抗震技术在房屋结构设计中应用探究

崔 燕

(山西省化工设计院，山西 太原 030024)

抗震技术在房屋结构设计中应用探究

崔 燕

(山西省化工设计院，山西 太原 030024)

分析了房屋结构抗震的重要性，结合抗震技术的基本原理，阐述了房屋结构水平和垂直布局设计方法、刚度设计方法以及减小地震对房屋结构破坏作用的设计方法，并提出了进一步提高房屋结构抗震性能的措施，以促进抗震技术的发展。

抗震技术，房屋结构，设计，措施

建筑结构抗震近几年来在我国引起了越来越多的关注，几次重大的地震灾害更是揪起了全国人民的心。因此，房屋结构的抗震性也就受到了广泛的关注。作为房屋结构设计中的关键因素，抗震性能无疑是保障房屋结构安全的基石。如今，我国的房屋结构设计基本都考虑到了抗震性，抗震技术的应用有了大幅的发展，实实在在的确保了广大人民的生命和财产安全，确保了社会的稳定发展。

1 抗震性对于房屋结构的重要性

地震作为一种常见的自然灾害，具有破坏力大、不易预测的特点，一旦发生如果房屋没有抗震技术的应用，很可能会遭受毁灭性的打击，给人们的生命和财产安全带来重大影响。因此，抗震性对于房屋结构的重要性不言而喻。国家抗震规范中对于建筑的抗震要求是“小震不坏、中震可修、大震不倒”，按照这个要求我国的房屋结构设计在抗震性上有了很大的发展，抗震技术的应用也越来越成熟，有效的降低了地震所带来的损害，但在现如今人们对生活质量要求越来越高，房屋装饰越来越豪华的大背景下，避免人员伤亡的同时尽最大可能的保护房屋成为了抗震技术应用层面一个新的课题。

2 抗震技术的基本原理

地震灾害发生时，巨大的能量会被释放出来，以能量波的形式向周围传递，来影响建筑物，使建筑物随之发生震动，进而遭到破坏。而建筑物在地震中震动的程度则取决于建筑物自身的阻尼，当结构设计的建筑物阻尼较大时，就能有效化解地震释放出来的能量波所引起的震动，降低建筑物的受损程度，因此，抗震技术的基本原理就是在房屋结构设计时，满足其他需求的同时，尽可能的增大房屋自身的阻尼。

3 抗震技术在房屋结构设计中的应用

1)房屋结构水平和垂直布局设计。构件的水平和垂直两个方向上的合理布置，是房屋结构设计中的一项基础性内容，因为抗震性能很大程度上受墙、柱的水平和垂直位移的影响。所以，在房屋结构的设计中，要想提高其抗震性能，则应当遵循以下原则:水平和垂直方向上的构件都要简洁整齐，且其质量与刚度的中心应当重合。在垂直方向的设计中，应当尽可能的使构件的中心靠下，杜绝上重下轻的情况出现，同时严格控制其刚度和均匀性。

2)提高房屋结构整体抗震性的设计。a.科学合理的选择地基。地基的好坏是影响房屋结构抗震性的基础性因素，在设计初一定要经过充分的调查研究，科学合理的选择地基，特别注意避免地基的变形情况。同时，同一房屋结构的不同结构单元也应当设计在相同性质的地基上，减少地震时房屋内部结构产生的应力，最大可能的用地基的基础性作用来抵御地震，提高房屋结构的抗震性能。b.连续性设计。房屋结构设计要想提高抗震性能，应当保证房屋结构在整体上的连续性，确保房屋的各个构件的连接可靠，使房屋结构是一个完整的整体，当发生地震时，房屋依靠其结构上的整体性，能有效的化解和分散地震产生的能量。另外，房屋结构中顶部的凸出部分也要严格控制，防止地震时出现鞭梢效应，给房屋带来损害。c.规则性设计。房屋结构的设计中规则性对于抗震性的影响也很大，在实际设计时应当最大可能的采用规则设计，凭借对称性的结构来抵御地震，避免一些损害。尽量不采用一些不规则的设计方案，如考虑到美观等方面的因素，无法避免一些不规则结构时，应当科学合理的设置抗震缝，让不规则结构单独成为一个整体，最大限度的提高房屋整体结构的抗震性能。d.减轻结构重量。房屋结构的质量越大对地基的压力就越大，房屋结构设计时，我们应当最大程度的降低其重量，减小房屋整体结构对地基的压力，缓解地震发生时所释放的能量对房屋的冲击作用，这样不但能为人员的逃离争取一定的时间，还可以起到很好的抵御作用。

3)减小地震对房屋结构破坏作用的设计。a.隔震层。隔震层是减小地震对房屋破坏作用的有效手段。一般来说，隔震层都会安装在地基与结构主体的连接部分，使用诸如摩擦隔震元件和橡胶隔震支座等构件，地震发生时能够起到有效的缓冲作用，同时还能有效减小房屋内部物体移动、倒塌带来的二次破坏。b.反摆。反摆设计是一种比较新型的减少地震破坏作用的设计，目前还不是十分的成熟，一般设置在房屋结构的顶部，当发生地震时，反摆会产生阻尼运动，能够减小地震所引发的房屋的加速度，使房屋结构的震动变小，从而降低地震对房屋结构的破坏作用。

4 房屋结构的刚度设计

房屋的刚度对于房屋结构的抗震性来说是至关重要的，因此在选用建筑材料时应当充分考虑钢筋和混凝土的型号。尤其是用于双层加固的钢结构，应当事先确定已有结构的强度，保证上下两层结构在阻尼比和刚度上的一致性。另外需要注意的就是房屋结构设计时不让房屋整体结构的刚度过大，因为过大的刚度会使房屋在地震中承担过多的外力，一旦超越其承载力，后果会不堪设想。而如果刚度不足，则会导致房屋整体结构容易发生变形，地震中也会遭受很大破坏。因此，房屋结构的刚度设计要科学，不能过大，也不能太小，要在一个合理的范围内，这样才能有效的提高房屋结构的抗震性能。

5 进一步提高我国房屋结构抗震性能的措施

经过几十年的发展，我国房屋结构的抗震性能有了很大的发展，但是一次次的重大地震灾害让我们不能满足于此，必须进一步的提高房屋结构的抗震性能。

1)进一步提高房屋质量。加强房屋施工质量管理，严格按照有关的规定进行施工。制定相应的施工标准，根据不同的标准要求，选择施工材料，尽量选用强度大且质量小的材料，诸如草纤维板、石棉纤维板等，确保房屋结构的强度和刚度。另外，混凝土的配制也要严格按照标准执行，严格把控浇筑过程，避免气泡和不均匀的现象产生。2)加强对抗震技术应用的监管力度。要加强对抗震技术实实在在落实到房屋建设当中的力度，营造良好的监管氛围，对每个环节，包括施工质量、技术以及文件资料都要认真监理审查。将抗震技术纳入监管范围，可以采取随机抽查和定期抽查相结合的方式，监督施工企业对于抗震技术应用落实的情况，发现不合格者严肃处理。3)开发新型的抗震材料：弹性混凝土。弹性混凝土是一种新型的建筑材料，它是将诸如橡胶粒、纤细聚合纤维等材料添加到混凝土当中，使其张力变的很大，能够有效的缓解地震所释放出来的巨大能量，我国在这方面的研究也开展的很多，例如上海交通大学的陈兵、山西建华化工有限公司的王衡以及天津城市建设学院的赵晓辉都通过添加不同的成分获得了高弹性的混凝土。未来，随着科学技术的不断发展，弹性混凝土必将在房屋结构抗震性能上开辟出一片新天地。

6 结语

我国经济的突飞猛进，抗震技术也有了很好的发展，应用层面上也有喜人的成绩，但是目前房屋结构设计日趋复杂多样，装饰也越来越豪华，这就要求我们在抗震技术上能有更大的突破，以适应以上的种种变化，来提高房屋结构的抗震性，满足人们生活的需求。本文通过对各方调查研究，对抗震性的重要性、抗震技术的研究现状，抗震技术在房屋结构设计中的应用以及提高我国房屋结构抗震性能的措施，都进行了深入浅出的分析，为抗震技术的进一步发展提供了科学的理论依据。

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The application research on seismic technology in building structure design

Cui Yan

(ShanxiChemicalDesignInstitute,Taiyuan030024,China)

This paper analyzed the importance of housing seismic building structure, combining with the basic principles of seismic technology, elaborated the housing structure level and vertical layout design method, stiffness design method and the design method reducing the earthquake damage to housing building structure, and put forward the measures to further improve the seismic performance of housing structure, in order to promote the development of seismic technology.

seismic technology, building structure, design, measure

2014-11-30

崔 燕(1979- )，女，工程师

1009-6825(2015)04-0049-02

TU352

A