房建結構設計體系選型及抗震設計

武彥章

山西省煤炭建設監理有限公司, 山西太原 030012

0 引言

如今對于建筑行業來講，其建設的規模日益加大，城市的人口也增加迅速。在這種情形下，土地資源的占用問題顯得尤為緊張。高層建筑可以有效的解決土地資源占用過多的情況，所以其已經成為在現代建筑行業的發展趨勢。在這過程當中，對于我國的建筑工程而言，尤其是高層建筑工程的設計水平，并不能跟上時代的發展。許多的設計人員對于在建筑工程中應用到的軟件并不是全部的了解，在設計的過程中，只為了注重視覺感受，較少的對房建工程的質量情況以及其安全效果進行考慮。所以結構設計體系選型及抗震設計在我國的房建結構設計中被列為兩大重要工程項目，其設計中的諸多因素都應該受到工作人員的重視。

1 房建結構設計要求探討

1.1 水平荷載作用探討

對于房屋建筑工程項目的層高高度而言，它在房建過程中，房建自身的重力參數和樓面應用荷載在豎向構件中所形成的彎矩及軸力設計參數構成了正相關的關系。并且在此時，房建結構所形成的傾覆力矩參數以及豎向構件的軸力參數會與房建層高高度的二次方值也呈現正相關的關系。所以在建筑施工的過程中，值得注意的是對于固定高度的房建來說，豎向荷載的參數是恒定的。但是風荷載與地震參數卻不是恒定的，它們會受到房建結構動力特性差異性選型的影響，這是值得我們注意的問題。

1.2 軸向變形探討

在進行高層房建的施工過程中，對于其承受的豎向荷載參數自始自終的數值都很大，這就會進一步造成在房建結構的梁柱位置處，其軸向開始明顯的發生變形，由于軸向變形也會帶動連續梁彎矩參數出現明顯的波動，最后使得房建結構中連續梁中部支座位置的負彎矩參數也有所下降。除此之外，如果豎向的荷載作用力很大，這時預制構件的下料長度也會發生變化。這一連串的問題說明了在進行房建結構的設計時，設計人員應該按照測定的軸向變形參數來決定下料的長度，而不應該憑自己的想法對下料長度進行控制。

1.3 側向位移探討

在這一點不同于傳統，在高層房建結構中，其側向位移也直接影響著房建結構的設計工作，并且成為至關重要的影響因素。當房建層高進行增加的同時，在水平荷載下的側移變化參數也會突然變大。這就告訴我們房建結構在水平向的荷載作用影響下，應該將側向位移控制在固定的區域之內。

1.4 結構延性探討

將高層房建項目與底層相比，較為明顯的是高層的結構柔性參數，由于這種參數的影響，高層房屋建筑對地震的作用力反應較為明顯，變形相對嚴重。為了加強變形參數，以防房屋建筑在遇到地震時受到破壞，這時我們就需要做出相應的措施，來保證能夠穩固房建結構延性。

2 房建結構體系探討

2.1 剪力墻結構探討

剪力墻結構體系是指在房建的過程中，主要的受力部分都是由平面剪力墻構件承受的。在整個的體系中，房建所要承受的水平方向的力和垂直方向的荷載作用力都依賴于單片的剪力墻結構之中。正是由于這種體系，才使其具有獨特的特點，有一定的結構延性。并且在受到作用力的情況下傳力的存在形式仍然較為均勻。由于整體性較高，這樣對于地震的抵抗能力較強，提高了能建度。

2.2 框架—剪力墻結構探討

因為房建整體框架體系剛度較低，并且其強度也較弱，都無法達到房建結構的中的規范要求，對于現場的施工人員在進行建筑施工時都要以房建平面作為載體，在有些位置用剪力墻替換部分框架的結構，這樣框架—剪力墻結構體系進而產生。因此在房建結構中，當建筑結構要受到水平方向的作用力時，這時剪力墻的結構與框架的結構可以進行與梁柱之間的連接，并且其剛度很高。在此同時當受到樓板的作用力時，他們之間就會形成一個較為全面的結構體系。房建在運行時，所受到的垂直方向的荷載載力全部由框架的結構體系來承受，對于水平方向的剪力則由剪力墻來承受。

3 房建結構抗震設計探討

3.1 理論探討

如今，在房建的抗震設計理論中應用較為普遍的主要有三種理論。分別為：動力理論、反應譜理論與擬靜力理論。第一，以動力理論進行抗震設計時，其設計的關鍵是將地震看成一個單獨的時間段，在這期間比較明顯的地震動加速度就被看成地震動輸入變量的參數，對于房建結構就被看成了在整個計算系統中的自由度體系，在確準算出各個時間段建筑物對于地震的作用而產生的一系列反應同時合理的完成抗震的設計。第二，以反應譜理論進行抗震設計時，其重點只在于在地震發生的過程時加速度具有的特性。第三，以擬靜理論在進行抗震設計時，它的重點在于對地震力的大小參數進行計算，主要用到地震系數和房建結構的乘積對其進行計算。

3.2 步驟探討

對房建結構的抗震設計進行相應的步驟分析主要有以下幾點：1）在房屋建筑結構受到彈性的作用力時選取相應的地震動參數，對其產生的地震效應做出準確無誤的運算，并將風力的影響與重力荷載的作用力的影響列為此次抗震設計中的重點考慮因素，并且要達到抗震的第一水準，在有效的時間內合理的完成房建結構構件的截面相應的設計工作；2）用到和上處相同的步驟來選用正確的地震動參數，并且依據此參數也充分的對房建結構的層間位移參數進行研究與分析，并保證其滿足房屋建筑抗震標準規范里面對此參數的有關規定，并且在抗震構造措施對其施以作用時，能夠保證房建結構在面對地震作用力時，自身的變形能力與延性性能的強度較高，可以達到抗震的第二水準；3）選擇出能達到第三水準的地震動參數對房屋的建筑結構進行計算，尤其是對抗震能力相對較弱的位置的層間位移參數進行準確的計算，能夠保證它能按照抗震設計的相關規范進行設計，最終達到了房建結構中抗震設計的第三水準的要求。

4 結論

建筑業作為城市化進程的重要部分，對經濟和社會的發展有著緊密的影響。隨著經濟技術的不斷發展，建筑規模不斷擴大，尤其是高層建筑發展在整個建筑工程事業中的地位越來越高，逐漸凸顯出來。通過人們對建筑行業發展技術和思想的進一步研究，規模化、綜合化、智能化、高層化逐漸成為了建筑工程再新時期發展的新方向。通過本文對房建結構設計體系選型與抗震設計的有關探討知道了房建結構設計對于建筑行業而言，其作用是不可替代的，因此我們在按照相關的設計標準對其進行設計的同時還應該加入自己的創新與思想，使建筑設計變得越來越完善，只有這樣才會給建筑工程帶來更多的效益。所以在工程的設計階段建筑單位應該予以重視，對于房屋建筑結構的選型、設計也要較為重視，使房屋建筑更加合理、舒適。同時針對房屋的安全和隱患需要進行抗震設計，只有完善的抗震設計才能讓工作人員建造出安全的抗震建筑，從而提高建筑的總體質量。

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