抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用

邢晓静

摘    要：地震作为一种伤害力较强的自然灾害，一旦发生较高强度的地震，将会对人们的生命财产安全造成极大的影响。房屋作为人们最主要的生活场所，若是对其结构进行有效的抗震设计，则能很好的降低地震对人们的威胁，降低建筑所受的伤害，甚至促进经济和社会的发展。本文将对抗震设计在房屋建筑结构设计应用的相关内容展开研究，以供参考。

关键词：抗震设计;房屋结构;结構设计

1  引言

地震的发生，很容易导致房屋建筑的倾倒，给建筑造成严重的破坏，地震发生后也有很大几率会发生二次伤害。这不仅对人们的生命财产安全造成了巨大的损害，被破坏的房屋也会导致巨大的经济和社会损失。房屋是人们主要的生活场所，因此必须要加强抗震设计，根据地震发生的特征，进行房屋结构的设计，以确保房屋能够最大程度的承受地震灾害。本文将基于影响抗震性能的主要因素，以及房屋抗震设计的原则，对建筑结构设计中基于抗震措施的方法进行探讨，这对有效保护人们生命财产安全，促进经济和社会的发有重要意义。

2  影响房屋结构设计中抗震性能的主要因素

2.1  传统的抗震设计

当前房屋结构设计中也采用了抗震设计，这些抗震设计的原则源自行业多年的抗震设计经验。但随着社会经济的不断发展，高层房屋建筑不断增多，传统的抗震设计不再适用，在实际应用中，出现了诸多不足，在地震灾害中高层房屋建筑必然会面临重大威胁。且在实际建设中，一些房屋结构的抗震设计并不符合国家相关标准，即便是进行了抗震设计，也难以达到良好的抗震效果。

2.2  房屋结构设计的基本点

对于房屋建筑的设计来说，建筑结构形状要最大化的进行简化，对建材进行灵活的运用，同时清晰的了解建筑各个结构的部件，对建筑各项数据进行准确的掌握，以确保建筑能够最大的稳定性。在竖向结构设计中，房屋建筑结构的均匀性也十分重要，足够的均匀性能够使房屋建筑在受到突然外力袭击时，不会出现严重的变形。设计中也会确保房屋建筑具备整体的合理性，特别是根基必须要稳固。以上设计基本点，若是在设计时未能准确把握，则也会对房屋的抗震性产生负面影响。

3  房屋建筑抗震设计需遵守的原则

想要提高房屋建筑的抗震设计水平，在进行抗震设计的时候，要遵循以下几方面的原则：第一，整体合理性原则。在对房屋建筑进行抗震设计的过程中，要考虑到房屋建筑本身的整体的合理性，确保抗震设计不会影响到房屋建筑的整体结构。因为房屋建筑中一些结构的设计，是为了保证房屋本身的稳定性，若遭到破坏，会直接影响房屋本身的抗震性能;第二，结构合理性原则。在进行结构设计的时候，要从整体上进行结构设计，减少建筑的侧拉力，最大化的确保建筑结构的合理;第三，竖向均匀性原则。如果房屋建筑的竖向不均匀，当受到较大外力冲击的时候，很有可能会发生变形。因此，抗震设计同样要确保建筑竖向的均匀性，使建筑能够最大化的承受外力，降低变形程度;第四综合因素原则。房屋建筑的抗震设计，要考虑到房屋所在地的环境、地形、水利等综合因素。比如，对于一些地震高发区，则建筑的抗震等级则要更高一些;考虑到建筑中的水电系统，避免水电系统的设计影响到房屋建筑抗震性能等。

4  房屋结构设计中的抗震设计

4.1  房屋建筑结构平立面体型的确定

对于房屋建筑结构而言，只有进行合理的平立面布置，确保结构布置符合建筑的抗震要求，其自身结构的抗震性能才能提升。对房屋建筑的平立面结构进行合理的布置，就是确保建筑结构功能顺畅使用的情况下，尽可能的遵循平面规则、对称规则进行结构设计，使房屋建筑同一楼层平面刚度变化相同。另外，要尽可能的降低房屋建筑的竖向凹凸，使其竖向刚度的变化趋于稳定，最大化降低不同楼层之间从产生刚度突变。除此之外，如果房屋建筑的结构比较复杂，就要对其抗震缝进行更加严谨的设计，确保抗震缝的距离足够大，当两侧结构发生突变时，不会相互碰撞。抗震缝是抗震设计中比较敏感的环节，必须要进行合理的设置，否则当地震灾害发生时，不但不能起到良好的抗震作用，甚至还会降低房屋建筑本身的抗震性能。

4.2  选择符合抗震设计要求的建筑材料

从抗震的角度选择建筑材料，需要和建材具备轻质和高强的特性，构件之间能够整体性的连接，并具备延性，最大化的将建材的强度发挥出来。根据以上原则，钢结构是最佳的房屋建筑抗震建材。事实也证明，钢结构的确具备良好的抗震性能，唯一的不足是，钢结构的价格比其他建材要高，且需要较高的维护费用;另外，现浇钢筋混凝土结构也具有良好的整体性，且延性能够达到抗震设计的要求，抗侧移刚度也较好。最为重要的是，和钢结构相比，其价格较低。但其自身存在一个致命的不足，难以长时间进行良好的抗震，若地震时间较长，混凝土会逐渐被挤碎;装配式钢筋混凝土施工方便，不过框架节点等构件接头强度和变形能力均低于构件本身强度;预制构件也具有一定的抗震性能，但不具备整体性和延性，且在安装过程中会产生次应力，因此在高烈度地区的房屋建筑中尽量不采用此类结构。基于以上对抗震材料的分析不难看出，当前的建筑材料大多不具备完美的抗震性能。因此为了确保房屋建筑具有最大的抗震性能，要根据房屋所在地的环境因素、地震频率等因素，选择合适的抗震材料。

4.3  合理的选择房屋建筑建设场地

房屋建筑土地的选择，应尽可能选择密度和硬性都比较好，且土质成分均匀性交好的场地。因为具有以上特性的土地，能够更好的承载房屋建筑的荷载。房屋建筑土地的选择，有几类土地是尽可能避免选择的土地类型：软土、液化土、河岸边等。因为此类土地的密度和硬度不够，甚至缺乏良好的凝结度，一旦发生地震，房屋建筑倾倒的可能性很大。另外，地震断裂带也是不利于房屋建筑建设的场地，因此一定要避免选择。

4.4   对房屋建筑的结构参数进行准确的计算

在对房屋建筑进行抗震设计之前，和抗震相关的参数必须要进行准确的计算。第一，根据该地区的自然条件，计算出房屋建筑的抗震等级，并制定合理的抗震措施;第二，以所建的房屋建筑结构类型，对其在地震中的荷载进行计算，选择适合该的抗震设计参数;第三，借助信息技术，建立计算模型，计算房屋建筑在地震中的各方面抗震数据，根据计算结果，决定是否对抗震措施、设计参数等进行调整;第四，根据最终的计算结果，进行房屋建筑的抗震设计。

4.5  通过相应措施加强抗震薄弱环节

虽然采取了合理的抗震设计，但因为环境因素的不同，实际的房屋建筑建设难免会存在一些薄弱环节，这是抗震设计中不可忽略的地方。加强对薄弱环节的保护，避免因此降低房屋建筑的抗震性能。可以从两个方面进行：加强对薄弱环节的保护，以及将薄弱环节上的荷载尽可能的转移到能够承受更高荷载的结构上，分担薄弱环节的荷载。要注意的是，若薄弱环节比较集中，荷载的转移不能只转移到一个建筑结构上，而是应该平均转移。这么做的目的，是为了避免某一结构不至于承受过度荷载。

5  结语

房屋建筑是人们生存的主要场所，其抗震设计性能会直接影响到人们的生命财产安全，乃至对整个社会都有一定的影响。因此在设计中一定要遵循抗震设计的原则，考虑房屋建筑设计基本点，结合房屋结构设计共同设计，最大化的提升建筑的抗震性能。

参考文献：

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[2] 龚小林.浅析抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰，2016（33）：46～47.

[3] 宋海燕.谈抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].山西建筑，2013（27）：38～39.