淺談房建結構體系設計及抗震設計

【摘要】隨著城市化規模的日益擴大，房建項目正如火如荼的展開，尤其是高層建筑物。但是目前國內的建筑設計存在的種種弊病，嚴重阻礙著其發展步伐。建筑設計師過分關注建筑物的美觀性，對建筑結構問題理解不夠深入，導致一部分建筑物存在安全隱患。結構體系設計及抗震設計作為建筑設計中的兩大要素，應引起設計人員的高度關注。本文就房建結構體系設計及抗震設計問題進行了探討。

【關鍵詞】結構體系設計；選型；抗震；

引言：我國有關建筑工程，特別是高層建筑工程的設計水平還沒有緊跟發展的步伐。一些設計師對建筑設計和結構軟件中各類基本的假設及適用范圍理解得還不深入，在設計中過分考慮建筑美觀性，而忽略建筑自身質量和安全隱患。建筑結構體系設計和抗震設計是房屋建筑設計中的兩個關鍵問題，其設計的安全性和時代性要引起相關工作人員的特別關注與重視。

1、房建結構體系設計中需要注意的問題

1.1 建筑的安全性

各中建筑結構的體系設計與平面和豎向布置要符合有關規范的要求，禁止結構單元出現及其不規則的現象，對結構不規則、體型較復雜的建筑要通過不斷調整設計方案和設置防震縫等方法來達到規范的要求；各類建筑結構高低可以反映其承載力和抗震抗風能力，為此要在適用的最大高度范圍內進行各類結構的體系設計；通用鋼結構銹蝕、木材腐爛及蟲蛀、砌體的風化等都有可能給結構的安全性造成嚴重威脅，所以對各中建筑要根據材質來考慮其耐久性進而滿足建筑結構的安全。

1.2施工水平

對于建筑結構體系設計的影響因素有多種，但是首先應當考慮的就是施工水平因素。某一時間段的建筑結構體系設計在很大程度上都受到當時的施工技術水平的左右，在大型起重機及各類建筑機械先后出現之后，才使高層建筑的各種結構型式成為現實。一般來說，施工水平對建筑結構體系設計的主要影響包含以下三項。首先，先進的施工技藝為建筑體系設計提供必要的基礎；其次，建筑結構的體系設計必須要符合當前的施工條件，不能超過當前的能力范疇；其三，在進行建筑結構體系設計時還應當注重將施工工藝因素與工程的具體施工條件相結合，這是由于很多情況下同一種結構型式可以對應不同的施工工藝，但不同的施工工藝對材料消耗以及結構的受力性和抗震性能都具有重要的影響，為此在結構選型時要做到對施工工藝連帶其他元素都被納入考慮內容的范疇。

1.3經濟因素對建筑結構體系設計的制約

在考慮經濟問題的過程中一定要將經濟效益與結構安全性結合起來考慮，不能為了節省成本而忽略了質量、使用壽命等問題。首先，進行經濟分析時要有大局觀，不能因為我們考慮的是經濟因素對建筑結構的影響就單純去分析結構方案施工所需要的費用，我們還應該考慮到在結構使用過程中所需要的費用。其次，在結構選型過程中還要考慮投資費用以及建筑施工期的要求。

2、房屋建筑結構抗震設計概述

當前應用較為廣泛的建筑結構抗震設計理論可分成擬靜力理論、動力理論以及反應譜理論三大類，首先，基于擬靜力理論的，建筑結構抗震設計基本上是對地震力參數大小進行相應核算，根據結構自重與地震系數的乘積來計算該參數；其次，基于動力理論的建筑結構抗震設計的重點在于把地震整體看作一個獨立的過程時間，在這其中將特征十分顯著的地震動加速度看作變量參數，而建筑結構是整體計算系統中的自由體系，當精確地得出各時刻建筑地震的反應時實現抗震的設計；最后，基于反應譜理論建筑結構抗震設計重點在于地震在震動過程中具有加速度的特性。

3、房屋建筑結構抗震設計的步驟

3.1選擇建筑場地

建筑設計之前，先進行建筑結構選址時，要對將要施工的現場環境進行全面的勘測，熟悉掌握當地水文地質的具體情況，對已有材料進行分析對比，從而選擇出合適的場地。選址要有助于抗震，做好建筑高度及負荷的計算，盡可能選擇地域廣闊、平坦、硬度大的地區。

3.2房屋建筑的地基設計

第一，在房屋建造過程中，同個房屋不可建造于不同性質的地基之上。應選擇均勻地質的場地來作地基，避免在地震時造成地面的裂開和地基不均勻沉降現象，而導致的建筑傾斜問題。且在建筑地基的應用上，應盡可能使用樁基或天然地基，盡量避免兩類地基各半的情況。進而加強建筑整體的剛性，增強建筑抗震性。第二，在房屋建筑基礎埋設時，要注意控制埋置的深度?；A埋置的深度太淺，會降低建筑嵌固作用，增加地震時建筑的振幅，增加了震害的發生率。所以在房屋建筑基礎埋置設計時，要盡可能增加埋置的深度。且認真進行基槽的回填與夯實作業，保證回填土能夠與基礎的側面接觸緊密，提高地基的穩定性。第三，房屋建筑由基礎和上部結構兩部分構成。所以在建筑的室外地坪以下，不可應用內外交圈的基礎圈梁，避免對上部結構和基礎整體性造成影響。另外，應把上部結構的構造柱中鋼筋鑲嵌在基礎圈梁之內，進而增強上部結構與基礎間的連接。如果建造地土質的剛度很弱，還要在基礎的底部設置圈梁。

3.3進行多道抗震防線的設置

設置多道抗震防線是從認為的角度加強一些豎向抗側力的結構，增強結構可靠度；且有意地設置些相對較為薄弱的部位，使其在強烈的地震作用下可以退出工作。把地震作用周期及建筑自振周期進行區分，可在一定的程度上減少建筑共振，進而減輕地震對于建筑的破壞。通常情況下，抗震防線的設置應遵循下面幾個原則：第一，優先選擇不負擔或少負擔重力荷載的豎向填充墻或支撐，或選擇軸壓較小的抗震墻、實墻筒體等構件當作抗側力的第一道防線。第二，建筑采用雙重抗側力體系，建筑中使用贅余構件。若建筑受到強烈的地震作用，除了可采用結構中的贅余構件變形與屈服來消耗地震的能量；還可以利用贅余構件的推出共醉實現結構周期性變化，防止地震的時間較長以及持續性作用引起共振效應。

3.4增強建筑材料的延展性

鋼和木材是代表性的建筑材料，具備一定的延展性能。我國傳統的木結構建筑有著良好的抗震性，在幾次地震中，我國的文物木質建筑雖然因為年代久也有損壞，但相對浮躁的現代建筑受地震的影響就曉得多了。在鋼制的鋼梁結構中，延伸性能比較好，能夠有很大程度的變化幅度，吸收作用力。對于建筑整體來說，增強建筑材料的延展性可以很好的提高建筑的強度，即使在地震中發生一次稍微偏移，地震中的能量被延展性材料吸收，短時間內可恢復到其原本位置，這樣就可以避免建筑在地震中局部受力過大發生崩裂。

4、結 語

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。通過本文對房建結構體系設計與抗震設計的有關探討知道了房建結構體系設計對于建筑行業而言，其作用是不可替代的，在工程的設計階段建設單位應該予以重視，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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