房屋建筑結構抗震設計要求分析

摘要：我們在對建筑物進行結構設計的時候，必須把房屋建筑結構中的抗震設計要求放到非常重要的位置，并采取適當的措施，盡量避免地震對建筑物的損壞，為保障人民的生命及財產做出應有貢獻。本文作者結合多年來的工作經驗，主要對房屋建筑結構抗震設計要求進行了研究探討。

關鍵詞：房屋；建筑結構；抗震設計

一、前言

建筑物在建筑設計過程中，能否具體按到建筑設計要求和建筑物的抗震設計標準的要求進行，這將在很大的程度上決定建筑物的抗震能力。如果建筑結構設計和建筑設計都得到了確定，建筑物在結構上進行設計要對建筑整體設計進行修改是極其困難的，只有嚴格按照建筑設計原理進行，才能進行準確有效的設計。在建筑設計中要著重考慮建筑物的抗震設計，這需要結構工程師科學合理布局結構，使建筑物在地震中能夠均勻受力，提高建筑物自身的抗震性能。

二、抗震設計在建筑結構設計中的作用

1.建筑模型設計的重要性

建筑物空間形狀的設計有很多種，其中包括平面形狀和主體空間形狀。根據地震統計數據表明，在地震中，平面形狀越是復雜，如凹凸不平，懸浮側翼的房屋建筑，其非對稱翼都會受到一定程度的損害。在唐山地震中，我們也能夠見到很多這樣的類型，那些傳統的，比較規則的建筑形狀在地震中沒有出現嚴重破壞，有的甚至很完好地保持在那里。在三維立體空間中復雜的地震，都會對建筑物造成極大的損害。尤其更易損壞的是建筑結構剛度突變的位置。因此，在建筑設計過程中，要盡可能地使建筑物的平面和空間的形狀簡單規則。盡可能設計一些凸凹形的，盡可能少的延伸一些不對稱的側翼。在布局上，要做到盡可能均勻分布建筑結構的質量和剛度，避免不均勻的質量分布和非對稱的剛度，在地震發生時產生扭轉而損壞房屋建筑。

2.建筑抗震設計的規劃布局

建筑設計中對建筑物抗震性能的布局設計將會對建筑的抗震能力起到一個至關重要的作用，布局越是復雜，那么對建筑物的防震能力就會下降。所以在建筑物布局設計的過程中，設計師應盡量保持建筑結構的質量和剛度均勻分布，避免發生分布不均，防止結構產生扭轉影響施工的質量和建筑物的抗震能力。在剪力墻的設計上，一個需要重要的部分是剪力墻建筑結構的抗震性，應該要求建筑結構在抗震要求和建筑設計要求中保持一致。在建筑物的電梯的設計中做到剛度分布均勻，可以有效避免偏心的地震產生的扭轉效應影響乘電梯的人員的生命安全。對于建筑的整體設計，設計人員應在設計過程中對結構抗側力構件的布局創造一個有利的環境，把建筑物的抗震設計融合在建筑設計中，這樣將會大大提高建筑物的抗震能力。

3.建筑設計中的垂直設計

在建筑設計中，建筑垂直布局設計是把結構的質量和剛度沿高度方向均勻分布。無論是在低層建筑，多層建筑，高層建筑或超高層建筑中，垂直布局在建筑設計中起到很重要的作用。如果在載地板剛度較差，它的承載力就會不足，這樣就會在地震中容易出現變形，成為不利抗震的薄弱部位。在建筑設計中，對一些本來可以避免的垂直分布的典型問題，要在具體的設計過程中，如果建筑物緊挨著的兩層建筑，它們的實際功能是不一樣的，可能會出現以下一些問題：首先墻體可能是不連續的，不夠嚴實；其次還會發生上下層墻體的數量不相等，存在較大的差異，而且它們之間還可能存在錯位，不對齊的情況；上下層建筑柱子的數量也不相等，并且它們的位置也不是在同一條直線上；剪力墻的布局不合理，不能從底部直接延續到頂部，出現不對稱或者柱子數量短缺的情況。通過大量研究發現，在許多大地震中，豎向剛度分布不均勻的建筑物，它的抗震效果是很差的。

4.墻體和屋頂的設計要求

在房屋建筑中，質量越輕，那么它再地震中，遭受破壞的程度也就越小，它的結構的穩定性會很強，這樣的房屋，抗震能力是很高的。因此，要想減輕房屋建筑在地震中受到的破壞程度，就要在房屋建筑中，采用一些輕質的材料來建設房屋的墻體和屋頂。

（1）墻體的設計

在墻體的設計當中，要想使房屋建筑的質量變得更輕，就要使要使房屋的墻體變輕。如果墻體本身就具有很大的重量，那么它的抗震性能就會在很大的程度上得到減弱，在地震中，遭到破壞的可能性很大。所以，應該嚴格選擇墻體的制作材料，保證墻體的重量。

（2）屋頂的設計

在屋頂的設計中，也要盡可能地采用安全輕質的材料，這樣就能保證墻體不會承載著一個重量很大的物體，影響墻體的穩定性。并且不要在屋頂增加一些不必要的重物，那樣不僅使屋蓋的重量得到提高，房屋的高度也得到了增大，房屋建筑的高寬比就得到了改變，影響房屋整體的抗震性能。如果房頂上面必須建造一些設施，也要采取合理的方式，盡量采用輕質材料把這些設施建造得低一點，保障其抗震性能。

三、房屋建筑的抗震設計要求

1.建筑結構抗震取決于根據其承載力

建筑結構的抗震設計，應該根據它所要承受的載重來確定。根據靜態分析的理論，分析地震作用的慣性力，結合彈性力學和地震作用進行計算，對建筑的結構和構件在地震中的彈性位移進行分析，以確保施工的強度，保證建筑結構的安全性能。在結構設計中，這種設計的方法已經得到了普遍應用。對建筑結構進行抗震設計要依據其承載能力，要計算出其承載力，我們可以采用傳統的設計計算方法，所以這些設計很容易被設計人員應用，這種方法主要是對慣性力的分析，在地震作用下，把建筑結構可以看成一個彈性整體，選擇相應的計算來計算結構在地震中的固有頻率值，最后采用彈性的計算方法對結構的抗震性能進行分析和計算，根據承載力合理選擇房屋建筑抗震設計的方案。

2.依據能量損耗來進行抗震設計

建筑結構抵御地震的有效方法是在地震中，把地震所釋放的能力，均勻分布到建筑的各個結構基礎上，這樣就能減輕某個單一結構損壞過大，造成整個建筑物損壞。如果地震產生的能量過大，將會導致結構出現一定的變形，非彈性變形將會導致結構倒塌。因此，非彈性變形是在地震中導致建筑物損壞的主要原因，要解決這個非彈性變形的設計，根據建筑結構抗震設計的地震原理來進行，這樣容易被大家理解和接受。

四、建筑結構設計的規則合理對抗震設計的作用

在建筑設計上的選擇，應優先選擇建筑結構的規則性。對于這種建筑，在設計過程中，建筑平面，剖面和立體面都是具有簡單對稱的規則特點。除此之外，建筑結構的側向剛度對各個材料的強度分布也很均勻，這樣質量均勻分布，就不會出現突變。要做到建筑結構體系的合理性，首先要保證設計圖要做到具體，條理清晰，其次為保證在建筑結構設計中，其間結構之間力的承受都是科學合理的，這樣才能保證在施工過程中，能夠按到設計圖進行合理施工。建筑形狀的規則合理性，能夠有效地分散地震的破壞力，保障建筑物的完整性，從而在一定程度上提高建筑物的抗震性能，切實保障人民的生命財產安全。

五、結語

由于近幾年地震次數不斷增加，特別是看到了汶川大地震以及日本海嘯地震之后的破壞力，人們對房屋抗震設計越來越重視，所以做好房屋建筑結構的抗震設計工作，保證房屋具有良好的抗震能力，就是保障人民的生命財產安全，對于這樣的工作，設計人員絕對不能懈怠，要時刻保持科學嚴謹的工作態度，正確認識到房屋建筑抗震設計的重要性，采用科學合理的設計方案，為房屋的抗震能力的提高提供有利的保障。

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