房屋建筑結構設計體系選型和抗震設計分析

戴沛沛

摘要：在房建建設過程中，要想能夠在抗震上將建筑設計的作用充分發揮出來，則需要在建筑設計時將結構體系的選型以及抗震設計進行有機地結合，確保建筑結構的質量以及剛度能夠分布得更加均衡，力求減輕地震效應，最終實現建筑安全、可靠地使用，切實保證相關使用者的生命、財產安全，為社會穩定發展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：房建結構；設計選型；抗震設計

前言

我國目前房屋建筑的抗震設計工作還有很長的路要走，相關建筑企業應把房屋建筑抗震能力作為檢驗房屋質量標準的重要依據。地震災害給人類帶來的損失關乎人類的生命和財產安全，也是人類目前面臨的重要問題之一。因此，房屋建筑設計中應充分考慮減震抗震這一問題，為減少地震給人類帶來的損失做出貢獻。

1房建結構設計體系選型分析

1.1房建結構設計體系選型應考慮的因素

1.1.1綜合考慮周圍環境

房建結構的類型以及選型也會受到建筑物周邊環境的影響，基于此，有關部門要合理地評估好基本的設計方案，科學評估建筑物的選型對于建筑物內部結構布置的間接影響，確保在確定建筑結構的形式時，充分發揮周邊環境的優勢，合理地分析好建筑物的基礎結構所處的環境、所處地質狀況的需求以及地貌特點等，力求建筑結構設計與建筑造型及周圍環境實現和諧統一。

1.1.2結構設計滿足建筑功能要求

建筑物的功能不同，建筑設計及選型也需要進行調整，布置時要按照建筑物的具體使用需求，對不同建筑結構進行有效的功能區分，實現建筑結構資源與建筑功能的完美結合。現階段，我國建筑的功能越來越多樣化、綜合化和復雜化，用戶對于建筑物的使用需求也越來越多，因此，要科學劃分建筑物的使用功能，合理對建筑內部的空間進行規劃，綜合考慮建筑結構、建筑設計等相關規范要求，對建筑結構進行科學選型，做到既滿足建筑物功能要求，又提高建筑物使用效率，又有效節約建筑建造和運營的有關成本和費用。

1.1.3充分考慮結構材料的特性和功能

建筑結構的選型過程中需要考慮的最為重要的就是選擇建筑結構材料，要對相關材料的基本特性、材料的功能以及特點進行充分地分析，在建筑選型以及布置過程中充分分析建筑結構所具有的優勢和特點，科學合理地調整好建筑結構。現代建筑的基本結構的主要材料是水泥和鋼鐵，在建筑材料科學不斷發展的今天，鋼鐵的成分和主要性質也不斷發生變化，因而也為建筑結構的調整提供了更為多樣化的選擇，因此，在材料選擇過程中，也可以制定具有多種選擇的不同方案與不同的造型方案相配套。

1.2不同結構的選型

1.2.1豎向承重結構的選型

豎向承重結構最為重要的一個特點就在于進行房建結構的設計時，要對材料的強度以及剛度要求予以高度的重視，并對房建結構的實際承重能力進行有效地控制，以便充分地發揮建筑結構的功能。一般這一類結構形式會用于建筑層數較少、抗裂能力較差的建筑設計中，因為此類建筑形式的承重點所處的位置較低，因此此類結構的選型不適合在高層建筑中進行應用。

1.2.2水平承重結構的選型

在應用建筑物過程中，由相關的水平結構來實現對重力承載的建筑結構就是所謂的水平承重結構，此類型的結構一般包含有無梁樓蓋結構、密肋樓蓋結構、肋形樓蓋以及平板體系幾種，而這些結構一個最大的應用優勢在于能夠有效增加樓層層數。

1.2.3下部結構的選型

對于建筑物來說，特別是高層建筑，其最為重要的一個組成部分就是基礎選型，即下部結構。此類結構選型的好壞，會對結構的安全、建筑工程的造價以及施工工期產生重要影響，因而做好高層建筑的基礎選型工作有著十分重要的意義。常見的高層建筑的基礎形式有以下幾種，分別為：①柱下獨立基礎：此類基礎適合用于層數較少，土質較好的框架結構。地基為巖石地質時，則可以利用地錨在巖石上錨固好基礎，要注意錨入長度≥40d。②交叉梁基礎：即雙向為條形基礎。適用：層數不多、土質一般的框架、剪力墻、框架一剪力墻結構。③片筏基礎：此類基礎適用于那些層數不多、但土質較弱或者層數較多的一些土質，當埋置的基巖深度較大，而地下水的水位較高，地表淺處有一定承載力和一定厚度的持力層時，則可以考慮選用片筏基礎，這樣能夠有效節省投資成本，極大地縮短施工工期。當片筏基礎剛度較弱時，要驗算好基礎的不均勻沉降、變形以及裂縫，若地下水位較高，則還需要驗算結構的抗浮能力。

2房建結構抗震設計分析

2.1結構性能目標分析

2.1.1結構抗震性能要求

根據《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010），如工程等級為B級高度且不規則，而將其結構性能的目標則選定為C級，為了能夠實現C級的性能目標，則需要建筑結構能夠在多遇地震的情況下滿足第一抗震性能的基本水準：能夠在設了防裂度地震的作用下與第二抗震性能的水準相滿足：在預估的罕見的地震作用下能夠與第三抗震性能的水準相滿足。

2.1.2地震作用下結構設計要求

在多遇地震時，計算結構構件的承載力以及復核結構變形時都要跟彈性設計要求相滿足。經彈性計算分析后可知，結構沿著主軸方向產生的振動形式相似，并且結構的振型、周期、位移形態以及量值都要能夠保持在合理的范圍：結構所具有的地震作用要能夠跟高度分布進行響應：有效的質量系數跟樓層剪力的大小要相關的規范要求相滿足，同時要確保剪力墻和連梁截面跟剪應力的控制要求、配筋都在合理范圍內。在設防烈度作用下（不計入風荷載效應組合），允許部分框架梁、連梁正截面承載力進入屈服階段，結構進入彈塑性狀態。罕遇地震時，部分豎向構件及大部分耗能構件進入屈服階段，結構應進行彈塑性分析。

2.2房建結構抗震設計具體步驟

進行房建結構的抗震設計時，要做好相應的步驟探析，主要涉及到以下幾點內容：（1）房建結構在彈性作用下要選取相應的地震動參數，并準確地運算出地震效應，重點考慮風力帶來的影響以及重力荷載所產生的作用力帶來的影響，確保抗震設計能夠符合抗震第一水準，并在有效時間內合理地完成房建結構構件的截面。（2）根據上述步驟，選擇地震振動的參數，并按照該參數分析、研究房建結構層間位移參數，保證其能滿足房屋建筑的抗震標準、規范，提高自身的變形能力以及延性性能的強度，達到抗震第二水準。（3）選擇能夠符合第三水準的地震動參數，結合房屋的建筑結構進行計算，特別是要計算出抗震能力較弱位置的層間位移參數，確保其能夠根據抗震設計的相關規范進行設計，從而能夠滿足房建結構中抗震設計的第三水準的要求。

3結語

隨著經濟的不斷發展以及城市化進程的不斷加快，建筑行業成為了現代社會非常重要的行業，在整個城市化發展中占有重要的地位。隨著人口數量的不斷增加以及土地資源的逐漸減少，現代城市的建筑工程不斷向高層化、功能綜合化、管理智能化、環境生態化的方向發展。同時要對建筑結構的抗震設計理論進行深入研究，確保建筑結構的抗震性能以及結構的安全性，給人們提供安全生活保障的同時，進一步促進國家經濟的發展。