房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计

沈玮

摘    要：在国内经济发展中，房地产行业发展十分重要。随着近年来，国内房屋建设量与规模的不断增加，房屋建筑逐渐朝着智能化与高层化的方向不断前行，这一问题的出现给房屋结构设计带来很大影响。相应的，其对结构体系与抗震性能等方面的要求逐渐增加。由此，本文就房屋建筑结构设计体系选型与抗震设计开展详细分析，希望能对当前的房屋建筑发展带来一定帮助。

关键词：房屋建筑 ;结构设计;体系选型 ;抗震设计

1  前言

随着城市建设步伐的逐渐加快，房地产项目发展速度也在不断加快，与之相关的建筑结构设计问题更加显现出来，因而会对国内房屋建筑工程发展产生较大影响，因此，为了不断提升国内房屋建筑工程质量，应该加强房屋建筑结构设计体系选型与抗震设计研究。

2  房屋建筑结构设计要求分析

（1）结构设计中水平荷载作用分析;建筑结构内力与建筑层高密切相关，具体而言主要包含：结构重力、竖向构件弯矩等。再者，房屋建筑结构在竖向荷载作用下竖向构件产生的轴力仅与层高成正比，但在水平荷载作用下的弯矩和侧移却分别与层高呈二次方和四次方的曲线关系。在这里特别需要注意：针对高度固定的房屋其竖向荷载参数恒定。但由于风荷载与地震荷载具有动力特性，故而其对房屋建筑结构产生的作业是不断变化的，在很大程度上会受房屋建筑结构动力差异性影响，因此有必要对此予以高度重视。

（2）轴向变形因素分析;对于高层房屋建筑结构，主要荷载为竖向荷载，且数值相对较大。这种竖向荷载会引发房屋结构梁轴向出现变形，长此下去会导致连系梁参数发生波动，最终降低房屋结构梁中间支座位置负弯矩参数。另外，竖向荷载会引发房屋建筑结构与之构件长度出现变动。

（3）侧向位移分析;在高层建筑中，侧向位移会对房屋建筑结构设计产生重要影响。随着房屋建筑层高的增加，房屋结构侧向变形参数会逐渐增加。即表明，房屋建筑结构在水平荷载的影响下，侧向位移参数会发生变化，因此需要采取措施对其进行合理控制。

3  房屋建筑结构设计体系选型

在进行房屋建筑结构设计体系选型期间，需要充分考虑环境因素与建筑功能要求，便于结构设计选型合理进行，另外在充分考虑各项因素的影响下，合理选择结构设计体系，确保其充分发挥实际效果，避免对建筑结构设计产生影响。

（1）剪力墙结构;房屋建筑中，针对剪力墙受力结构体系而言，其中的水平与垂直方向荷载都是剪力墙承担。在这一结构使用期间，可以确保结构延性得以全面發挥，与此同时，当结构受力以后，还能确保荷载传递更加均匀准确。另外，还应确保结构整体性，以便不断提升其抗震性能。

（2）框架剪力墙结构。框架剪力墙主要由剪力墙与框架构成，这种框架和普通的框架存在一定差异，剪力墙也和普通的剪力墙不一样。究其原因，主要为，建筑下端楼层中，剪力墙结构不会出现较大位移，框架拉动期间会产生曲线变形，剪力墙结构在其中承担水平力，上端楼层则与之相反，这种剪力墙结构在外力的作用下，会产生较大位移，从而使得剪力墙结构向外不断倾斜，但是整体框架却会向内移动，框架带动剪力墙发生曲线变形，这里面框架既承担了外部荷载，也承担剪力墙拉力，剪力墙结构不需要承担水平作用力，只需要承担部分负剪力。所以，上端楼层中，虽然外部荷载下产生的剪力较小，但框架自身也会产生较大剪力。这一结构在小高层建筑中时常使用。但由于这一结构体系是剪力墙结构与框架的有效融合，并由此产生的结构体系。竖向荷载也是剪力墙和框架承担的，而水平荷载则由剪力墙结构承担。这一结构体系不仅便于施工布置，还因为自身的刚度与抗震优势，被广泛应用在房屋建筑中。最后，应注意若竖向构件为剪力墙结构，那么墙体既要承担竖向荷载，又要承担地震与风荷载，故而剪力墙结构在很多抗震结构中被应用。

4  房屋建筑结构抗震设计

4.1  抗震设计要求

地震期间，在计算构件承载力与结构变形时，需要充分满足弹性设计要求。经过具体计算可知，主轴方向振动产生形式是类似的，与此同时，结构周期、振型、位移等都应控制在一定范围内;结构地震效用需要与高度相适应;楼层剪力与质量系数需要符合相关规范。

4.2  抗震设计步骤

（1）理论分析方面，现阶段常用的设计理论主要包括以下几种：反应谱理论;动力理论;拟静力理论。这里面，反应谱理论指的是在抗震设计期间，需要充分考虑地震加速度特点;动力理论主要指的是抗震结构设计期间，将地震荷载作为完整时间过程，同时将加速度当做变量，确保建筑结构成为自由度体系，进而得到不同时间下的地震反应，并开展相应的抗震设计;拟静力理论指的是在结构抗振设计期间，需要对地震力参数进行详细核算，然后参照具体核算结果与结构自重，为抗震设计提供相应依据，从而有效确保结构设计整体质量。

（2）对建筑结构体系开展抗震设计期间，需要参照下面几点进行：一，选择最佳地震动参数，计算房屋建筑结构在弹性作用下的地震效应，接着结合风荷载及竖向荷载的影响，按照承载力情况对抗震系统进行合理调整，保证其能符合第一水准中的各项要求，做好构件截面设计;二，使用相同的地震动参数，对房屋建筑结构中的层间位移参数进行详细分析，确保各项参数在规范的抗震技术范围中，再者，还应选取最佳构造措施，确保房屋建筑结构延展性和变形性较好，以便符合第二水准要求。三，在选择地震动参数期间，确保其和第三水准要求相符，计算房屋建筑结构。特别是薄弱层间位移，确保其可以和当前的设计要求相符，从而有效满足这一水准中的设计要求。

（3）砌体房屋建筑结构中，应对圈梁进行合理布置，强化内外墙连接，确保房屋建筑结构统一。在合理布置圈梁期间，当采用预制楼板时，应加强预制楼板的整体性，防止预制板出现散落的现象;此外，作为约束构件，圈梁的使用可以明显提升楼层水平刚度，在地震发生后，避免墙体出现倾斜缝隙，若这种斜裂缝已经出现，就应采取措施防止其进一步恶化，避免不均匀沉降状况的出现，进而影响房屋建筑结构整体性能。在对构造柱进行设置期间，一定要确保其科学合理，惟其如此，方能不断提升房屋建筑结构的整体性，改良建筑结构脆弱性，确保结构延性。将构造柱应用到开间墙间，可以明显提升墙体结构变形力，如此即使墙体出现裂缝，也可以借助其产生的塑性变形和摩擦力消耗地震能量。但是，在合理排布圈梁与构造柱期间，对于砌体建筑中，并没有改变建筑结构的抗裂能力，不能保证这种房屋建筑结构可以抵挡住地震等级较小的地震，因此在设计工作期间，一定要对此予以高度重视，针对多层砌体建筑，需按照相关规范要求在砖墙中设置圈梁与构造柱。此外，在抗震结构设计期间，需要融入抗震经验、设计概念、构造措施等多个方面内容。

5  结语

综上所述，房屋建筑结构设计期间，抗震设计作为一项重要内容，在专业性与系统性方面有较高要求，房屋建筑结构设计期间，应不断提升抗震设计质量，从而有效确保地震作用下的建筑结构安全。因此，在房屋建筑结构抗震设计期间，应开展科学设计，利用设计工作不断提升房屋建筑结构抗震性，从而有效减少房屋建筑结构设计对人员及企业带来的经济损失。

参考文献：

[1] 张皓勇.分析房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计[J].建材与装饰，2018（30）：108～109.

[2] 段燕荣.试论房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计[J].建材与装饰，2016（31）：89～90.

[3] 张翀.房屋建筑结构体系选型及抗震设计[J].四川建材，2016（6）：44～45.