房屋建筑結構抗震設計問題及解決策略

邱天

【摘要】近年來，頻繁發生的地震災害，給人們的生命和財產安全造成了極大的損失，房屋建筑結構的抗震設計也因此越來越受到人們的關注和重視。本文詳細介紹了目前我國房屋建筑結構抗震設計中存在的問題，并從建設地、地基以及屋頂和墻體等角度提出解決策略，以提升建筑物抗震性能。

【關鍵詞】建筑結構；抗震設計；常見問題；解決措施

地震的發生嚴重危害人們的生命和財產安全，并嚴重破壞建筑物和工程設施，導致二次災害的發生。無論是城市還是農村，房屋建筑可以說占據著極大的面積，同時作為人們生活不可或缺的一部分，直接關系到人民群眾的生產和生活質量。因此，做好房屋建筑結構的抗震設計，盡可能地減少地震造成的直接或者間接的損失，非常必要且具有非凡的意義。

1 房屋建筑結構抗震設計中存在的問題

1.1 框架房屋設計中存在的問題

第一，為改變橫向剛性結構在平坦的表面上的分布，從而使得其中所分布的地震內力的狀態得到改變，引發結構層的變化，使得薄弱層出現在垂直方向上，危害房屋結構。

第二，在分析主體地震方面，十分困難，很難保證地震分析模型的合適性，從而對地震響應作出準確估計和處理。而根據我國建筑行業通用的規范，人們認為對填充墻為結構側向剛度所作出的貢獻問題進行處理時，能夠減少振動的自然周期，將其看做一個擴大的整體，卻并不考慮平面和垂直填充墻在地震作用下的布局結構的合理性。

第三，不合理的填充墻設計，在影響建筑主體的同時，造成安全隱患，并不能發揮抗震、防震的作用。

第四，不可避免地，框架結構中存在一定數量的填充墻，這些填充墻在正常情況下很容易產生裂縫。因此，必須限制檢查層的位移漂移角度，對非結構構件裂縫的程度進行充分考慮，以免損害擴大。而填充墻框架梁的變形由于其組成材料的不同存在一定的差異，因此，在地震頻發的地區，一個較為合理的選擇是采用標準化的剛性填充墻，然而，很多填充墻在現在的設計中并不符合規定要求。

1.2 砌體房屋設計中存在的問題

第一，在城市住宅磚房建設中，經常會發生房屋超高或者超層的情況，特別是層數越來越多的現代建筑，還在底層建有大型商場，很大程度上為方陣設計增加了難度。

第二，為了滿足大空間的需要，公用建筑的砌體房屋頂層和底部結構往往采用“混合型”建筑模式，局部增加圈梁和構造柱的框架結構，減少防震抗震的功能。

第三，砌體住宅結構追求的往往是大空間、大客廳、大門洞以及大開間，在一定的空間范圍上，這樣的追求會減弱大墻的厚度，從而使得抗震性能降低；而與不斷擴展的陽臺設計伴隨的，并不是磚墻構造柱數量的增加，導致墻體的抗震性能不達標。

第四，為了追求美感，多層砌體建筑的抗震設計并不能完全發揮抗震功能。部分設計人員由于缺乏相關的經驗，并不重視多層砌體的圈梁和構造柱差異，兩者之間缺乏必要的連接措施，抗震方式交代不完整或者不清楚；而不合理的樓梯設計加大了震后逃生的難度。

2 房屋建筑結構抗震設計采取的解決措施

2.1 合理選擇建筑場地，

作為一種隨機振動，地震的發生有其不確定性和復雜性，而與地震的發生相伴隨的地質運動會直接損害或者破壞建筑物；同時，地震的發生需要一定的條件，因此，在進行建筑物施工地點的選擇時，一定要認真且慎重。具體來說，首先要選擇有利于抗震設計的環境區域，地區的地勢應該開闊且地質要堅硬，以減小地基土在地震發生時的沉陷程度，從而對建筑物的塌陷進行有效的阻止。

其次，房屋建設地段的選擇應該避免安全性。一般地，危險地段指的是滑坡、泥石流以及崩塌等地質災害頻發的地區，如果在這種地區進行建筑物的建設，會加大地震對地質的破壞。另外，經過調查研究，施工區域的地質堅硬程度以及被蓋層的薄與厚，直接關系到地震的危害程度大小。而堅硬的土質和薄的被蓋層，是減輕地震危害程度的重要因素，需要在進行場地選擇時著重考慮這兩個因素。

最后，應該避免對地震不利的地區的選擇。比如，一些地質比較軟的地區，或者狀態不均勻的山坡邊緣，如果在這些地區建設建筑物，在地震發生時會不可避免地發生房屋倒塌等狀況。

2.2 加強房屋建筑的地基設計

首先，在房屋的抗震設計中，地基的設計的強化能夠使建筑的整體剛性得到提升，進而使整體建筑結構抗震性能得到增強。比如，對于同一建設單元來說，，其建設的地基性質和建設方式都不能存在差別，可以采用天然的地基設計方式，也可以選擇樁基的方式，以保證設計統一性的實現，促進建筑物抗震性能的提升。

其次，建筑物的整體是由基礎建筑和上部建筑共同組成，想要提升建筑的整體抗震性能，需要對這兩部分進行加強。同時值得注意的是，內外膠圈以及基礎圈梁均不能夠出現在室外草坪的基礎建筑下，而為了加固上部結構與基礎結構之間的聯系，可以將上部結構中的構造柱設計到基礎圈梁中，提升建筑物的抗震性能。

最后，合理設計建筑物基礎埋深深度。建筑物的基礎埋深對基礎的穩定性有著直接的影響，如果深度過淺，會使得建筑物的嵌固作用降低，從而增大建筑物在地震作用下的振幅，擴大倒塌的可能性和危險性。為此，在設計基礎埋深時，一定要將基礎結構的實際情況考慮在內，保證埋置深度的最佳，在允許的條件下，增加埋置深度，在回填基槽的過程中，為增強地基的穩定性，需要將回填土與基礎側面進行接觸，以提高建筑物的穩定性和牢固性。

2.3 房屋建筑屋頂與墻體的抗震設計

一般地，房屋建筑在地震中的受破壞程度與其質量息息相關，主要表現為正相關關系，也就是說建筑物的質量越輕，結構越穩定，房屋的質量和抗震性能越強。根據這一規律，想要建筑物在地震發生時不會塌陷，應該將整個房屋建筑結構設計的盡可能的輕。而房屋建筑的上部結構主要由屋蓋和墻體組成，下面從這兩個角度進行抗震設計。

一方面，在房屋建筑的屋蓋設計中，材料的選擇應該保證質量佳、強度強，并盡可能地減輕附屬物對屋蓋的壓力。一旦附屬物的壓力增加，整個屋蓋的質量就會增加，同時使得建筑物的高度得到一定程度的增加，房屋建筑的高寬比隨之增大，進而對建筑結構的抗震性能產生較大影響。然而，要知道附屬物對于房屋建設來說是必要的，并不是所有的建筑物都不能負荷附屬物，只要在設計和建設時，充分考慮實際情況，保證附加物的牢固性，并選擇質量較輕的材料，以免影響抗震性能。

另一方面，房屋建筑的墻體設計。作為房屋建筑極為重要的結構，墻體的質量直接關系到維護結構的質量，因此，應該盡可能地減輕墻體的質量，以免建筑物因為墻體質量過大而導致整體抗震性能減弱，從而在地震發生時受到損害。

3 總結

總而言之，作為房屋建筑設計中極為重要的組成部分，抗震設計的質量直接關系到建筑物的抗震性能的好壞。因此，在進行房屋建筑的設計時，需要高度重視房屋建筑的抗震設計，從目前房屋建筑結構抗震設計的問題著手，如框架房屋設計以及砌體房屋設計問題，充分結合相關抗震設計的要求，有針對性地抗震設計，合理選擇建設場地，加強建筑物的地基和基礎結構設計，重視建筑物屋蓋和墻體的抗震設計，從整體上提升房屋建筑的抗震性能，減輕地震對房屋建筑的損害，保護人們的生命和財產安全。

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