房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨

房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨

发表时间：2018-10-30T16:17:09.007Z 来源：《防护工程》2018年第19期作者：潘继远

[导读] 在房屋建筑建设中，要想充分发挥抗震设计的作用，建筑设计时要将结构体系选型与抗震设计相结合，就能促使建筑结构的质量得到保证

广东博意建筑设计院有限公司海口分公司海南海口 570105

摘要：在房屋建筑建设中，要想充分发挥抗震设计的作用，建筑设计时要将结构体系选型与抗震设计相结合，就能促使建筑结构的质量得到保证，也能减少地震产生的应力作用，确保建筑物结构的安全人们的生命和财产安全。文中对房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计进行了分析。

关键词：房屋建筑；结构设计；体系选型；抗震设计

1建筑抗震设计时出现的问题

1.1房屋结构设计中出现的问题

在工程结构中，由于横向刚性的结构形式不够稳定。在结构的分布状态不断改变的同时，地震所产生的内力分布也会跟着改变；从而使建筑物的结构分布出现比较大的变化，这会使垂直方向的结构分布出现薄弱的地方，对房屋的整体结构产生很不利的影响。由于每次地震带来的破坏形态都是不一样的，所以很难对地震的危害进行准确地判断，更是无法及时做出应对措施。根据我国建筑的常规形态来看，通常会理解为，对填充墙进行处理就可以减少自然振动的周期。所以，从结构的整体上来看，垂直填充墙的分布对地震的作用是有影响的。不重视填充墙的设计。填充墙对工程建筑的主体结构的抗震设计也会产生影响。如果不能对其进行合理的设计，就会埋下安全隐患，对防震工作产生很不利的影响。钢筋混凝土的结构在遭遇地震时，会利用自身的结构变形吸收地震所产生的能量，所以在一般情况下，如果利用钢筋混凝土的结构的变形来释放地震力是比较危险的。综上所述，在房屋建筑中一定要注意填充墙的结构位置和刚度，从而确保地震时人们对地震的形式能够做出明确地判断，进而减少经济损失。

1.2场地选址的不正确

对建筑行业来说，建筑物地基条件是影响建筑安全的重要因素。如果我们在选址的过程中，选择了一些有软土、液化土或者土壤分布不均匀的场地，那么地震时，这些场地的建筑物就会出现崩塌和下陷的情况，这会对人们的生命财产安全带来很大的隐患，地下土壤中存在软弱粘性的土壤、软硬土层的分布不均匀。再加上如果有填土的地区，那么建筑物的稳定性很弱，发生地震时建筑物结构会瞬间被破坏，从而导致房屋的坍塌和下沉。如果在建筑的过程中我们无法避开这种特殊土壤和特殊土层，那么我们就应该对建筑物的地基和结构进行合理地加固和设计。

1.3建筑物结构设计不合理

在设计建筑物的结构时，我们应该考虑如何提高建筑物的延性。因为延性能力越强抗震效果越好，延性结构机制可以把地震带来的破坏作用转移到其他地方，产生非弹性的形变，使结构的次要构件来吸收地震能量对建筑物的整体结构进行保护。建筑物本身的抗震强度主要依托延性结构的抗震性能，当发生地震时，最先受到破坏的是钢筋混凝土等的结构的框架，接着是建筑物的支柱受力变形，但是在设计建筑物的延性构件时往往会出现很多问题，如果不能够合理地设计建筑物的延性构件，就会导致地震产生的破坏还没有传到延性构件就会消失，从而使其失去应有的作用。这样也就无法保证建筑物对地震能量的消耗，从而造成对建筑物的破坏。

2房屋建筑结构设计中体系选型

房屋建筑结构设计体系主要分为剪力墙结构体系与框架—剪力墙结构体系。

2.1剪力墙结构体系

剪力墙结构主要是采用钢筋混凝土墙板建筑围成的一种框架，这种墙板不仅代替了传统框架结构中的梁柱，还能够承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力。剪力墙在建筑中能承受竖向的重力和水平的拉力，布置的结构具有很大的刚度，更具有一定的空间整体性，在建筑的房间内隐藏了梁面、柱棱角等，更方便于室内装修装饰设计，利于使用。剪力墙结构主要用于高层房屋建筑建设中，属于刚性体系，结构也具有一定的延展性，在施工过程中也具有很强的整体性，这种结构具有一定的抵御灾害的功能，在受到一次损伤后，不会给房屋建筑带来太大影响。

2.2框架—剪力墙结构体系

又称框剪结构，在房屋结构设计中，水平的荷载由剪力墙承受，竖向的荷载由框架承担，其有以下的优势：首先，在同样设防烈度地区，框剪结构因剪力墙抗震能力较强，建筑物的高度远比正常的框架结构高很多；其次，框架剪力墙结构相对于单一的剪力墙结构，其建筑空间布置更自由，易于满足建筑工程在建设过程中使用区域的空间需求；然后，框架剪力墙结构在水平荷载下的整体侧向变形介于弯曲型与剪切型之间，在用料、舒适度等各方面都比较适中；最后，由于框架剪力墙结构在水平荷载下，大部分剪力由剪力墙承担，底层的框架柱截面尺寸可以做得不必过大，不仅节约了使用空间，还节约了建筑材料，为建筑企业减少了成本支出，更大程度的提升了企业的效益。

3房屋建筑结构抗震设计要点

3.1结构性能目标分析

3.1.2结构抗震性能要求

对于房屋建筑结构，在进行抗震设计的时候，根据高层建筑混凝土结构相关的技术规程，如果工程的为B级等级，结构性能就应该选择C级等级，这样要想对C级等级的性能目标进行实现，建筑结构在遇到地震的时候，能够满足第一抗震性能的基本水平，也能在设防烈度地震的作用下，与第二抗震性能的水平相互满足，在对罕见地震进行预估的时候，能与第三抗震性能的水平相互满足。

3.1.2地震作用下结构设计要求

在遇到地震的时候，结构构件的承载压力和复核结构变形情况都要与弹性设计的要求相互满足，通过对弹性进行计算和分析可以知

道，结构沿着主轴产生的振动形式是相似的，且结构的振型、周期等都要在合理的范围之内，同时结构产生的地震作用要与高度的分布情况相符合。其次剪力墙、连梁截面与剪应力的控制要求、配筋等都要控制在合理的范围之内，并且在设防烈度的作用之下，一部分框架梁、连梁正截面要进入到屈服阶段，结构的状况要进入弹塑性。此外在遇到罕见地震的时候；一部分竖向构件和绝大部分消耗能量构件要进入屈服阶段，应该对结构的弹塑性进行分析。

3.2房建结构抗震设计流程

第一阶段的抗震设计是受到多次遇到地震的作用，对结构进行弹性分析，并且对结构楼层之间的位置移动、建筑结构整体稳定性、结构构件的抗震承载压力等进行验算。绝大多数的建筑结构只需对第一阶段的抗震进行设计，并且要利用抗震设计、抗震构造措施来对第二和第三水平的抗震设防要求进行满足。第二阶段的抗震设计是受到罕见地震的作用，对结构进行弹性分析。对具有特殊性要求的建筑，在发生地震的时候容易造成建筑倒塌，出现明显薄弱层的不规则结构，同时出来对第一阶段的抗震设计之前，还要对结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算，并且采取相应的抗震构造措施来对结构的延性进行保证。根据《建筑抗震设计规范》的5.2.1条规定，根据不同的结构类型，采用不同的抗震计算方法。第三阶段的抗震设计，采用与第三水准地震相对应的地震参数来对房屋建筑结构进行分析，尤其是抗震结构能力较弱的层间位置移动参数，促使其与抗震设计的相关规范相符合，进而有效满足建筑物第三水准抗震性能的具体要求。 4结束语

总之，在城市迅速发展的当下，超高层建筑成为城市房屋建筑的主流趋势，但质量是人们关注的永恒焦点，质量是提升企业竞争力的硬道理，这也是保障其长期发展的前提。房屋建筑结构设计也要围绕这一硬道理开展，尤其在地震频发的我国，提升了房屋建筑结构的稳定性与安全性，才能够促使高层建筑的社会、经济、生态效益的相统一。在今后房屋建筑结构设计体系的选项与抗震设计中，设计师应通过不断的实践摸索，利用先进的科学技术解决结构设计中遇到的问题，并通过技术要点的掌握与质量的有效控制，来实现房屋建筑更快、更好地发展，为社会经济发展以及人们生活质量的提高做出巨大贡献。

参考文献:

[1]车申.建筑结构设计中的抗震设计探讨[J].工程技术研究,2018,(2):224-225.

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[3]钱斌.现有小高层钢筋混凝土房屋的抗震鉴定与加固[D].华中科技大学,2016.