民用建筑结构的抗震理念设计

摘要：随着社会的发展与进步，我们越来越重视建筑结构的抗震设计，抗震设计对于建筑结构设计中具有重要的意义。本文主要介绍民用建筑结构的抗震理念设计的有关内容。

关键词建筑；民用；抗震；理念；设计；原则；

Abstract: With the social development and progress, more and more attention to the seismic design of building structures, seismic design of building structural design is of great significance. This paper describes the seismic concept design of civil structures.

Keywords building; civil; earthquake; philosophy; design; principle;

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

引言

民用建筑包括非生产性的民用建筑和公共建筑，是我国建筑的主要形式。民用建筑与人们的生活居住密切相关，是日常生活中经常使用的建筑形式，研究民用建筑的抗震设计。提高建筑物的抗震性能，是防灾减灾工作的重要内容。现在就民用建筑的抗震设计提出自己的一些思考。

1、 抗震概念设计的含义

抗震设计是通过地震作用的取值和抗震措施共同实现的，通过总结历次地震灾害后发现，对于结构抗震设计来说，“概念设计”比“数值计算”更为重要。结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”，也就是说，“概念设计”是结构抗震设计的首要问题。所谓“概念设计”是指在进行结构设计时，既要着眼于结构的整体地震反应，又按照结构的破坏机制和过程，灵活运用抗震设计准则；既要把握整体布置的大原则，又兼顾了关键部位的细节，从根本上解决了结构抗震设计的问题，有效地提高了结构自身的整体抗震能力。

2、 抗震设计的一般原则

2.1场地和地基

建筑结构在地震作用下的破坏情况有四种：

2.1.1地震时，在水平和竖向振动作用下，建筑物的内力和变形骤增，甚至结构的受力形式发生改变，最终导致建筑物承载力不足甚至于丧失或者变形过大而破坏。

2.1.2地震作用下，由于节点强度不足、延性不够、锚固失效，使得结构构件缺乏可靠的连接，建筑物丧失整体性而遭破坏。

2.1.3地震作用下，由于地基承载力下降或地基土液化，使得地基部分失效甚至于完全失效，最终导致建筑物倾斜、倒塌。

2.1.4由地震引发的次生灾害如火山、洪水、滑坡、泥石流等造成建筑物的严重破坏。 所以场地的选择是建筑抗震设计成功的第一步，从选址工作开始就应该选择对抗震有利的地段，尽量避开不利的地段，避不开时应采取有效措施确保地基的稳定性；任何情况下均不考虑在抗震危险地段建造建筑物。

2.2规则性建筑

在建筑的方案设计阶段就应该尽量采用规则建筑方案，即建筑平、立、剖应规则、简单、对称；结构侧向刚度、材料强度和质量的分布应均匀、连续，无突变，因为不规则的建筑在水平地震作用下也会产生扭转振动，进而破坏。

2.3合理的结构体系

一个合理的结构体系，首先应有明确的计算简图和合理、简洁的传力途径，对于不规则建筑，应采用空间计算模型计算地震力，考虑扭转藕联影响，使其更接近实际工况。不在同一结构单元混用受力体系，优先选用现浇混凝土结构，在多层砌体房屋中优先采用横墙承重的结构体系，在底层框架抗震墙砌体房屋中，优先采用混凝土抗震墙。体型复杂的建筑，设置合理的抗震缝将上部结构分割成相互独立、相对规则的结构单元。

2.4计算结果的校核

一般来说，在结构设计中，通常采用计算软件进行抗震分析，这就要求设计人员对所用软件的适用范围、技术条件、计算模型等均有深刻的认识和充分的掌握，对所有计算结果，应经认真分析校核，只有经分析判断结果合理、有效后，方可用于工程实际。

3、民用建筑的抗震设计

在我国，民用建筑是应用最广泛、涉及面最宽的建筑形式之一．在民用建筑结构设计中，搞好抗震设计，提高其抗震能力，是预防和减轻地震灾害的有效途径，同时也是防灾减灾工作的重要内容。

3.1 目前几种抗震性能较差的民用建筑的结构形式

（1）砌体结构

多层砌体房屋是我国最主要的民用建筑，它占我国农村与城镇的大部分房屋，是量大面广的典型建筑物，多层砌体房屋一般为3 层~7 层，还有部分砌体房屋带有一定数量的钢筋混凝土梁、柱和墙，形成所谓的内部框架房屋，底层框架砖房。由于多层砌体房屋多数为小开间房屋，内墙很多，故具有较大的抗侧力刚度。但砌体是脆性材料，变形能力很小，很容易开裂，可能对内装修造成破坏。在跨度开间较大的墙体，楼梯间等结构抗震能力较弱的部位和构件，地震作用下墙就会易出现剪切型交叉裂缝，还常常出现局部塌落。

（2）砖木结构

砖木结构指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或砌块砌筑，楼板、屋架等用木结构。主要在偏僻的广大农村中存在，由于这种结构建造简单，材料容易准备，费用较低。但砖木结构的砌筑砂浆强度低且纵横墙连接不牢，整体性差，抗震性能不好，在遭遇较低烈度地震时就极易破坏。

3.2 以上几种民用建筑的抗震设计

（1） 选择经济合理的结构形式

一个结构单元应采用同种结构体系，刚度布置需均匀。为了充分发挥各构件的抗震能力，确保结构的整体性，在设计的过程中应遵循以下原则：结构应具有连续性，结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一；保证构件间的可靠连接，提高建筑物的抗震性能，保证各个构件充分发挥承载力，关键的是加强构件间的连接，使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求；增强房屋的竖向刚度，在设计时，应使结构沿纵、横两个方向具有足够的整体竖向刚度，并使房屋基础具有较强的整体性，以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。

（2）抗震防线的设置

地震有一定的持续时间，且可能多次往复作用，通过对地震后倒塌建筑物的分析，地震的往复作用使建筑物遭到严重破坏，但最后倒塌则是由于结构因被破坏而丧失了承受重力荷载的能力。适当处理单元承载能力的强弱关系和结构构件承载能力的强弱关系．使其形成两道或更多道防线，这是增加结构抗震能力的重要措施．

（3）增强砌体房屋的刚度及整体性

砌体房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系，其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点，是较理想的抗震构件，不但可消除滑移、散落问题，增加房屋的整体性，增大楼板的刚度，而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽，因作为以剪切变形为主的砌体结构，层间变形是可控制的。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件，平面上，当墙体不对齐时，现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用，同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此，采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法，在适当的部位增设构造柱，并配置一些构造钢筋，也能达到增强结构整体性的作用；另外，设置配筋圈梁可限制散落问题，增强空间刚度，提高结构整体稳定性，从而提高房屋的抗震性能。

结束语

建筑设计人员在日常设计工作中，必须学会熟练运用概念设计，并使这一理念贯穿于结构设计工作的整个过程当中，既要严格把握好设计的大原则，又要全面考虑诸多因素，最终才能保证设计的科学性和严谨性，为社会创造更多精品工程。

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