浅谈房建结构体系设计及抗震设计

【摘要】随着城市化规模的日益扩大，房建项目正如火如荼的展开，尤其是高层建筑物。但是目前国内的建筑设计存在的种种弊病，严重阻碍着其发展步伐。建筑设计师过分关注建筑物的美观性，对建筑结构问题理解不够深入，导致一部分建筑物存在安全隐患。结构体系设计及抗震设计作为建筑设计中的两大要素，应引起设计人员的高度关注。本文就房建结构体系设计及抗震设计问题进行了探讨。

【关键词】结构体系设计；选型；抗震；

引言：我国有关建筑工程，特别是高层建筑工程的设计水平还没有紧跟发展的步伐。一些设计师对建筑设计和结构软件中各类基本的假设及适用范围理解得还不深入，在设计中过分考虑建筑美观性，而忽略建筑自身质量和安全隐患。建筑结构体系设计和抗震设计是房屋建筑设计中的两个关键问题，其设计的安全性和时代性要引起相关工作人员的特别关注与重视。

1、房建结构体系设计中需要注意的问题

1.1 建筑的安全性

各中建筑结构的体系设计与平面和竖向布置要符合有关规范的要求，禁止结构单元出现及其不规则的现象，对结构不规则、体型较复杂的建筑要通过不断调整设计方案和设置防震缝等方法来达到规范的要求；各类建筑结构高低可以反映其承载力和抗震抗风能力，为此要在适用的最大高度范围内进行各类结构的体系设计；通用钢结构锈蚀、木材腐烂及虫蛀、砌体的风化等都有可能给结构的安全性造成严重威胁，所以对各中建筑要根据材质来考虑其耐久性进而满足建筑结构的安全。

1.2施工水平

对于建筑结构体系设计的影响因素有多种，但是首先应当考虑的就是施工水平因素。某一时间段的建筑结构体系设计在很大程度上都受到当时的施工技术水平的左右，在大型起重机及各类建筑机械先后出现之后，才使高层建筑的各种结构型式成为现实。一般来说，施工水平对建筑结构体系设计的主要影响包含以下三项。首先，先进的施工技艺为建筑体系设计提供必要的基础；其次，建筑结构的体系设计必须要符合当前的施工条件，不能超过当前的能力范畴；其三，在进行建筑结构体系设计时还应当注重将施工工艺因素与工程的具体施工条件相结合，这是由于很多情况下同一种结构型式可以对应不同的施工工艺，但不同的施工工艺对材料消耗以及结构的受力性和抗震性能都具有重要的影响，为此在结构选型时要做到对施工工艺连带其他元素都被纳入考虑内容的范畴。

1.3经济因素对建筑结构体系设计的制约

在考虑经济问题的过程中一定要将经济效益与结构安全性结合起来考虑，不能为了节省成本而忽略了质量、使用寿命等问题。首先，进行经济分析时要有大局观，不能因为我们考虑的是经济因素对建筑结构的影响就单纯去分析结构方案施工所需要的费用，我们还应该考虑到在结构使用过程中所需要的费用。其次，在结构选型过程中还要考虑投资费用以及建筑施工期的要求。

2、房屋建筑结构抗震设计概述

当前应用较为广泛的建筑结构抗震设计理论可分成拟静力理论、动力理论以及反应谱理论三大类，首先，基于拟静力理论的，建筑结构抗震设计基本上是对地震力参数大小进行相应核算，根据结构自重与地震系数的乘积来计算该参数；其次，基于动力理论的建筑结构抗震设计的重点在于把地震整体看作一个独立的过程时间，在这其中将特征十分显著的地震动加速度看作变量参数，而建筑结构是整体计算系统中的自由体系，当精确地得出各时刻建筑地震的反应时实现抗震的设计；最后，基于反应谱理论建筑结构抗震设计重点在于地震在震动过程中具有加速度的特性。

3、房屋建筑结构抗震设计的步骤

3.1选择建筑场地

建筑设计之前，先进行建筑结构选址时，要对将要施工的现场环境进行全面的勘测，熟悉掌握当地水文地质的具体情况，对已有材料进行分析对比，从而选择出合适的场地。选址要有助于抗震，做好建筑高度及负荷的计算，尽可能选择地域广阔、平坦、硬度大的地区。

3.2房屋建筑的地基设计

第一，在房屋建造过程中，同个房屋不可建造于不同性质的地基之上。应选择均匀地质的场地来作地基，避免在地震时造成地面的裂开和地基不均匀沉降现象，而导致的建筑倾斜问题。且在建筑地基的应用上，应尽可能使用桩基或天然地基，尽量避免两类地基各半的情况。进而加强建筑整体的刚性，增强建筑抗震性。第二，在房屋建筑基础埋设时，要注意控制埋置的深度。基础埋置的深度太浅，会降低建筑嵌固作用，增加地震时建筑的振幅，增加了震害的发生率。所以在房屋建筑基础埋置设计时，要尽可能增加埋置的深度。且认真进行基槽的回填与夯实作业，保证回填土能够与基础的侧面接触紧密，提高地基的稳定性。第三，房屋建筑由基础和上部结构两部分构成。所以在建筑的室外地坪以下，不可应用内外交圈的基础圈梁，避免对上部结构和基础整体性造成影响。另外，应把上部结构的构造柱中钢筋镶嵌在基础圈梁之内，进而增强上部结构与基础间的连接。如果建造地土质的刚度很弱，还要在基础的底部设置圈梁。

3.3进行多道抗震防线的设置

设置多道抗震防线是从认为的角度加强一些竖向抗侧力的结构，增强结构可靠度；且有意地设置些相对较为薄弱的部位，使其在强烈的地震作用下可以退出工作。把地震作用周期及建筑自振周期进行区分，可在一定的程度上减少建筑共振，进而减轻地震对于建筑的破坏。通常情况下，抗震防线的设置应遵循下面几个原则：第一，优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向填充墙或支撑，或选择轴压较小的抗震墙、实墙筒体等构件当作抗侧力的第一道防线。第二，建筑采用双重抗侧力体系，建筑中使用赘余构件。若建筑受到强烈的地震作用，除了可采用结构中的赘余构件变形与屈服来消耗地震的能量；还可以利用赘余构件的推出共醉实现结构周期性变化，防止地震的时间较长以及持续性作用引起共振效应。

3.4增强建筑材料的延展性

钢和木材是代表性的建筑材料，具备一定的延展性能。我国传统的木结构建筑有着良好的抗震性，在几次地震中，我国的文物木质建筑虽然因为年代久也有损坏，但相对浮躁的现代建筑受地震的影响就晓得多了。在钢制的钢梁结构中，延伸性能比较好，能够有很大程度的变化幅度，吸收作用力。对于建筑整体来说，增强建筑材料的延展性可以很好的提高建筑的强度，即使在地震中发生一次稍微偏移，地震中的能量被延展性材料吸收，短时间内可恢复到其原本位置，这样就可以避免建筑在地震中局部受力过大发生崩裂。

4、结 语

建筑业作为城市化进程的重要部分，对经济和社会的发展有着紧密的影响。随着经济技术的不断发展，建筑规模不断扩大。通过本文对房建结构体系设计与抗震设计的有关探讨知道了房建结构体系设计对于建筑行业而言，其作用是不可替代的，在工程的设计阶段建设单位应该予以重视，使房屋建筑更加合理、舒适。同时针对房屋的安全和隐患需要进行抗震设计，只有完善的抗震设计才能让工作人员建造出安全的抗震建筑，从而提高建筑的总体质量。

参考文献：

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