房屋結構抗震設計探討

高曉東

(晉中市建筑勘察設計院，山西晉中 030600)

Gao Xiaodong

(Jinzhong Building Survey＆Design Institute，Jinzhong 030600，China)

房屋結構抗震設計探討

高曉東

(晉中市建筑勘察設計院，山西晉中 030600)

介紹了目前常用的房屋結構抗震設計方法，針對房屋結構抗震設計中存在的問題，從柱梁配筋率、內力計算、結構檢驗計算等方面，提出了房屋抗震設計的優化策略，旨在增強房屋的抗震性能。

房屋結構，抗震設計，配筋率，抗彎剛度

0 引言

在近些年來，世界各國常常會出現各種自然災害，尤其是地震，因而人們越來越關注房屋結構的抗震設計，重視建筑工程的安全問題。當前大部分房屋抗震設計人員研究的重點內容包括通過有效、合理的抗震設計，以保證房屋建筑的安全性，將房屋建筑結構抗震設計過程中存在的問題進行巧妙避免等。作為房屋結構抗震設計工作人員，只有不斷積累自身成功的設計經驗，扎實自身的抗震基礎理論，深入研究抗震設計，才能在較短時間中，設計出更為科學、合理的房屋結構抗震設計方案，才能有效解決房屋結構抗震中存在的各種問題。因此，本文對房屋結構抗震設計進行深入研究，具有重要意義。

1 房屋結構抗震設計方法

1.1 基于抗震的概念設計方法

基于抗震的概念設計方法，就是指將建筑工程和地震災害等有關施工經驗作為依據，制定出的一系列抗震設計觀念和抗震設計原則，然后由此所開展的一系列房屋結構設計，如構造設計、整體性設計。地震的震動具有自身特征，它是非常復雜、隨機、非確定的，如果要想準確預測房屋建筑結構的特性、參數，其難度是非常大的。通過深入分析房屋建筑結構設計，如果房屋中的基本結構空間需求無法得到滿足，則應將建筑工程的實際情況作為出發點，嚴格遵守房屋抗震設計理念，以進行房屋結構抗震設計。

1.2 房屋抗震構造措施

在整個房屋建筑結構設計過程中，房屋抗震構造措施起著極為重要的作用。只有制定出有效、合理的房屋抗震構造措施，才能有效提高房屋建筑結構的抗震性能。不同種類的建筑主體結構，應選用不同的抗震構造措施。為使房屋建筑整體性得到有效提高，使預制板散落現象得到有效避免，使房屋倒塌事故發生率得以有效降低，在設計磚混結構建筑物時，應根據沿樓板標高水平圈梁設置的實際情況，提高建筑外墻、內墻之間的連接性。

1.3 房屋結構隔震、減震設計方法

一般而言，房屋結構抗震的實質，就是指為有效抵抗地震破壞強度，應增強房屋建筑結構的抗震性能。房屋結構隔震、減震設計方法，就是指在房屋建筑結構體系中，合理設置隔震層，以有效抵抗地震破壞強度，或者將消能器設置在房屋建筑結構中，以對地震能量進行有效消減。

2 房屋結構抗震設計中存在的問題

2.1 柱端彎矩系數

一般來說，在房屋結構抗震設計中，常常會將強柱弱梁作為一大重要設計原則，以有效增強房屋建筑結構的抗震性能，進而當發生地震自然災害時，能夠使房屋支撐柱坍塌現象得到有效避免，房屋建筑結構抗性變性能也能夠得到有效改善，有效降低房屋在地震災害影響作用下坍塌現象發生的概率。但是，在建筑施工過程中，我們應采取有效措施，保證強柱弱梁要求的滿足。為保證強柱弱梁的實現，當前我國在房屋建筑設計過程中，主要采取的手段為增大彎矩設計值。如果柱端彎矩系數不同，則意味著房屋的抗震害能力也是不一樣的。關于柱端彎矩系數，我國在房屋設計抗震標準中也對其進行了詳細說明。

2.2 梁內力計算

根據我國現行的房屋抗震設計標準，不難發現，在對慣性矩進行計算時，應對房屋樓板影響因素進行全面思考。通過分析房屋結構后可知，梁跨處部位是受正彎矩作用的，但是在梁接近支座的位置受到的彎矩卻為負彎矩，因此以上兩處位置受到的彎矩作用是不同的。在設計房屋框架結構過程中，建筑設計人員必須要對上述內容進行深入考慮，為有效提高梁具有的慣性矩，應對柱端位置的彎矩值進行適當減小。但是，在水平載荷情況中，應對樓板帶來的一些影響進行高度重視，為減小各個樓層之間的位移值，應將彎矩值進行適當減小。但是，這卻和“強柱弱梁”設計原則之間存在一定的不同之處，同時由于混凝土結構具有獨特性能，因此在設計房屋框架結構過程中，為遵循強柱弱梁設計原則，應將梁彎矩值進行合理的改變。但是，地震災害在發生時所出現的地震綜合效應，主要來自垂直方向和水平方向，為此我們在選用上述房屋框架結構設計方法時，必須要嚴格進行驗證，以確保該設計方法的功效得到有效的發揮。

2.3 梁抗彎剛度

在房屋建筑結構設計過程中，如果要設計梁抗彎剛度，則必須要對梁結構的承載力進行全面考慮，同時在設計梁結構的抗彎性能時，應將所有設計參數作為依據，妥善處理梁的抗彎剛度值。目前，我國在房屋建筑結構抗震設計過程中，主要考慮樓板兩端受到地震災害的影響作用，并未進一步優化樓板跨中截面的設計。但是在地震發生時，地震會同時影響樓板兩端和跨中的。如果對樓板跨中截面設計予以忽視，偏重于樓板兩端設計，則極易導致樓板端面彎度小于梁結構抗彎剛度現象的發生，這和強柱弱梁設計原則是完全不相符合的。

3 房屋抗震設計的優化對策

3.1 選取合理的柱梁配筋率

在房屋框架結構設計中，房屋結構抗震性能、外力受力情況深受柱梁配筋率的影響。因此，在房屋框架設計過程中，選用的柱梁配筋率一定要合理。鋼筋抗拉性能、房屋抗震性能深受柱梁配筋率的影響。在房屋結構設計過程中，一定要深入考慮柱梁配筋率的選值。柱子在地震作用下，勢必會受到極大的拉力作用、扭力、雙向偏心作用，另外房屋建筑結構深受其他外界因素的影響作用，因而在設計過程中，設計人員一定要合理調整柱梁的配筋率計算方法，以保證最終選取的柱梁配筋率是合理的。

3.2 內力計算方式應進行合理調整

在設計房屋結構過程中，必須要根據有關規范要求和標準，選用有效的內力計算方式。在計算、驗證內力時，可以運用計算機技術來進行輔助。但是在一些特殊情況中，僅選用單調的內力計算形式，又比較死板，動態分析要求根本得不到滿足，同時在建筑施工過程中，還極有可能會發生施工安全隱患。由于在力傳遞和力分布方面，計算模型還存在很多不足之處，配筋承載力是無法全部獲取的，非常容易出現強梁弱柱問題。因此在房屋建筑抗震設計過程中，為能夠深入了解建筑結構中力的傳遞、分布情況，通過對內力進行高精度計算后，才能保證強柱弱梁結構設計的實現。

3.3 房屋抗震結構檢驗計算應進一步強化

在檢驗房屋建筑結構抗震結果過程中，應檢驗計算多發生地震災害、罕發生地震災害抗震結果。其中，在檢驗計算罕發生地震災害抗震結果時，必須深入分析建筑結構的薄弱層;在檢驗計算多發生地震災害時，必須深入分析建筑層間、頂層的抗震性能。

4 結語

地震災害具有非常大的破壞性，一旦發生地震，勢必會對房屋結構造成一定的破壞，使人們的生命安全、財產安全遭受到極大的威脅和影響。因此只有對房屋結構抗震設計進行優化，才能使人們的財產安全、生命安全得到最大程度的保護。在房屋結構抗震設計過程中，必須要對建筑受力影響因素進行深入考慮，選用有效的內力計算方式，這樣才能使房屋結構抗震設計獲得更多科學數據的支撐，使房屋結構抗震設計水平得到有效提高。

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Inquiry on building structure aseismic design

The paper introduces common building structure aseismic design methods.In light of problems existing building structure aseismic design，starting from aspects column-beam reinforcement ratio，internal force calculation and structural calculation，it puts forward building aseismic design optimizing strategies，with a view to strengthen building aseismic performance.

building structure，aseismic design，reinforcement ratio，flexural rigidity

Gao Xiaodong

(Jinzhong Building Survey＆Design Institute，Jinzhong 030600，China)

TU352

A

1009-6825(2016)35-0049-03

2016-10-10

高曉東(1964-)，男，工程師