抗震技术在房屋结构设计中的应用

王信君

【摘 要】近年来，地震给我国带来的损失是难以用金钱估算的，强大的地震灾害给人们带来的不仅是巨大的经济损失，还有要面对失去家人的痛苦。地震是一种不可避免的自然灾害，它是地球板块运动发生碰撞或者挤压产生振动，使得地面上的建筑物或其它事物在外力的作用下发生变形、崩塌，给人类造成巨大的破坏。所以在现在房屋的设计中会考虑到抗震设计，来保证房屋结构的安全，减轻地震给人们带来的损失。

【关键词】抗震技术；房屋结构设计；应用

引言

抗震结构能力的提升一直是房屋建设的关键环节，关于这方面的设计探究也是很多学者和施工人员共同面临的难题，因为房屋结构抗震能力直接和房屋的质量、寿命有关，进一步说，直接关系到人民的生命和财产安全。作为一个地震频发的国家，四川地震、青海地震和云南地震等给我国带来了严重的人员伤亡和财产损失。因此高标准的建筑结构抗震能力是十分有必要的，将抗震技术严格的应用到从地基到梁的各个环节，以确保整体的抗震质量，促进整体结构抗震能力的提升。

一、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。

二、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。

三、房屋建筑结构抗震技术的应用

1、房屋结构构件的合理布局

构件的竖向和平面布置是该房屋结构设计的关键环节，很大程度上影响了房屋的抗震性能。在布局方面，要力求简洁和规则。另外，质量和刚度的中心接近重合是房屋结构的另一原则，从而有效的提升房屋结构的抗震性能。错落的竖向结构设计和头重脚轻是房屋结构竖向布局的大忌，因此，要适当调整房屋结构的中心，使其趋于最低。在竖向强度和刚度方面，要注意保证其均匀性，尤其要严格控制凸出屋面的部分，避免地震时因为凸出屋面的建筑物部分过高而发生的鞭梢效应。设计人员在对房屋结构进行设计时，要尽可能的按照抗震性能要求进行，减少使用极其不规则的设计方案。在特殊要求下、非用不可的情况下，要特别注意抗震缝的设置，适当的化整为零，提升这些小个体的抗震性能，进而促进整体结构抗震性能的提升。既保证房屋建筑结构功能齐全，抗震能力强，同时又不失美观大方。

2、增强砌体房屋的刚度和整体性

砌体房屋抗震能力的强弱主要取决于空间整体稳定性和刚度，理想的抗震构件是现浇的钢筋混凝土楼盖，它的水平高度和整体性能优良，既能增强房屋的整体性和刚度，使得平面上墙体对齐，又能解决房屋散落、滑移的问题。为了提高墙体的整体性和稳定性，常常要在房屋墙体的适当部位增设构造柱和钢筋，从而改善房屋的抗震性能。

3、砌体房屋的层数和高度的控制

为了保证房屋建筑的结构性的抗震能力，要对砌体房屋的层数和高度进行严格控制，这是无数次的地震灾害带给我们的教训。研究表明，层数越多，高度越大的建筑物，在面对地震灾害时，越不堪一击。因此，在房屋结构设计时，要严格按照相关规范进行，对总高度和总层数进行合理的控制。在土地资源紧缺的今天，部分开发商为了攫取更多的利润，不按照抗震设计规范规定，在技术条件不成熟的情况下，尽可能多的增加楼层数。而地震灾害发生时，这些楼层往往是遭受破坏程度最大的。

4、合理布置纵墙与横墙

作为多层砖混房屋的关键承重部分，纵横墙的布置对建筑的抗震能力有着很大影响。在地震发生时，地震力的作用会影响承重的纵墙和横墙，使其出现裂缝，甚至倾斜和倒塌，对房屋造成了严重的破坏，因此纵墙和横墙的布置是房屋建筑结构设计中的重要环节。承重墙结构体系的选择原则一般是首选横墙，或者纵横墙一起承重。布置时要合理、对称、美观。墙体布置方式中，纵墙贯通的布局是首选方案。当房屋建筑条件不能满足纵墙贯通的布局时，为了提高房屋的抗震能力，避免出现建筑物纵墙和横墙在交接处被拉开的现象，可以在纵横墙的交接处增设钢筋混凝土构造柱，为了使其更牢固，加强构造配筋也是必要的措施。

5、墙体面积和砂浆强度的选择

墙体面积大小和砂浆强度等级对多层砖混房屋的抗震性能有着较大的影响，因此这两项指标的选择合理，可以在很大程度上提升房屋的抗震性能。通过查询经验数据，可以发现，当对多层砖混房屋进行抗震实验时，房屋二层以上的部分，在地震发生时，受到地震作用力很小，大多数能够达到抗震承载力标准。而一层和二层的部分，受到的地震作用力较大，属于薄弱层，在第一层表现的尤为明显。底层薄弱层是可以加固的，研究表明，当合理的增加墙体的承载面积或者砂浆的强度等级时，底层的抗震承载力明显增强，基本满足要求。由此可见，减轻震害的办法之一就是适当的增加一层和二层的墙体面积或者提高砂浆的强度。

6、房屋圈梁和构造柱的设置

水平圈梁的主要作用是连接内外墙，进而使房屋的整体性得到大幅提升，在多层砖混房屋建筑中应用较多，大多设置在沿楼板标高位置。设置圈梁的主要目的是发挥各片墙体的抗震性能，因为这样做能够减少预制板的散落，避免了砖墙平面倒塌现象的出现，将楼盖和纵、横墙连接成一个整体。除此之外，设置圈梁的另一个功能是提高墙体的抗剪能力，因为设置圈梁能够防止墙体开缝，或者当裂缝出现时避免裂缝的延伸。另外，地震发生时，地表会出现不均匀的沉陷和裂缝，这对房屋造成的影响是巨大的，而设置圈梁则能减轻这种现象带来的危害。

四、提高建筑结构抗震能力的改良方案

1、对地震外力能量的吸收传递途径进行恰当合理的布局，保证支墙、梁、柱的轴线处于同一平面，形成一个构件双向抗侧力结构体系。在地震作用下构件呈现出弯剪性破坏，有效地使建筑结构的整体抗震能力得到提高。

2、要按照抗震等级来对梁、柱、墙的节点采取抗震构造措施，保证在地震作用下建筑物结构可以达到三个水准的设防标准。按照“强节点弱构件”、“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的原则，来合理选择柱截面的尺寸，注意构造配筋要求，控制柱的轴压比，确保结构在地震作用下具有足够的延性和承载力。

3、进行多道抗震防线的设置。在一个抗震结构体系中，在地震作用下一部分延性好的构件可以担负起第一道抗震防线的作用，而在第一道抗震防线屈服后其他构件才逐次形成第二、第三或更多道抗震防线，有效提高建筑结构的抗震安全性。各地区要根据所处区域的地质特征，提高抗震设防标准。

4、在可能发生破坏性比较强的地震区域，建设、地震、科技等部门要对建筑技术规范进行严格的规定，从施工保障、材料选用、规划设计、建房选址等方面来加强监督检查和技术指导，保证建筑设施能够符合抗震设防的基本要求。

5、根据地震地区本身建筑物的特点来积极引用抗震减灾新材料、新工艺、新技术，并且借鉴发达国家的技术和经验，将其推广应用到建筑抗震设计中。

结束语

综上所述，经过多年来对建筑结构中抗震设计的研究，我国的抗震设计方法已经逐渐趋于成熟，但是还有许多需要完善的地方。我们要在严格按照建筑抗震规范要求的基础上上，科学地合理地进行建筑抗震设计，保证建筑物的稳定性和可靠性，促进我国建筑结构抗震设计向着高水平方向发展。

参考文献：

[1]韩小虎，王丽霞.探讨建筑抗震设计中的建筑设计[J].内蒙古水利，2010，（1）.

[2]侯建娟.建筑结构设计中的抗震设计[J].工業建设与设计，2009（6）.