基于抗震理念的民用建筑結構設計

尹 海 峰

(介休市建筑設計院，山西 介休　032000)

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基于抗震理念的民用建筑結構設計

尹 海 峰

(介休市建筑設計院，山西 介休032000)

介紹了民用建筑磚木結構、框架結構、鋼結構及砌體結構的特點，基于抗震理念的設計目標，從整體設計與局部設計兩個角度，探討了提高民房建筑結構設計抗震能力的方法，從而保證居民的人身財產安全。

民用建筑，抗震理念，結構設計，結構形式

地震災害能夠導致很嚴重的經濟損失和人員傷亡。而造成人員傷亡的主要原因就在于建筑物的倒塌。地震本身導致人傷亡的可能性很小，而建筑物的坍塌才是致命的原因。這一點在我國近年來發生的重大地震災害中都能夠看出。隨著社會經濟的不斷發展，高層住宅樓及建筑物現在已經隨處可見了。如果這些建筑的抗震能力不強的話，一旦發生強烈的地震災害，后果不堪設想。這也是在當前的建筑工程施工中如此強調抗震理念應用的重要原因。

1　抗震理念應用的目標

我國對于建筑工程的抗震設計具體要求是做到發生小型地震災害時不會被破壞，中型地震災害時能夠進行修補，大型地震災害時不倒塌。也就是說，在發生震感較小、地震強度小的地震災害時，建筑物能夠不被損壞，還能夠滿足正常的工作和生活需要。在地震強度較大、震感強時，建筑物可能會出現一些破壞，但這些破壞都是能夠修補的，修補之后還能夠繼續進行使用，也就是說建筑物是可修復的。而當發生震級很大、強度非常高的地震時，很顯然地震災害的強度是大于建筑物的抗震設計的，這時候建筑物雖然會被破壞，但還不致于坍塌，不會殃及到生命的安全。

2　民用建筑的結構形式特點

為了保證建筑和人們的安全，在建筑工程的設計中，抗震理念逐漸得到了越來越廣泛的應用。抗震理念的應用就是在對建筑工程進行設計時，要結合建筑自身的重量和可能會受到的地震的影響等多方面來設計。相對來說，在建筑的結構方面也與以往的不同。抗震設計可以應用的材料多種多樣，合理的材料應用和結構設計，能夠讓建筑的結構更加優化，進而能夠有抗震的作用。在民用建筑中，最常見的結構形式有磚木、框架、鋼、砌體等。

2.1磚木結構

磚木結構是民用建筑中最常見、也是最傳統的一種結構形式，磚木也是最常見的材料。木材是支撐建筑的，而磚則是用來堆砌承重墻的。磚木結構由于其取材比較方便，而且價格相對來說比較低，應用特別廣泛。但缺點是磚木結構并不能表現出現代的工藝技術水平。磚木結構的建筑物通常都比較矮，大多是平房中使用的較多。一旦發生地震災害，磚木結構的安全系數比較低，很容易出現倒塌的情況，造成經濟損失和人員傷亡。磚木結構在現在的農村中應用的比較多。因為這種磚木結構的房屋在施工上來說比較簡單，所需要的材料也比較常見，相應的施工費用也不高，但這種磚木結構的房屋，在抗震設計上不強，墻體之間的連接并不緊密，由此致使房屋的抗震性能不足，在發生地震災害時極易倒塌。

2.2框架結構

隨著人口的不斷增多，民用住宅的需求量也逐漸增加，使得民用建筑在形式上也出現了很多變化，比如從平房向多層甚至高層建筑發展。磚木結構的單一性和不穩定性已經滿足不了人們日益增長的對房屋的要求了。框架結構隨之出現。設計人員對框架結構進行計算后發現，框架結構在受力形式上發生了明顯的改變，已經能夠均衡建筑物受到的剪力，而且能夠相互抵消，保證建筑的穩固。在建筑施工上所使用的材料上也有所改變。鋼筋混凝土成為了承重框架的主要材料，對房屋的地基也能夠起到加固的作用。框架結構的使用，滿足了越來越多的人口對房屋的要求，同時也增強了房屋的抗震性能。

2.3鋼結構

建筑結構自身的重量是影響建筑抗震性能的重要原因之一。所以，在建筑的抗震設計上，怎樣改變建筑物本身的重量，成為了提高抗震性能的重要環節。隨著人們的不斷探索和研究，鋼結構的建筑被發現。鋼材料本身就具有很強的抗剪能力，在受到外力影響時也不會輕易變形，對其進行施工也比較方便。所以，在鋼結構應用于建筑施工中之后，很快就被人們所接受并廣泛應用。因為鋼材料本身具有可塑性，所以抗震能力比較強。在發生不是特大地震災害時，一般不會發生坍塌的情況，給建筑物的安全性提供了保證。但是鋼結構的價格相對來說比較高，這也成為了制約鋼結構發展的一個原因。

2.4砌體結構

砌塊在制作上，有很多種不同的技術，因此，其重量和體積也是不同的。砌塊在建筑物的抗震設計中也是比較常見的一種材料。如果建筑工程的跨度很大的話，只用鋼材進行施工是有一定困難的，這時，就要與砌塊相結合使用了。這樣的結合，不僅僅是對建筑的形式進行了創新，還能夠更好的進行抗震設計，保證建筑的安全性。在我國的民用建筑中，大部分都是采用砌體結構的。砌體結構的民用房屋內墻相對更多，這樣就能夠提高建筑的抗震能力。但砌體結構也存在一定的缺點。砌塊相對來說比較脆弱，并且無法像鋼材一樣變形，這就極易出現裂縫問題，甚至在發生地震時出現坍塌情況。

3　提高民房建筑結構設計抗震能力的方法

3.1整體設計

想要保證民用建筑結構的抗震能力，在發生強烈地震時也能夠輕松應對，在對建筑物進行設計時就要把抗震理念結合進去。要對整體建筑的結構進行分析和考慮，設計出相對來說更簡單、承受力強、抗震性能好的建筑。

3.2局部設計

整體設計之后，對建筑的局部也要進行抗震性能的設計。

1)場地的選擇。在建筑工程施工之前，首先要對施工場地的地質、地形等條件進行評估。保證場地適合建筑物施工，能夠從根本上降低地震災害對建筑物帶來的危害。建筑施工的場地要有利于抗震的地質，防止把建筑建立在一些不利于避震的地區，例如土質比較軟等情況。而建筑施工設計時，除了對建筑的基礎常規抗震設計之外，還要增加鋼筋混凝土的使用，利用鋼筋混凝土的剛性來增強抗震的能力。此外，還可以在建筑的底部設置一些彈性比較強的橡膠墊，用此來進行緩沖設計，提高建筑的抗震能力。

2)建筑局部的設計。地震對建筑物的破壞，主要是由于地震波傳送到地表，繼而影響到整座建筑物，導致建筑物出現震動的情況。建筑本身的重量所帶有的慣性力與地震波之間的慣性力相互作用，會使建筑物的基礎與其他的部位之間變得很脆弱。當地震波傳遞到建筑物時，地震縱波傳遞到地表，而地震橫波就會直接作用到建筑物上面，建筑物出現晃動則會造成坍塌情況，破壞建筑物。根據近年來發生過的大型地震的數據顯示，建筑物容易出現毀壞的部位是樓板和后砌墻，通常情況下建筑的主體不會受到較大的損壞。所以，對于建筑物的主體結構，務必要保證其質量，橫截面的形式也要進行合理的規劃。主體部位和其他部位之間的連接也要保證牢靠。為了防止在強烈的地震災害中發生坍塌事故，在建筑物的結構設計和構想中就要提起高度重視，在施工之前要對建筑主體與其他容易出現毀壞的部位之間的連接進行研究與思考，增強建筑物的質量與安全系數，由此才能降低強烈地震災害對建筑物的破壞，減少經濟上的損失和人員的傷亡，提高建筑物的抗震能力。

4　結語

通過上文的分析可知，當前大部分的民用建筑也已經具備了一定的抗震能力，但是從實際情況中來看，民用建筑結構設計中的抗震理念應用的尚且有待完全，在出現強烈地震時還是會發生倒塌的情況。民用建筑關系到居民的生命安全問題，如果在抗震設計上沒有很好的保證，就會造成很嚴重的安全隱患，對人的安全造成威脅。所以，在民用建筑的結構設計上，要充分融入抗震理念，把抗震措施應用到設計中，提高民用建筑的抗震能力，從而保證居民的生命安全和財產安全。

[1]唱小強,李小妮.基于抗震理念談民用建筑的結構設計[J].建材發展導向(上),2015(9):157-159.

[2]劉娟娟,王玲.基于抗震理念談民用建筑的結構設計[J].江西建材,2014(15):795-796.

[3]陳達明.基于抗震理念的民用建筑結構設計分析[J].地球,2013(1):222-232.

Oncivilarchitecturaldesignbasedonseismicidea

YinHaifeng

(Jiexiu Architectural Design Institute, Jiexiu 032000, China)

Thepaperintroducesthefeaturesforbrick-woodstructure,frameworkstructure,steelstructureandmasonrystructureofcivilbuildings,andexploresthemethodstoimprovetheseismicperformanceofthestructuralofthebuildingsfromtheoverallandpartialdesignsaccordingtothedesignaimsoftheseismicaims,soastoensurethelifeandpropertysafetyoftheresidents.

civilbuilding,seismicidea,structuraldesign,structuralform

1009-6825(2016)23-0057-02

2016-06-08

尹海峰(1976- )，男，工程師

TU352

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