房屋建筑结构选型分析及抗震设计

2016-03-19孙红林

大科技 2016年23期

关键词：选型剪力墙抗震

孙红林

（贵州省建筑设计研究院贵州贵阳 550001）

房屋建筑结构选型分析及抗震设计

孙红林

（贵州省建筑设计研究院贵州贵阳 550001）

我国建筑业的发展，要求在设计房屋建筑时必须重视建筑结构的科学选型，从而保证建筑工程的整体质量，尤其针对多地震地区，必须重视房屋建筑的抗震设计，以达到保障人们居住安全的目的。本文探讨了房屋建筑的设计过程中，建筑结构的选型以及具体的抗震设计措施，以供参考。

房屋建筑；结构选型；抗震设计

1 引言

建筑业是现代城市化进程的重要组成部分，对于城市的经济与社会发展而言，具有重要的影响。由于经济技术的不断发展，建筑规模的不断扩大，房屋建筑的设计过程中，日益重视结构选型的功能性、稳固性与安全性，尤其是房屋建筑抗震设计的重要性逐渐凸显出来，逐渐形成建筑工程新时期的发展方向。

2 房屋建筑结构的选型分析

2.1 影响因素

2.1.1 使用功能

房屋建筑的主要用途，包括居住、办公、酒店、医院等，而为了满足房屋建筑的这些功能特点，需要结合实际情况，设计建筑平面、立面布置，科学合理地选择结构形式，通过对房屋建筑实际用途的调查与了解，才能够选择合适的结构形式，保证建筑工程的功用性，筛选相适应的结构体系。

2.1.2 经济因素

房屋建筑项目所涵盖的范围较广、规模较大，所需要花费的成本较高。建筑工程的经济指标，即是指建设项目是否可以达到预期效益，设计阶段保证结构安全，实现结构的优化，以获取最大效益。通过对结构方案的综合经济分析，作为重要参考，充分考虑长期运营的经济因素，从而确定最终结构方案的经济性。

2.1.3 受力准确性

房屋建筑结构设计时应考虑整体的工作性能，不同的结构形式，其受力特点也不尽相同。设计时要注意提高其延性，如强柱弱梁，强剪弱弯等。针对常见的剪力墙结构体系，布置时应集中相邻墙体尽可能拉通并对齐，可提高结构的抗侧移能力。

2.1.4 施工技术水平

技术的发展有助于推动新结构体系的出现，在建筑项目中高水平的施工技术及工艺可完成复杂且高要求的标准，因此，施工技术水平的高低决定了最终建筑的整体性能，同时也对选型有重要的影响。

2.2 房屋建筑常见结构选型

2.2.1 框架结构

梁、楼板与柱等构件构成了建筑框架结构，其优点是延展性好，建筑空间大，结构的自重比较轻等。建筑框架结构中填充墙多采用轻质隔墙，其有着良好的经济性和轴向稳定性。

2.2.2 框架-剪力墙结构

框架-剪力墙结构，简称为框剪结构，它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此，这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。

2.2.3 剪力墙结构

剪力墙结构具有良好的整体性，并且较大的侧向刚度，水平力的作用下侧移量比较下，对房间内部的布置有利。

3 房屋建筑的抗震设计

3.1 科学选址

科学选择房屋建设地房屋的选址极为关键，在进行结构设计之前需要考虑周围外部环境，尽量避开泥石流、滑坡以及自然灾害频发的区域。《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.3.1条针对建筑场地的选择专门作出了规定。

3.2 选取合理的平面和立面布置

建筑物遭受水平地震作用的状况下，建筑物结构设计要具双向性，在实施建筑结构设计抗震的构造布置上，建筑结构要能够抵抗所有方向的地震，在设计之初，应与建筑师密切配合，确定合理的平面和立面布置。

3.3 选取合理的结构形式

选取合理的抗震结构系统：①要有多道抗震防线，防止由于部分结构或构件破坏而造成整个系统丧失抗震能力；②要具有优良的耗能、变形能力与必要的强度。一个没有充足延性，只有相对高的抗侧力强度的抗震构造系统，在地震时非常容易遭到破坏；③结构刚度与强度分布要合理。结构系统要具备合理的刚度与承载力分布，防止由于部分削弱或突变产生薄弱位置，形成太大的塑性变形集中，对可能会发生的薄弱位置，要使用措施把抗震能力提高。以上均为《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.5.2条的要求。

3.4 保证房屋刚度

提高房屋抗震能力的另外一个举措就是保证房屋有足够的刚度。①要对房屋建筑材料进行筛选，尽量使用混凝土材料，有效提升房屋的稳定性。②对于一些年老失修的房屋而言，不能二次建造，但可以通过进一步加固的方式提高房屋的稳定性。此外，还要加大对房屋材料使用的研究力度，寻找最优的房屋建筑材料，以提高房屋的抗震性能。