房屋建筑結構設計體系選型及抗震設計

沈瑋

摘? ? 要：在國內經濟發展中，房地產行業發展十分重要。隨著近年來，國內房屋建設量與規模的不斷增加，房屋建筑逐漸朝著智能化與高層化的方向不斷前行，這一問題的出現給房屋結構設計帶來很大影響。相應的，其對結構體系與抗震性能等方面的要求逐漸增加。由此，本文就房屋建筑結構設計體系選型與抗震設計開展詳細分析，希望能對當前的房屋建筑發展帶來一定幫助。

關鍵詞：房屋建筑 ;結構設計;體系選型 ;抗震設計

1? 前言

隨著城市建設步伐的逐漸加快，房地產項目發展速度也在不斷加快，與之相關的建筑結構設計問題更加顯現出來，因而會對國內房屋建筑工程發展產生較大影響，因此，為了不斷提升國內房屋建筑工程質量，應該加強房屋建筑結構設計體系選型與抗震設計研究。

2? 房屋建筑結構設計要求分析

（1）結構設計中水平荷載作用分析;建筑結構內力與建筑層高密切相關，具體而言主要包含：結構重力、豎向構件彎矩等。再者，房屋建筑結構在豎向荷載作用下豎向構件產生的軸力僅與層高成正比，但在水平荷載作用下的彎矩和側移卻分別與層高呈二次方和四次方的曲線關系。在這里特別需要注意：針對高度固定的房屋其豎向荷載參數恒定。但由于風荷載與地震荷載具有動力特性，故而其對房屋建筑結構產生的作業是不斷變化的，在很大程度上會受房屋建筑結構動力差異性影響，因此有必要對此予以高度重視。

（2）軸向變形因素分析;對于高層房屋建筑結構，主要荷載為豎向荷載，且數值相對較大。這種豎向荷載會引發房屋結構梁軸向出現變形，長此下去會導致連系梁參數發生波動，最終降低房屋結構梁中間支座位置負彎矩參數。另外，豎向荷載會引發房屋建筑結構與之構件長度出現變動。

（3）側向位移分析;在高層建筑中，側向位移會對房屋建筑結構設計產生重要影響。隨著房屋建筑層高的增加，房屋結構側向變形參數會逐漸增加。即表明，房屋建筑結構在水平荷載的影響下，側向位移參數會發生變化，因此需要采取措施對其進行合理控制。

3? 房屋建筑結構設計體系選型

在進行房屋建筑結構設計體系選型期間，需要充分考慮環境因素與建筑功能要求，便于結構設計選型合理進行，另外在充分考慮各項因素的影響下，合理選擇結構設計體系，確保其充分發揮實際效果，避免對建筑結構設計產生影響。

（1）剪力墻結構;房屋建筑中，針對剪力墻受力結構體系而言，其中的水平與垂直方向荷載都是剪力墻承擔。在這一結構使用期間，可以確保結構延性得以全面發揮，與此同時，當結構受力以后，還能確保荷載傳遞更加均勻準確。另外，還應確保結構整體性，以便不斷提升其抗震性能。

（2）框架剪力墻結構。框架剪力墻主要由剪力墻與框架構成，這種框架和普通的框架存在一定差異，剪力墻也和普通的剪力墻不一樣。究其原因，主要為，建筑下端樓層中，剪力墻結構不會出現較大位移，框架拉動期間會產生曲線變形，剪力墻結構在其中承擔水平力，上端樓層則與之相反，這種剪力墻結構在外力的作用下，會產生較大位移，從而使得剪力墻結構向外不斷傾斜，但是整體框架卻會向內移動，框架帶動剪力墻發生曲線變形，這里面框架既承擔了外部荷載，也承擔剪力墻拉力，剪力墻結構不需要承擔水平作用力，只需要承擔部分負剪力。所以，上端樓層中，雖然外部荷載下產生的剪力較小，但框架自身也會產生較大剪力。這一結構在小高層建筑中時常使用。但由于這一結構體系是剪力墻結構與框架的有效融合，并由此產生的結構體系。豎向荷載也是剪力墻和框架承擔的，而水平荷載則由剪力墻結構承擔。這一結構體系不僅便于施工布置，還因為自身的剛度與抗震優勢，被廣泛應用在房屋建筑中。最后，應注意若豎向構件為剪力墻結構，那么墻體既要承擔豎向荷載，又要承擔地震與風荷載，故而剪力墻結構在很多抗震結構中被應用。

4? 房屋建筑結構抗震設計

4.1? 抗震設計要求

地震期間，在計算構件承載力與結構變形時，需要充分滿足彈性設計要求。經過具體計算可知，主軸方向振動產生形式是類似的，與此同時，結構周期、振型、位移等都應控制在一定范圍內;結構地震效用需要與高度相適應;樓層剪力與質量系數需要符合相關規范。

4.2? 抗震設計步驟

（1）理論分析方面，現階段常用的設計理論主要包括以下幾種：反應譜理論;動力理論;擬靜力理論。這里面，反應譜理論指的是在抗震設計期間，需要充分考慮地震加速度特點;動力理論主要指的是抗震結構設計期間，將地震荷載作為完整時間過程，同時將加速度當做變量，確保建筑結構成為自由度體系，進而得到不同時間下的地震反應，并開展相應的抗震設計;擬靜力理論指的是在結構抗振設計期間，需要對地震力參數進行詳細核算，然后參照具體核算結果與結構自重，為抗震設計提供相應依據，從而有效確保結構設計整體質量。

（2）對建筑結構體系開展抗震設計期間，需要參照下面幾點進行：一，選擇最佳地震動參數，計算房屋建筑結構在彈性作用下的地震效應，接著結合風荷載及豎向荷載的影響，按照承載力情況對抗震系統進行合理調整，保證其能符合第一水準中的各項要求，做好構件截面設計;二，使用相同的地震動參數，對房屋建筑結構中的層間位移參數進行詳細分析，確保各項參數在規范的抗震技術范圍中，再者，還應選取最佳構造措施，確保房屋建筑結構延展性和變形性較好，以便符合第二水準要求。三，在選擇地震動參數期間，確保其和第三水準要求相符，計算房屋建筑結構。特別是薄弱層間位移，確保其可以和當前的設計要求相符，從而有效滿足這一水準中的設計要求。

（3）砌體房屋建筑結構中，應對圈梁進行合理布置，強化內外墻連接，確保房屋建筑結構統一。在合理布置圈梁期間，當采用預制樓板時，應加強預制樓板的整體性，防止預制板出現散落的現象;此外，作為約束構件，圈梁的使用可以明顯提升樓層水平剛度，在地震發生后，避免墻體出現傾斜縫隙，若這種斜裂縫已經出現，就應采取措施防止其進一步惡化，避免不均勻沉降狀況的出現，進而影響房屋建筑結構整體性能。在對構造柱進行設置期間，一定要確保其科學合理，惟其如此，方能不斷提升房屋建筑結構的整體性，改良建筑結構脆弱性，確保結構延性。將構造柱應用到開間墻間，可以明顯提升墻體結構變形力，如此即使墻體出現裂縫，也可以借助其產生的塑性變形和摩擦力消耗地震能量。但是，在合理排布圈梁與構造柱期間，對于砌體建筑中，并沒有改變建筑結構的抗裂能力，不能保證這種房屋建筑結構可以抵擋住地震等級較小的地震，因此在設計工作期間，一定要對此予以高度重視，針對多層砌體建筑，需按照相關規范要求在磚墻中設置圈梁與構造柱。此外，在抗震結構設計期間，需要融入抗震經驗、設計概念、構造措施等多個方面內容。

5? 結語

綜上所述，房屋建筑結構設計期間，抗震設計作為一項重要內容，在專業性與系統性方面有較高要求，房屋建筑結構設計期間，應不斷提升抗震設計質量，從而有效確保地震作用下的建筑結構安全。因此，在房屋建筑結構抗震設計期間，應開展科學設計，利用設計工作不斷提升房屋建筑結構抗震性，從而有效減少房屋建筑結構設計對人員及企業帶來的經濟損失。

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