試論房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)工作

（中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

試論房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)工作

張桂霞

（中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

近年來(lái)，隨著地震災(zāi)害的頻繁發(fā)生，房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)引起人們的重視，如何提高房屋建筑抗震性能已經(jīng)成為建筑設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。本文作者通過(guò)分析房屋建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)的抗震設(shè)計(jì)，提出觀點(diǎn)和看法。

房屋建筑；結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1.1 房屋建筑場(chǎng)地的選擇

當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲時(shí)，一定范圍內(nèi)會(huì)因地震引起的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致建筑物嚴(yán)重的破壞，所以，地質(zhì)條件是抗震設(shè)計(jì)的重要因素。房屋建筑場(chǎng)地的選擇非常重要，因?yàn)閳?chǎng)地地質(zhì)條件能夠影響建筑在地震中的抗震性能。首先，房屋建筑場(chǎng)地應(yīng)盡量選擇在地質(zhì)堅(jiān)硬、地勢(shì)開闊的地方，這些地方抗震性能較高。另外，建筑場(chǎng)地應(yīng)避免山坡邊緣、河岸等地，因?yàn)檫@些地方地質(zhì)較軟，在地震時(shí)易發(fā)生房屋坍塌或山體滑坡破壞建筑。如果房屋建筑無(wú)法避免此類地段，那么應(yīng)采取有效的措施進(jìn)行抗震處理。

1.2 房屋建筑地基設(shè)計(jì)

房屋建筑地基設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，因?yàn)榈鼗欠课萁ㄖ幕A(chǔ)，地基是否穩(wěn)定可靠，關(guān)系著整個(gè)建筑的安全性，也是抵抗地震破壞的基礎(chǔ)。因此在房屋建筑地基設(shè)計(jì)中需要注意幾個(gè)問(wèn)題：首先，在房屋建筑地基建造過(guò)程中，同一個(gè)房屋建筑必須建立在同一性質(zhì)的地基上，地基應(yīng)盡量采用天然地基或樁基，避免兩種地基混用現(xiàn)象，這樣可以增加房屋建筑的整體剛性，避免因地震力作用使地基出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象，提高房屋建筑的抗震性能。其次，房屋建筑地基處理時(shí)采用的方法應(yīng)一致，這樣才能保證地基受力均勻。最后，地基設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意沉降及承載力問(wèn)題，將不均勻的沉降基礎(chǔ)進(jìn)行合理調(diào)整，盡量減少影響地基沉降的因素使其在承載力或是整體結(jié)構(gòu)上達(dá)到規(guī)范性的要求。

1.3 房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

房屋建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與地基設(shè)計(jì)同等重要，房屋建筑基礎(chǔ)應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定深度進(jìn)行埋設(shè)，盡可能增加其深度，因?yàn)榛A(chǔ)埋設(shè)深度不足會(huì)影響建筑物的嵌固程度，增加建筑在發(fā)生地震時(shí)的振動(dòng)幅度，導(dǎo)致房屋受損。因此，房屋建筑基礎(chǔ)埋設(shè)要盡可能加深，在基坑回填時(shí)盡量夯實(shí)，加強(qiáng)建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。除此之外，處理好房屋基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也非常重要，一般情況下，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性，基礎(chǔ)室外的地坪下盡量不設(shè)置內(nèi)外交圈的基礎(chǔ)圈梁，而是在建筑上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置構(gòu)造柱作為連接的圈梁。如果基礎(chǔ)土質(zhì)剛度和強(qiáng)度不符合要求，應(yīng)在基礎(chǔ)底部設(shè)置圈梁，提高房屋基礎(chǔ)的強(qiáng)度和剛度。

2 房屋結(jié)構(gòu)規(guī)則性設(shè)計(jì)

2.1 房屋高度與寬度合理

房屋結(jié)構(gòu)中高度與寬度比例是影響房屋建筑抗震性能的較大因素，通常情況下，房屋高度與寬度比值越大，其建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能越差，受地震災(zāi)害損害越嚴(yán)重。因?yàn)椋?dāng)房屋建筑的高度與寬度比較大時(shí)，地震作用下產(chǎn)生的側(cè)移和傾斜現(xiàn)象越明顯，而且，房屋建筑的高度越高，受地震力的破壞程度越大，因此，要想使房屋建筑達(dá)到抗震要求，必須控制房屋高度與寬度的比例達(dá)到限度要求，在地震多發(fā)區(qū)，不僅其比例要達(dá)到限度要求，房屋建筑的高度也要有一定的限制，建筑過(guò)高會(huì)產(chǎn)生較大振幅，不利于保證建筑的抗震性能。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)體系分布均勻

房屋建筑結(jié)構(gòu)體系主要是結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量的分布問(wèn)題，在現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，建筑平面結(jié)構(gòu)和立體結(jié)構(gòu)都規(guī)則化處理，這種復(fù)雜化的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)易造成建筑整體剛度及質(zhì)量分布不均，在地震發(fā)生時(shí)導(dǎo)致質(zhì)量中心與剛度中心難以重合，在地震扭轉(zhuǎn)力的作用下，建筑整體出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，嚴(yán)重破壞房屋建筑的結(jié)構(gòu)。所以，在建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮這個(gè)因素，設(shè)計(jì)建筑平面與立面要簡(jiǎn)潔規(guī)整、盡量保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心重合，減少地震時(shí)扭轉(zhuǎn)力的破壞作用。當(dāng)設(shè)計(jì)形體不規(guī)整的房屋建筑時(shí)要針對(duì)偏離結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端墻段進(jìn)行抗震驗(yàn)算，避免因建筑立面頂部重、基礎(chǔ)輕造成整體的重心發(fā)生偏移，最終造成鞭稍效應(yīng)。建筑體系的強(qiáng)度與剛度要均勻分布，保持建筑結(jié)構(gòu)體系的整體性。

2.3 防震縫與縱橫墻的合理處理

防震縫與縱橫墻的處理也非常關(guān)鍵。首先，防震縫在布置過(guò)程中，應(yīng)將建筑物分成幾個(gè)單獨(dú)的、規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)應(yīng)處于分離狀態(tài)，合理科學(xué)的布置防震縫、伸縮縫以及沉降縫，其中后兩個(gè)縫隙應(yīng)以防震縫的要求為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)置和布局。防震縫的設(shè)計(jì)應(yīng)以房屋高度為參考，其寬度隨房屋高度而變化，在防震縫兩側(cè)應(yīng)布置墻。伸縮縫與防震縫聯(lián)系緊密，其作用是防止砌體房屋在墻體干縮和溫差變化的影響下產(chǎn)生裂縫，所以，伸縮縫一般設(shè)置在砌體墻體容易出現(xiàn)裂縫的地方。其次，橫縱墻作為房屋建筑在地震中的主要承重構(gòu)件，在抗地震作用中有著重要地位。地震中由于地震力的作用導(dǎo)致房屋墻體出現(xiàn)傾斜、倒塌現(xiàn)象，對(duì)橫縱墻進(jìn)行合理處理可減少此類現(xiàn)象的發(fā)生。橫縱墻的抗震設(shè)計(jì)一般采用混凝土多層設(shè)計(jì)，要注意布置均勻、豎向連續(xù)、相同方向的墻體寬度適宜。橫縱墻的合理布置可以避免因房屋剛性承重墻體少、間隔大、空間整體穩(wěn)定性差的現(xiàn)象發(fā)生，而且合理布置橫墻和縱墻可以在一定程度上可以提高建筑整體的抗彎、抗剪水平，在水平地震發(fā)生時(shí)作用更大。

3 房屋墻體與屋頂?shù)姆勒鹪O(shè)計(jì)

房屋建筑的抗震性能還與建筑的整體質(zhì)量有關(guān)，建筑的質(zhì)量越輕，其抗震性能越好，受地震災(zāi)害破壞程度越小，房屋的安全性也就越高，所以，應(yīng)盡量減少建筑的整體質(zhì)量，來(lái)減少地震對(duì)建筑的破壞程度。在建筑整體設(shè)計(jì)中，房屋屋頂與墻體設(shè)計(jì)在不影響建筑整體穩(wěn)定性的前提下減輕質(zhì)量。首先，房屋建筑墻體質(zhì)量減輕能夠使建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變輕，墻體的質(zhì)量控制主要通過(guò)建筑材料控制，選取一些強(qiáng)度好、質(zhì)量輕的材料建造墻體，達(dá)到減輕質(zhì)量的目的。其次，屋頂設(shè)計(jì)中，也要選用一些材質(zhì)較輕的材料，盡量減少屋頂增加對(duì)建筑無(wú)用的沉重的附屬物，不僅增加建筑物的質(zhì)量，還增加了建筑物的高度，不利于控制建筑結(jié)構(gòu)高度與寬度比例，影響房屋的抗震性能。如果為了建筑物美觀，可設(shè)計(jì)選用一些較矮的、較牢固的、質(zhì)量較輕的材料，既不影響建筑的外表美觀，又不影響建筑的抗震性能。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著地震災(zāi)害的頻繁發(fā)生，房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)已成為當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。尤其在地震多發(fā)區(qū)，房屋建筑抗震設(shè)計(jì)的好壞已經(jīng)直接影響建筑的整體安全與穩(wěn)定，因此，加強(qiáng)對(duì)房屋建筑抗震設(shè)計(jì)的研究對(duì)保證居民人身安全和財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。

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[3]黃超，季靜，韓小雷，等.基于性能的既有鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震評(píng)估與加固技術(shù)研究[J].地震工程與工程振動(dòng)，2007.

TU318

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