計時，要使橫墻和縱墻分布均勻，共同承擔房屋的重量。

房屋的剛度在很大程度上是由墻體的數量決定的，如果承重的墻體少，墻體之間的間隔就會比較大，這時房屋的剛度就會比較弱，抗震能力也就比較差。所以要對橫縱墻進行合理的布置，提高房屋建設抗震的整體水平。

4 墻體和屋頂的抗震設計要求

房屋建筑的質量越輕，其遭受地震破壞的程度也就越小，結構的穩定性也就越強，房屋的安全性也就越高。所以為了減輕房屋建筑在地震中受到的破壞，就要把結構的各部分做得輕一些。房屋建筑的上部建筑主要是墻體和屋蓋。

1)要使房屋建筑結構的圍護結構變輕，就要使房屋的墻體變輕。如果墻體的重量過大，其抗震性能就會變得很弱，發生地震時，就會很容易遭到破壞。所以，應該控制墻體重量材料的特性。

2)在屋蓋的設計中，屋蓋要盡可能用材質比較輕的材料，并且盡量不要在屋頂增加沉重的附屬物，那樣不僅增加了屋蓋的重量，還增加了房屋的高度，加大了房屋建筑的高寬比，影響房屋的抗震性能。如果是必須建造的，也要盡量做得矮些、牢固些，或者是用重量較輕的材料。

5 砌體結構中的圈梁和構造柱的布置

圈梁對于減輕震害有著極大的作用，無論是地基中的圈梁還是墻體中的圈梁。圈梁能夠使墻體之間的連接更加的牢固，有效的增強房屋建筑的整體性和穩固性，也可以在一定程度上阻礙墻體裂縫的產生，同時還能夠阻止建筑地基的不均勻沉降而使結構遭到破壞。構造柱的設置也對房屋建筑的抗震有很大的作用，構造柱的設置能夠提高墻體的抗剪能力，同時能夠增加結構的變形能力，使結構在較小外力的作用下只是發生變形，而不影響結構的整體穩定。在房屋建筑的特性保持不變的同時，構造柱的數量要根據《抗震規范》來進行設置，但是在墻體交叉的地方，都要設置構造柱，這樣就會使墻體的材料從脆性向著延性發展。

6 結語

由于近幾年地震次數不斷增加，特別是四川汶川大地震以及日本海嘯地震之后，人們也加大了對房屋抗震設計的關注，房屋建筑的抗震技術已經成為了當前建筑設計中最主要的技術。首先要加強對建筑的選址，盡量選擇有利于抗震的地段進行房屋的建造，加強地基的施工質量，如果地基土質比較軟的情況下，還應在基底布置圈梁，同時嚴格的控制房屋的高寬比和房屋的整體結構，減少房屋由于地震作用發生扭轉的現象，最后要有效的減輕房屋的重量，使房屋建筑達到抗震設計的要求。

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