抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用探討

韓東

摘 要：地震具有極強的破壞力，地震一旦發(fā)生會對人們的財產(chǎn)安全造成威脅，居民建筑有可能瞬間倒塌。房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接關(guān)系到建筑的質(zhì)量，在建筑設(shè)計過程中要考慮到建筑的抗震性，以降低房屋在地震中的倒塌概率。本文主要分析了抗震設(shè)計的有關(guān)應(yīng)用和抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：抗震設(shè)計;房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，大量的農(nóng)村人口涌入城市，對住房的需求量開始增加，也加速了建筑行業(yè)的發(fā)展。對于房屋建筑的功能性要求也越來越高，而城市房屋的密集度增大，對于房屋的抗震性也有了新的要求。房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要更多的考慮建筑的安全、穩(wěn)固，尤其是在地震高發(fā)地帶的人口密集區(qū)。

1 抗震設(shè)計的有關(guān)應(yīng)用

1.1 抗水平荷載應(yīng)用

房屋建筑的荷載受到水平荷載的影響較大，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要考慮到這方面的因素，要加強建筑結(jié)構(gòu)中抗水平荷載的重視。抗水平荷載應(yīng)用一般指代的是材料結(jié)構(gòu)的剛度，在設(shè)計過程中對材料的剛度進行適宜的調(diào)整，并通過模擬地震的形式對房屋建筑的抗荷載水平進行測試，模擬過程中不斷的增加模擬的震級，對房屋倒塌的程度進行觀察的詳細的記錄，把有關(guān)材料剛度的一定問題進行合理的調(diào)整。通過反復(fù)的實驗使得建筑的抗水平荷載的水平達到平衡狀態(tài)，以此來提高房屋建筑的抗震性能。

1.2 位移剛度的應(yīng)用

建筑力學(xué)結(jié)構(gòu)的平衡與出現(xiàn)位移現(xiàn)象的比重有關(guān)，建筑力學(xué)結(jié)構(gòu)質(zhì)量較差時，出現(xiàn)位移的現(xiàn)象越是嚴(yán)重[1]。提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，也要加強對于位移剛度的研究設(shè)計。設(shè)計過程中，可通過定量外加劑來提高位移剛度。由于地震載荷，建筑結(jié)構(gòu)受到影響就會出現(xiàn)位移現(xiàn)象，地震載荷一般不可預(yù)測，所以位移現(xiàn)象也無法得到準(zhǔn)確的預(yù)測。對于位移的分類有側(cè)位移和水平移動兩種，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要考慮到兩種位移的影響，對于墻基和底層的連接的水平關(guān)系等都要細致的考慮到。

1.3 延展性結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

地震的破壞力度極強，波及范圍廣，普通建筑物極易在地震瞬間倒塌，因此為了延長建筑物在地震中的倒塌時長，盡量保護人們的人身安全，加強建筑物的抗震特性，設(shè)計時使用延展性結(jié)構(gòu)。延展性結(jié)構(gòu)具有極強的適應(yīng)能力，受到外界載荷時，會自動發(fā)生偏轉(zhuǎn)，能夠使得材料長期保持力學(xué)平衡狀態(tài)[2]。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中按照抗震的等級進行設(shè)計，可避免出現(xiàn)載荷過大的情況出現(xiàn)。設(shè)計時根據(jù)實際設(shè)計需要選擇合適的延展性結(jié)構(gòu)。

1.4 材料抗震設(shè)計的應(yīng)用

材料抗震性能直接決定了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震水平，設(shè)計人員要加強對于建筑材料的抗震設(shè)計。材料的抗變形能力、強度、剛度決定了材料的抗震性。材料的抗變形能力體現(xiàn)在地震破壞過程中，材料維持力學(xué)平衡的情況下，能否保持材料的形狀不發(fā)生形變。材料的剛度決定了建筑物在受到地震破壞時倒塌的時間長短。而材料的強度是否良好，體現(xiàn)在材料在地震過程中對地震直接應(yīng)力的抵抗能力。

2 抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用策略

2.1 嚴(yán)格設(shè)定防震等級

建筑設(shè)計人員為了確保建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，設(shè)定房屋建筑的抗震水平時一般會高于當(dāng)?shù)氐目拐鸬燃?，以免建筑在較常出現(xiàn)的地震中出現(xiàn)坍塌。設(shè)計人員在設(shè)計過程中，要對于抗震等級問題進行高度重視。抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)是與當(dāng)前國家的經(jīng)濟水平、科學(xué)技術(shù)應(yīng)用水平有著一定聯(lián)系的，設(shè)定防震等級要按照不同建筑類型的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)置。并對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進行勘測，通過有關(guān)部門的地震調(diào)查資料、歷史地震的等級記載的數(shù)據(jù)進行當(dāng)?shù)氐牡卣鸬燃?。同時還要注意到地震的周期性的表現(xiàn)特征，由于部分房屋使用年限較久，房屋的功能性下降，一旦有地震發(fā)生，有可能出現(xiàn)大面積的房屋坍塌。為了有效保證地震周期內(nèi)，房屋的抗震水平，對于房屋的建筑結(jié)構(gòu)的防震等級進行細微的調(diào)整。國內(nèi)對于抗震等級的設(shè)定一般依照一定的事實依據(jù)的，設(shè)計過程中遵循地震防震等級設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用設(shè)防烈度或者是設(shè)計有關(guān)的地震參數(shù)。為了達到建筑結(jié)構(gòu)的實際抗震的有關(guān)要求，要與地震的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。

2.2 設(shè)計多重的抗震防線

在地震發(fā)生時，每一道抗震防線都發(fā)揮著保護人民人身安全的作用，多重防線的設(shè)置有助于提高建筑物在地震中的抗震水平。因此，為了能夠更好的提高建筑物在地震中的抗震性能，計多重的抗震防線，讓每一道防線都能盡量的去減少地震對于建筑物的破壞程度和保障人民的安全。在選取建筑材料時盡量選擇延展性較好的材料，加強建筑物在受到地震破壞時，能夠盡量維持力學(xué)的平衡，減少在受到外界應(yīng)力的過程中，房屋建筑發(fā)生較大的形變。在延展性材料的使用過程中，將材料應(yīng)用于建筑相應(yīng)的抗震位置，可以進一步的加強房屋建筑的抗震能力。房屋建筑的設(shè)計人員在設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)加強對于抗震設(shè)計的有效措施實施，并結(jié)合不同房屋類型的功能性，加強對于房屋的抗震等級。對于房屋建筑的多重的抗震防線的設(shè)計，要多加考慮到房屋的實際設(shè)計情況，提出相對的策略，為有效增強房屋對于各種災(zāi)害的抵抗能力，加強房屋建筑的抗震水平。在設(shè)置防線時，多方面因素進行考慮，使得房屋建筑在地震過程中受到防線的良好保護。

2.3 科學(xué)選擇建筑的結(jié)構(gòu)體系

房屋建筑設(shè)計人員為了滿足人們對于房屋建筑的各項功能需求，設(shè)計過程中不僅要考慮到房屋的功能性，同時要在保證房屋結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。而抗震設(shè)計的應(yīng)用正是為了達到保證建筑結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性的目的，同時也是為了使得建筑結(jié)構(gòu)在應(yīng)對地震危害過程中，能發(fā)揮良好的抗震性能。房屋建筑設(shè)計人員在設(shè)計過程中嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，對于房屋建筑結(jié)構(gòu)的每一部分細節(jié)都遵照相關(guān)的設(shè)計圖紙施工，即使是出現(xiàn)問題時也能夠確保不影響到整體結(jié)構(gòu)的安全性。設(shè)計人員在設(shè)計時，還應(yīng)當(dāng)注意到當(dāng)?shù)氐卣鸬恼鸩ǖ膫鬟f路線，有效對各項參數(shù)進行嚴(yán)格的控制。計人員還應(yīng)注意對建筑結(jié)構(gòu)的強度、剛度進行有效的控制，以保證建筑結(jié)構(gòu)的各部分受力均衡。在房屋建筑的豎向建設(shè)中，要注意應(yīng)力的設(shè)計，盡量在房屋建筑在受到地震威脅的情況下，延長坍塌時間。

2.4 有效計算建筑的結(jié)構(gòu)參數(shù)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，有關(guān)的設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)合理的去計算建筑物的結(jié)構(gòu)參數(shù)，以保證所計算的各項參數(shù)都是有效、正確的。由于不同地區(qū)地震對于不同類型房屋建筑所產(chǎn)生的影響不盡相同，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，有效的對房屋建筑的抗震性能進行設(shè)計是很有必要的。在設(shè)計過程中，可通過對地震災(zāi)害進行模擬的方式，并記錄試驗過程中的各項數(shù)據(jù)得出實驗的結(jié)果，有效的計算建筑的結(jié)構(gòu)參數(shù)。以便能夠能給房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供一定的參考數(shù)據(jù)，同時也能夠保證設(shè)計的抗震性能。

3 結(jié)語

綜上所述，為了能夠使得房屋建筑結(jié)構(gòu)能夠在應(yīng)對地震災(zāi)害時，盡可能的提高抗震性能，將抗震設(shè)計應(yīng)用到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中是很有必要的。應(yīng)用過程中中盡量嚴(yán)格設(shè)定防震等級，并設(shè)計多重的抗震防線，科學(xué)選擇建筑的結(jié)構(gòu)體系，有效計算建筑的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而保障房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。

參考文獻：

[1]黃傳道.抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019，16（31）：155-156.

[2]張均，孫棟梁.抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].建材與裝飾，2020（05）：69-70.