時(shí)間：2023-10-13 16:07:07
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【關(guān)鍵詞】房屋，建筑結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)計(jì)，要求
中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一.前言
由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，社會(huì)需求不斷增多，使得建筑的高度不斷加高，形態(tài)愈加復(fù)雜，建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)也趨于多樣化。我國作為一個(gè)多震國家，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重抗震設(shè)計(jì)，良好的抗震設(shè)計(jì)和抗震措施至關(guān)重要?？拐鹪O(shè)計(jì)中，要進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)?？拐饦?gòu)造措施是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和抗震措施，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工中，應(yīng)熟悉各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震構(gòu)造措施。
二.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求
地震作用越大，房屋抗震要求越高。不同設(shè)防烈度和場地上，結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗震能力會(huì)有差別，結(jié)構(gòu)可能進(jìn)入彈塑性狀態(tài)的程度不同。震害表明，未經(jīng)抗震設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在7度區(qū)只有個(gè)別構(gòu)件破壞，8度、9度破壞增多，因此，對(duì)不同設(shè)防烈度和場地可以有明顯差別。結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能，主、次要抗側(cè)力構(gòu)件的要求可以有區(qū)別。如框架結(jié)構(gòu)中的框架與框架――抗震墻結(jié)構(gòu)中的框架應(yīng)有所不同。房屋越高，地震反應(yīng)越大，其抗震要求越高。綜合考慮地震作用，結(jié)構(gòu)類型和房屋高度等因素劃分抗震等級(jí)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，可以對(duì)同一設(shè)防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等級(jí)設(shè)計(jì)；對(duì)同一建筑物中結(jié)構(gòu)部分采用不同抗震等級(jí)。
三.影響建筑抗震的因素分析
1.建筑抗震取決于所選取建筑結(jié)構(gòu)形式
為實(shí)現(xiàn)“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標(biāo)，新版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中取消了磚混內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，提高了磚混結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)要求。目前普遍使用的框架－剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)形式中，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能最為突出，剪力墻次之。單純的框架結(jié)構(gòu)造價(jià)雖然抗震性能不如前兩種，但其造價(jià)較低，施工技術(shù)成熟，是目前最為常見的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)建筑當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，結(jié)合建筑的使用功能，選取合適的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)于建筑抗震意義重大。
2.建筑抗震取決于適宜的抗震措施
在場地類型不同的情況下，抗震措施主要由建筑的不同等級(jí)決定。在確定建筑等級(jí)及場地類型之后，將先進(jìn)的抗震理念和系統(tǒng)的分析計(jì)算納入到抗震措施設(shè)計(jì)中，即可改善建筑抗震設(shè)計(jì)，提高建筑抗震效果。
3.影響房屋建筑抗震性能的因素
房屋建筑抗震性能取決于場地選擇、施工質(zhì)量等其他因素。建筑工程場地選擇不當(dāng)?shù)仍斐墒┕べ|(zhì)量下降，這些因素都可能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能造成重要影響。選擇建好的工程場地、加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)督，對(duì)于提高建筑抗震性能是十分必要的。
四.建筑抗震設(shè)計(jì)具體分析
抗震設(shè)計(jì)的重要基本要求就是要確保房屋基礎(chǔ)構(gòu)造的延性設(shè)計(jì)要求得以保證，能夠在建筑結(jié)構(gòu)延性問題上設(shè)立多道防線，以此才能避免建筑結(jié)構(gòu)脆性過大造成的構(gòu)造強(qiáng)度失衡、失控的現(xiàn)象發(fā)生，從而影響其抗震性能及成果。因此，這就需要做好以下幾點(diǎn)把握。
1.周全考慮房屋建筑選址問題在房屋工程項(xiàng)目立項(xiàng)之初，就要周全考慮好能夠發(fā)揮抗震成果的選址問題，如健全周到考慮好土體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)、地貌等問題，并要預(yù)測分析地震活動(dòng)發(fā)生時(shí)建筑構(gòu)造的承受能力，且要記錄相關(guān)技術(shù)資料檔案中，待實(shí)地考證時(shí)能夠綜合評(píng)價(jià)。此外，還要避開影響建筑構(gòu)造抗震效果發(fā)揮的不利區(qū)域、地段等，當(dāng)避無可避時(shí)應(yīng)當(dāng)立足實(shí)際采取合理控制措施
2.加強(qiáng)建筑構(gòu)造規(guī)劃研究
由于地震發(fā)生時(shí)建筑結(jié)構(gòu)本身會(huì)發(fā)生應(yīng)力過于集中、突破塑性變形彈性極限等的可能，進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)抗震薄弱部分。因此，建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)能保證建筑結(jié)構(gòu)延性、安全度、以及選取合適的建筑平面、剖面進(jìn)行設(shè)計(jì)，既要保證建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度穩(wěn)定，又能避免建筑脆性過大而延性過小的負(fù)面現(xiàn)象發(fā)生。
3.保證地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求當(dāng)房屋項(xiàng)目工程的地基土體為粘性土、軟土、液化土、以及不均勻沉降土?xí)r，應(yīng)當(dāng)評(píng)估好地基的基礎(chǔ)沉降是否在預(yù)控范疇之內(nèi)，是否發(fā)生嚴(yán)重不規(guī)則沉降現(xiàn)象，從而才能有針對(duì)性的采取防控措施。
4.滿足建筑構(gòu)造體系設(shè)計(jì)要求
抗震性能價(jià)值體現(xiàn)是建筑構(gòu)造體系設(shè)計(jì)中的重要組成部分。因此在構(gòu)造設(shè)計(jì)上就要綜合分析、周全考慮、能夠統(tǒng)籌把握好各項(xiàng)綜合因素。如考慮好抗震防御等級(jí)、抗震強(qiáng)度控制指標(biāo)、項(xiàng)目建設(shè)場地、以及基礎(chǔ)地基處理、供應(yīng)材料的質(zhì)量體系要求、現(xiàn)有技術(shù)規(guī)模等問題。
5.確保建筑構(gòu)造的構(gòu)件要求
（一）房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)、要求，如混凝土的圈梁、構(gòu)造柱、芯柱、或者配筋砌體等的質(zhì)量建設(shè)體系要求就必須能夠保證。
（二）要保證混凝土結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)，在建筑的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)能具備尺寸合理、縱向承重鋼筋及箍筋的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，目的是控制剪切破壞先于彎曲破壞發(fā)生的可能，以及防止鋼筋屈服而引起的構(gòu)件塑性變形遭受破壞發(fā)生。
（三）鋼結(jié)構(gòu)建筑施工時(shí)能夠保證其構(gòu)件尺寸、規(guī)格、數(shù)量合理，進(jìn)而才能避免整體構(gòu)造抗震成果發(fā)揮不利、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生。最后，還要周全考慮好建筑構(gòu)造構(gòu)件之間的鏈接、銜接性的體現(xiàn)，控制好構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性，保證其在地震發(fā)生時(shí)的塑性破壞能夠晚于其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件，進(jìn)而才能增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與安全度。
五.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震關(guān)鍵措施和設(shè)計(jì)方法
1.建筑結(jié)構(gòu)抗震措施要點(diǎn)
（一）房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要從建筑的全局出發(fā)，全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)計(jì)每個(gè)部分的構(gòu)件，保證每個(gè)部件之間的契合，促使每個(gè)部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設(shè)計(jì)要求，滿足一定的現(xiàn)實(shí)需求，同時(shí)，通過抗震設(shè)計(jì)，使得每個(gè)構(gòu)件都可以具有相應(yīng)的承載力，當(dāng)?shù)卣饋硪u，每個(gè)構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破會(huì)，整體組合構(gòu)件將會(huì)有著更強(qiáng)大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發(fā)的能量。增強(qiáng)建筑的整體抗震能力。
（二）要嚴(yán)格選擇地基選址，地基選址是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要科學(xué)避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅(jiān)硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實(shí)地，利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行地質(zhì)勘探，山石水土監(jiān)測，并取樣論證，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析。力求使得整個(gè)地基牢固可靠，地質(zhì)穩(wěn)定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個(gè)地基不會(huì)因?yàn)槌休d而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計(jì)。
（三）采用合理的建筑平立面。建筑物的動(dòng)力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，通過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)表明，簡單、規(guī)則、對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力強(qiáng)，對(duì)延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對(duì)整體結(jié)構(gòu)的破壞，而且，對(duì)稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計(jì)算其地震反應(yīng)。
（四）選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，不同結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)體系的承載力受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等多種條件的影響，因此房建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要綜合考慮，做到科學(xué)選擇，嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)。
（五）結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結(jié)構(gòu)倒塌。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞，爭取更多的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)彎曲破壞。
六.結(jié)束語
因?yàn)樯婕暗饺祟惿?cái)產(chǎn)安全的重要問題，建筑物的抗震問題是目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)界討論比較多的話題之一。因此，我們在對(duì)建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須把房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)要求放到非常重要的位置，并采取適當(dāng)?shù)拇胧?，盡量避免地震對(duì)建筑物的損壞，為保障人民的生命及財(cái)產(chǎn)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
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【關(guān)鍵詞】房屋建筑 結(jié)構(gòu) 抗震 設(shè)計(jì)
據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年世界范圍內(nèi)發(fā)生地震的次數(shù)已達(dá)50 萬多次，而國內(nèi)的地震次數(shù)便占了當(dāng)中的 1/3。地震災(zāi)害嚴(yán)重?fù)p害了國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)發(fā)展，并帶來了嚴(yán)重災(zāi)難。因此在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能充分考慮。針對(duì)地震災(zāi)害采取有關(guān)預(yù)防措施，盡可能減少地震災(zāi)害對(duì)于房屋建筑的損害，確保人們的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全。本文就對(duì)房屋建筑在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)上的若干要求展開了研究。
一、合理選擇建筑場地
受地震災(zāi)害影響，地震范圍內(nèi)的建筑物會(huì)被嚴(yán)重破壞。由于地震而引起的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致建筑直接面臨結(jié)構(gòu)破壞，由此可見，地質(zhì)條件也屬于房屋建筑受損的一個(gè)重要因素。因此在房屋建筑設(shè)計(jì)中，需對(duì)建筑場地進(jìn)行合理選擇。一方面，應(yīng)首選地質(zhì)堅(jiān)硬、地勢開闊等有利于抗震的地質(zhì)條件，從而減少地基土在地震期間的沉陷程度，預(yù)防房屋建筑發(fā)生坍塌不良現(xiàn)象。另一方面，盡可能避免山坡邊緣、河岸等地質(zhì)軟不利于抗震的地段，以免在地震期間，在地質(zhì)條件的共同影響下，導(dǎo)致房屋建筑出現(xiàn)倒塌的情況。若實(shí)在無法避免此類地段，則需要采取相應(yīng)的有效抗震措施。第三，不應(yīng)選擇自然災(zāi)害并發(fā)區(qū)域等危險(xiǎn)地段（如地陷、滑坡以及泥石流等地段）作為房屋建筑的建造地段，以避免地震災(zāi)害并發(fā)其他自然災(zāi)害而導(dǎo)致房屋建筑破損程度加重。最后，建筑場地的土質(zhì)剛度、覆蓋層厚度等也屬于建筑物受到地震損害的一項(xiàng)重要因素。有關(guān)研究指出，建筑地段的土質(zhì)堅(jiān)硬、覆蓋層薄屬于減少地震災(zāi)害對(duì)于房屋建筑損害程度的一項(xiàng)重要原因。因此在選址時(shí)，還需要對(duì)土質(zhì)及其覆蓋厚度進(jìn)行考察。
二、房屋建筑的地基設(shè)計(jì)
首先，在建造房屋建筑期間，同一個(gè)房屋建筑不允許建造在性質(zhì)不同的地基上。并且在地基應(yīng)用上，盡量全然應(yīng)用天然地基或是樁基，盡可能避免出現(xiàn)兩種地基各一半的狀況。從而增強(qiáng)房屋建筑的整體剛性，提高房屋建筑的抗震性能。
其次，在埋置房屋建筑的基礎(chǔ)時(shí)，需注意其埋置深度的控制。若基礎(chǔ)埋置深度過淺，將會(huì)減少房屋建筑的嵌固作用，增強(qiáng)房屋建筑在地震期間的振幅，提高震害發(fā)生幾率。因此在設(shè)計(jì)房屋建筑的基礎(chǔ)埋置深度時(shí)，應(yīng)盡量增加其埋置深度。并認(rèn)真做好基槽回填工作以及夯實(shí)工作，確?；靥钔量苫A(chǔ)側(cè)面的緊密接觸，提高房屋建筑地基穩(wěn)定性。
最后，房屋建筑是由上部建筑、基礎(chǔ)兩個(gè)部分所構(gòu)成的一個(gè)整體。因此在建筑室外地坪下，不應(yīng)應(yīng)用內(nèi)外交圈基礎(chǔ)圈梁，以免影響上部建筑和基礎(chǔ)的整體性。此外，應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱鋼筋嵌入基礎(chǔ)圈梁內(nèi)，從而加強(qiáng)上部建筑和基礎(chǔ)的連接牢固性。若建筑建造地段的土質(zhì)剛度較弱，則還需設(shè)置圈梁在基底底部。
三、房屋建筑屋頂與墻體的抗震設(shè)計(jì)
在地震期間，房屋建筑的受損程度與建筑質(zhì)量之間呈正比關(guān)系。也就是建筑質(zhì)量越重，建筑的受震害程度則越嚴(yán)重。反之，若建筑質(zhì)量越輕，那么其受震害程度將會(huì)越小。其次，建筑結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，其在地震災(zāi)害中的安全性也越高。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能最小化建筑質(zhì)量，以達(dá)到最小化減小房屋建筑受震害程度的目的。
一方面，減輕房屋建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，從而達(dá)到減輕房屋建筑墻體質(zhì)量的目的。若建筑的墻體質(zhì)量過重，將會(huì)降低建筑的抗震性能，使得建筑在面臨地震災(zāi)害時(shí)，易受破壞。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需對(duì)減輕墻體重量這一點(diǎn)進(jìn)行考慮。
另一方面，在建筑屋蓋設(shè)計(jì)期間，應(yīng)盡量選擇質(zhì)量較輕的材質(zhì)。并且不要在建筑屋頂設(shè)計(jì)中添加不必要的附屬物，以免增加屋蓋重量，間接增加建筑高度，對(duì)房屋建筑抗震性能產(chǎn)生不良影響。若在屋蓋設(shè)計(jì)期間，個(gè)別物品是必須建造的，則需要通過設(shè)計(jì)盡可能降低其高度，并增強(qiáng)牢固性。選擇質(zhì)量輕的材料，從而提高建筑的抗震性能。
四、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性
1. 合理控制房屋建筑高寬度
對(duì)于房屋建筑而言，其受震害程度與建筑本身的高寬比具有一定的關(guān)系。受地震作用影響，房屋建筑的傾斜程度（側(cè)移程度）會(huì)因?yàn)槠浔旧砀邔挶仍酱蠖絿?yán)重。同時(shí)，房屋建筑的層數(shù)越多，其在地震災(zāi)害中所面臨的破壞也會(huì)越嚴(yán)重。因此，為了保障房屋建筑對(duì)于地震破壞的抵抗能力。在設(shè)計(jì)期間，需對(duì)其建筑的高度與寬度進(jìn)行合理控制。結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況，在保障房屋建筑的抗震要求的條件下，對(duì)房屋建筑層數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整。
2. 規(guī)則性設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)
在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，均勻分布結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量、規(guī)則設(shè)計(jì)建筑平面與立體結(jié)構(gòu)等是保障建筑抗震性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。若房屋建筑具有平面設(shè)計(jì)復(fù)雜，而質(zhì)量、剛度等分布混亂的情況，在面臨地震時(shí)，房屋建筑將會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)情況，使房屋建筑受到嚴(yán)重破壞。其次，在建筑整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，房屋若具有規(guī)則性，在地震期間發(fā)生扭轉(zhuǎn)的可能性較大。并且若建筑采用錯(cuò)落立面，將會(huì)因?yàn)楦叨冗^高而引起鞭梢效應(yīng)。
3. 合理處理房屋建筑的防震縫
若房屋建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則，需處理好建筑的防震縫。設(shè)置防震縫期間，應(yīng)將房屋建筑劃分為相互獨(dú)立且規(guī)則的結(jié)構(gòu)。防震縫兩邊需具備足夠?qū)挾?，徹底分開防震縫兩邊的上部建構(gòu)。并順著建筑高度，在防震縫兩側(cè)布置墻體。
4. 合理布置房屋建筑的縱橫墻
墻體屬于房屋建筑的主要承重構(gòu)件，由于房屋建筑的剛度大小主要取決于墻體數(shù)量，若承重墻體上，將會(huì)加大墻體間隔，進(jìn)而降低房屋建筑的剛度以及抗震能力。因此在設(shè)計(jì)期間，需均勻分布房屋建筑的橫墻以及縱墻，從而確保房屋建筑的整體抗震性能。
5. 合理布置構(gòu)造柱以及圈梁
構(gòu)造柱、圈梁等均屬于提高房屋建筑抗震性能的重要組成部分。其中構(gòu)造體有利于增強(qiáng)建筑墻體的抗剪性能，并優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)變形能力，從而使建筑結(jié)構(gòu)在外力作用不大的影響下僅發(fā)生變形，不對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此，在布置構(gòu)造柱時(shí)，需以《抗震規(guī)范》作為布置依據(jù)，在墻體交叉處均設(shè)置構(gòu)造柱，促使墻體材料由脆性演變?yōu)檠有?。另外，圈梁有利于緩解地震?duì)于建筑的損害，提高墻體之間的連接牢固性，對(duì)于增強(qiáng)房屋穩(wěn)固性、整體性等可起到明顯的促進(jìn)作用。在一定情況下，還可抑制墻體產(chǎn)生裂縫。
五、 結(jié)語
目前，抗震技術(shù)屬于房屋建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的一項(xiàng)主要技術(shù)，抗震設(shè)計(jì)的好壞將會(huì)直接影響到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需根據(jù)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，對(duì)房屋建筑進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，滿足房屋抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。盡可能提高房屋的抗震能力，減少地震災(zāi)害對(duì)于房屋建筑的損害。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：房屋建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)要求；設(shè)計(jì)方法
中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的基本原則
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的過程中需要遵循一定的原則，講求方法，才能夠確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和可行性。為此，設(shè)計(jì)的過程中需要遵循以下原則。
(一)確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有必要的性能
在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過程中，一定要保證建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有一定的承載能力、穩(wěn)定性、剛度和延性等性能。結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)底層柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)原則，在設(shè)計(jì)中對(duì)于可能會(huì)造成構(gòu)件相對(duì)薄弱的部位，需要采取從事提高其抗震能力，對(duì)于承受豎向荷載的主要構(gòu)件則最好不作為主要的耗能構(gòu)件。
(二)盡量多的設(shè)置抗震防線
一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系需要有多個(gè)延性較好的分體系組合而成，并且由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。例如框剪結(jié)構(gòu)就是由延性框架和剪力墻兩個(gè)分體組成，雙肢或者多肢剪力墻體系組成的。由于在一次地震之后將會(huì)伴隨著多次余震的出現(xiàn)，如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)只有一道防線，那么在建筑遭到第一次破壞之后再遭余震，就會(huì)因?yàn)閾p傷積累導(dǎo)致建筑物坍塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該有最大可能數(shù)量的內(nèi)部和外部冗余度，在設(shè)計(jì)中需要有意識(shí)的建立起一系列分布的屈服區(qū)，這樣能夠使結(jié)構(gòu)吸收和消耗大量的地震能量，從而能夠提高建筑的抗震性能。
(三)恰當(dāng)?shù)奶幚斫ㄖY(jié)構(gòu)的構(gòu)件強(qiáng)弱關(guān)系
在設(shè)計(jì)的過程中需要正確的處理好構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，在統(tǒng)一樓層內(nèi)使主要耗能構(gòu)件屈服之后，其他抗側(cè)力構(gòu)件則仍然處于彈性階段，這樣能夠使得有效屈服保持較長的階段，能夠保證建筑結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是，如果在抗震設(shè)計(jì)中一部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)超強(qiáng)，那么就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的其他部位出現(xiàn)相對(duì)薄弱的現(xiàn)象，所以說在設(shè)計(jì)的過程中需要恰當(dāng)?shù)奶幚斫Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)弱關(guān)系，對(duì)于不合理的加強(qiáng)的作法或者是在施工中以大代小，改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的這些做法都需要盡量的避免。
二、房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)方法
(一)建筑場地的選擇
當(dāng)前地震的發(fā)生雖然可以預(yù)測，但是還是會(huì)給建筑物造成很大程度的損壞，地震發(fā)生的過程中，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，就使得整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，嚴(yán)重的話會(huì)直接導(dǎo)致整個(gè)建筑物倒塌。所以，為了能夠有效地減小地震對(duì)房屋建筑的損壞，我們必須選擇好施工場地。
(1)由于我國地理?xiàng)l件比較復(fù)雜，最佳的施工場地應(yīng)該選擇在地勢平坦、開闊的地區(qū)，這樣能夠減少地震時(shí)的沉降度，提高建筑物的穩(wěn)定性，進(jìn)而減少建筑物的坍塌情況。
(2)有些地區(qū)的地形本身就容易受到地震的破壞，例如，河流、山川附近、地形不均勻地區(qū)等等，如果在這樣的土地上建設(shè)建筑物，一旦發(fā)生地震，就會(huì)直接導(dǎo)致建筑物倒塌。在選擇施工場地的時(shí)候應(yīng)該盡量避開這些地區(qū)，如果不能避開，就必須做好抗震措施。
(3)有些危險(xiǎn)地區(qū)能夠直接主觀判斷出來，例如容易發(fā)生泥石流、滑坡等地區(qū)，建筑物一定不能在這些地區(qū)建設(shè)，如果把房屋建筑在這些地區(qū)，一旦發(fā)生地震就會(huì)引發(fā)一些其他的自然災(zāi)害，給人們的生命安全造成更大的危害。此外，建筑場地土地的性能也和建筑物的抗震性有直接關(guān)系。通過大量的實(shí)踐數(shù)據(jù)顯示，土質(zhì)越堅(jiān)硬，抗震性能就越好。
(二)地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
(1)為了全面的加強(qiáng)房屋建筑整體的剛性，增強(qiáng)建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性。在房屋建造的過程中，同一個(gè)建筑單元不能夠建設(shè)在不同性質(zhì)的地基上，也不能夠采用不同的方式，要么就全部采用天然地基的方式，要么就全部采用樁基方式，不能一半采用天然地基，一半采用樁基。
(2)房屋建筑物的基礎(chǔ)的埋置要有一定的深度，埋置過淺就會(huì)使建筑物的嵌固作用減小，從而使建筑物在地震中的振幅增大，極易發(fā)生震害。所以，在對(duì)建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行埋置時(shí)，要盡可能的增加埋置的深度，同時(shí)做好基槽的回填和夯實(shí)工作，使回填土與基礎(chǔ)的側(cè)面發(fā)生緊密的接觸，更好地提高地基的穩(wěn)定性。
(3)基礎(chǔ)和上部建筑構(gòu)成了房屋建筑的整體，為了加強(qiáng)兩部分建筑之間的整體性，基礎(chǔ)在室外的地坪下不宜做內(nèi)外交圈的基礎(chǔ)圈梁。同時(shí)為了使上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間的連接更加的牢固，就要把上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱鋼筋插入到基礎(chǔ)的圈梁中。當(dāng)?shù)鼗耐临|(zhì)剛度不強(qiáng)時(shí)，還應(yīng)該在基底的底部布置圈梁。
(三)建筑設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
(1)房屋的高度和寬度。不論是房屋建筑的高度還是寬度都不能夠單獨(dú)影響抗震性能，而是高寬比。房屋建筑的抗震性能和高寬比成反比，也就是說，建筑物的高寬比越大，建筑物的抗震性能越不好，受到地震損害的程度就越高。此外建筑物受到地震損壞的程度還和層高有關(guān)系，層數(shù)越高，損害程度就越大。所以為了減小建筑物受到地震損害的程度，對(duì)建筑物實(shí)行限高政策。此外，在抗震性能設(shè)計(jì)的時(shí)候，還應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇最佳的高度和寬度。
(2)房屋建筑的結(jié)構(gòu)體系。在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，要盡量的使結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量分布的均勻，而且使建筑的平面和立體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)規(guī)則的感覺。如果平面設(shè)計(jì)的過于復(fù)雜，就會(huì)使質(zhì)量和剛度分布的不均勻，在發(fā)生地震時(shí)，就會(huì)使建筑物發(fā)生嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，加重地震對(duì)房屋的破壞。另一個(gè)影響抗震效果的因素就是結(jié)構(gòu)的整體布置，不規(guī)則的房屋，在地震中更容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)，而且如果采用的是錯(cuò)落的立面，也會(huì)由于高度過高而產(chǎn)生“鞭稍效應(yīng)”。
(3)縱橫墻的分布。在房屋建筑物中，最主要的承重構(gòu)件就是墻體，墻體在地震中很容易產(chǎn)生裂縫甚至是倒塌，所以要對(duì)縱橫墻進(jìn)行合理的配置。在對(duì)房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要使橫墻和縱墻分布均勻，共同承擔(dān)房屋的重量。通常來說，墻體的剛度決定建筑物的剛度，如果房屋建筑中承重墻比較少，就會(huì)使得墻體之間的空間變大，建筑物的剛度就很小，抗震能力就會(huì)弱。所以應(yīng)該根據(jù)實(shí)際工程情況來確定好房屋建筑的墻體，保證建筑物的剛度。
(4)建筑懸挑梁梁高度選用。有一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員經(jīng)常對(duì)梁饒度計(jì)算這一環(huán)節(jié)進(jìn)行忽略，在對(duì)建筑物進(jìn)行正常使用這一狀態(tài)下，梁高的選用往往都比較小，這也就造成了建筑物梁截面受壓區(qū)應(yīng)力過高，梁截面受壓區(qū)也就產(chǎn)生了非線性的徐變 。如果我們進(jìn)一步發(fā)展挑梁變形，梁支座的截面上部的受拉區(qū)也就經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些豎向裂縫，這些豎向裂縫的跨度也就比較大。受到了支座附近剪彎作用影響，豎向裂縫也就不斷的向下延伸，進(jìn)而成為了斜裂縫，這時(shí)，建筑物的梁也就已經(jīng)接近了毀壞的程度，建筑物裂縫在梁支座位置的斜向延伸，那些靠近上部的縫寬度也就越大。
(四)墻體和屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)要求
房屋建筑的質(zhì)量越輕，其遭受地震破壞的程度也就越小，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也就越強(qiáng)，房屋的安全性也就越高。所以為了減輕房屋建筑在地震中受到的破壞，就要把結(jié)構(gòu)的各部分做得輕一些。房屋建筑的上部建筑主要是墻體和屋蓋。
(1)要使房屋建筑結(jié)構(gòu)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變輕，就要使房屋的墻體變輕。如果墻體的重量過大，其抗震性能就會(huì)變得很弱，發(fā)生地震時(shí)，就會(huì)很容易遭到破壞。所以，應(yīng)該控制墻體重量材料的特性。
(2)在屋蓋的設(shè)計(jì)中，屋蓋要盡可能用材質(zhì)比較輕的材料，并且盡量不要在屋頂增加沉重的附屬物，那樣不僅增加了屋蓋的重量，還增加了房屋的高度，加大了房屋建筑的高寬比，影響房屋的抗震性能。如果是必須建造的，也要盡量做得矮些、牢固些，或者是用重量較輕的材料。
(五)砌體結(jié)構(gòu)中的圈梁和構(gòu)造柱的布置
圈梁對(duì)于減輕震害有著極大的作用，無論是地基中的圈梁還是墻體中的圈梁。圈梁能夠使墻體之間的連接更加的牢固，有效的增強(qiáng)房屋建筑的整體性和穩(wěn)固性，也可以在一定程度上阻礙墻體裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)還能夠阻止建筑地基的不均勻沉降而使結(jié)構(gòu)遭到破壞。構(gòu)造柱的設(shè)置也對(duì)房屋建筑的抗震有很大的作用，構(gòu)造柱的設(shè)置能夠提高墻體的抗剪能力，同時(shí)能夠增加結(jié)構(gòu)的變形能力，使結(jié)構(gòu)在較小外力的作用下只是發(fā)生變形，而不影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。在房屋建筑的特性保持不變的同時(shí)，構(gòu)造柱的數(shù)量要根據(jù)《抗震規(guī)范》來進(jìn)行設(shè)置，但是在墻體交叉的地方，都要設(shè)置構(gòu)造柱，這樣就會(huì)使墻體的材料從脆性向著延性發(fā)展。
結(jié)語
地震是人們正常生活的嚴(yán)重安全隱患，建筑設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真研究以往地震災(zāi)害中建筑的破壞原因和狀態(tài)，在房屋建筑結(jié)構(gòu)中強(qiáng)化抗震設(shè)計(jì)，不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高建筑的抗震能力，最大程度的降低因地震造成的損失。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：房屋 建筑 結(jié)構(gòu) 抗震 設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TS958文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
針對(duì)抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和建筑類型， 在設(shè)計(jì)中要考慮地區(qū)和建筑結(jié)構(gòu)條件， 雙重的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)， 在建筑物本身的材料、 地理位置、 結(jié)構(gòu)層、 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)， 采取有效的抗震措施， 降低建筑物在地震作用下的不穩(wěn)定性， 提高建筑物的整體穩(wěn)定性。
1 房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)概述
目前在我國建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要做到“小震不壞，中震可修，大震不倒”。這是對(duì)于抗震設(shè)計(jì)的具體要求。即在發(fā)生的地震烈度低于建筑的抗震設(shè)防烈度時(shí)，建筑建筑處于彈性工作狀態(tài)，即其在地震中不會(huì)受到損壞，仍可以正常進(jìn)行使用；而對(duì)發(fā)生的地震烈度與建筑的抗震烈度相當(dāng)時(shí)，則此時(shí)建筑結(jié)構(gòu)處于非彈性階段，建筑物可能受到損壞，但經(jīng)一般性的修理即可繼續(xù)使用，即建筑物在地震破壞下經(jīng)修理后仍可以繼續(xù)進(jìn)行使用，即建筑結(jié)構(gòu)處于可修復(fù)的范圍；而當(dāng)發(fā)生較大震級(jí)的地震時(shí)，其烈度高于建筑物設(shè)防的烈度，在這種情況下，建筑物處于非彈性變開中，但要求建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)不致于倒塌或危及生命安全，在非彈性變形下人員可以從建筑物內(nèi)進(jìn)行逃離。
2 房屋結(jié)構(gòu)抗震性能所存在的問題
地震所造成的損害主要來源于地震發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的地震波，地震波具有較強(qiáng)的穿透力，可以在非常短的時(shí)間內(nèi)，通過土壤、巖層和低級(jí)，使建筑物發(fā)生外部的裂變和擠壓，當(dāng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的力量超過了建筑物的承受能力，就會(huì)發(fā)生建筑物的變形、損壞甚至倒塌。
現(xiàn)階段，房屋的抗震技術(shù)主要采用等效斜撐的方法，該方法具有一定的有效性，但是由于其精確度較低，所以在實(shí)際的應(yīng)用的過程中具有一定的局限性。對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震的剛度，按照相關(guān)理論有些學(xué)者企圖從非線有限元的角度進(jìn)行模型的填充，但是實(shí)施過程過于復(fù)雜，實(shí)際效應(yīng)并不高。在抗震設(shè)計(jì)的過程中，我們應(yīng)該對(duì)其有理論上的把握。影響建筑物抗震能力主要在于建筑物的剛度，所謂的規(guī)定，與在按空框架分析的基礎(chǔ)上乘以小于 1 的周期修正系數(shù)體現(xiàn)填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度貢獻(xiàn)，而不去計(jì)算填充墻的剛度。周期修正系數(shù)與地震作用下混凝土結(jié)構(gòu)的反應(yīng)密切相關(guān)。所以在抗震設(shè)計(jì)中對(duì)于周期修正系數(shù)的確定是確定框架填充墻結(jié)構(gòu)是否合理的一個(gè)重要的因素。如果我們沒有進(jìn)行精確的計(jì)算，那么將直接導(dǎo)致在建筑施工和使用過程中穩(wěn)定性和抗震性的不精確。另外，對(duì)于結(jié)構(gòu)周期修正系數(shù)的合理性，現(xiàn)階段也存在一定的疑問，并沒有十分肯定的理論依據(jù)和學(xué)界認(rèn)可。
3房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法
第一，以房屋建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造為依據(jù)。傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方案的確定主要依據(jù)房屋的基本機(jī)構(gòu)，以鋼筋混凝土框架為主要特點(diǎn)的房屋為例，則主要考慮鋼筋混凝土的構(gòu)件尺寸、最小配筋率等等方面。近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的抗震技術(shù)有了一定水平的提高，抗震設(shè)計(jì)規(guī)范也得到了一定程度的完善，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)從整體到局部的設(shè)計(jì)都形成了一套完整的抗震措施，對(duì)于大部分建筑，只要按照規(guī)范進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，就能保證建筑結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能。
第二，以房屋建筑規(guī)劃和場地為依據(jù)。為了提高房屋的抗震水平很多開發(fā)商在建筑的前期對(duì)建筑場地進(jìn)行較為科學(xué)準(zhǔn)確的測定和選擇?？拐饘訉?duì)于建筑物未來的穩(wěn)定性具有十分重要的作用。同時(shí)在建設(shè)的過程中，房屋的外部情況與其他建筑物之間物理空間關(guān)系也應(yīng)該進(jìn)行綜合的考慮，例如鄰棟樓之間的距離、建筑物的外觀等等都十分重要。同時(shí)在設(shè)計(jì)的前期，應(yīng)該考慮到建筑物上部位移的特點(diǎn)、位移的性能等等方面。我們知道建筑物的使用周期較長，所以在設(shè)計(jì)的過程中，在建筑能夠移動(dòng)的范圍內(nèi)不能有其他物體成為障礙物。所設(shè)計(jì)的入出口等等要保證在出現(xiàn)地震時(shí)的絕對(duì)安全。
第三，以房屋建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)為依據(jù)?？拐鹪O(shè)計(jì)的最終目標(biāo)就是為了保證在發(fā)生地震的時(shí)候能夠保證建筑物的安全性。因此，在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該根據(jù)建筑物所在區(qū)域的抗震設(shè)防烈度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)在地震力作用下的小震不壞，中震可修，大震不倒。同時(shí)，對(duì)于沒有進(jìn)行地震作用設(shè)計(jì)的建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，也應(yīng)該滿足相應(yīng)的構(gòu)造措施，使房屋發(fā)生故障時(shí)，可能造成的損害程度在可控的范圍內(nèi)。同時(shí)，大風(fēng)對(duì)于建筑的影響也很大，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)方案確定的過程中，應(yīng)該考慮到大風(fēng)對(duì)于建筑物水平震動(dòng)所能帶來的影響，從而保證建筑物的抗震性。
4 提高房屋筑工程杭震設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效措施
第一，選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖ龅?。在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)方案前，對(duì)于重大工程來說，應(yīng)該綜合考量建筑地址的地理特性，對(duì)其進(jìn)行較為科學(xué)詳細(xì)和準(zhǔn)確的地震安全性評(píng)估。形成評(píng)估結(jié)果后，在設(shè)計(jì)和施工的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照評(píng)估的結(jié)果，設(shè)計(jì)較為科學(xué)的防震標(biāo)準(zhǔn)要求，然后進(jìn)行相關(guān)施工。所以擬定進(jìn)行建筑的前期，應(yīng)該選擇地震發(fā)生頻率較低、發(fā)生地震后能夠有效降低地震影響的地方進(jìn)行選址，盡量避免那些本身就容易給建筑物帶來不良影響的地方。
第二，選擇科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)形式。近些年，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑施工的材料和建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也開始呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)?，F(xiàn)階段主要使用的結(jié)構(gòu)包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)以及鋼混結(jié)構(gòu)。在實(shí)際選擇中，由于地域不同和設(shè)防烈度等不同因素的影響也會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的選擇產(chǎn)生一定的影響。所以在設(shè)計(jì)抗震方案的過程中，應(yīng)該選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形式。對(duì)于以上幾種結(jié)構(gòu)形式而言，鋼筋混凝土具有一定的優(yōu)越性，它具有較強(qiáng)的柔韌性，在承受高壓的條件下變形能力較強(qiáng)，是現(xiàn)階段使用較為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。但是實(shí)際操作的過程中，也應(yīng)該結(jié)合建筑的時(shí)期情況進(jìn)行綜合的考量。我們知道隨著房屋層數(shù)的不斷增加，在發(fā)生地震的時(shí)候所能造成的水平位移也不斷增大。建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生一定的變化，所以在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該給予較多的考量和關(guān)注。
第三，提高抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量。地震的破壞力很大，一旦發(fā)生地震，建筑本身的抗震的能力與人們的生命財(cái)產(chǎn)關(guān)系密切。我國對(duì)于建筑的抗震能力的關(guān)注較晚，現(xiàn)階段的發(fā)展水平也不是很高。如果建筑的設(shè)計(jì)防范不夠合理，不僅會(huì)加大建筑工程的成本，同時(shí)對(duì)于建筑的質(zhì)量而言也并不會(huì)有很大的提高。所以在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該遵循合理科學(xué)的觀點(diǎn)，提高建筑結(jié)構(gòu)自身的可靠性和安全性。在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于建筑的內(nèi)部細(xì)節(jié)能夠給予較多的關(guān)注，提高抗震能力。
第四，建筑的體型要簡單，平立面布置宜規(guī)則
當(dāng)建筑物其體型較為簡單和規(guī)則時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)能夠更好地明確其受力性能，而且對(duì)于其在地震發(fā)生時(shí)的實(shí)際反應(yīng)及其內(nèi)力也能夠進(jìn)行準(zhǔn)確地分析，而且結(jié)構(gòu)內(nèi)部具體的構(gòu)造也易于處理，這樣的結(jié)構(gòu)即使在地震作用下其受到的損害也較小。而相對(duì)于體型及平面不規(guī)則的建筑物，由于立面上高低錯(cuò)落，這樣就會(huì)形成剛度和強(qiáng)度上的突變，極易使應(yīng)力或是變形集中出現(xiàn)，導(dǎo)致薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生，在地震作用下其薄弱處會(huì)首先發(fā)生變形損壞，產(chǎn)生較大的危害。
5 總結(jié)
綜上所述，房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)是判斷整個(gè)建筑質(zhì)量的重要依據(jù)，也是保證人們安全生活的重要保障，甚至可以在一定程度上，對(duì)于整個(gè)社會(huì)的穩(wěn)定都具有一定的影響。所以在抗震設(shè)計(jì)的過程中，首先我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到抗震意識(shí)應(yīng)該成為建筑設(shè)計(jì)的重要理念之一，并且在設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)于該理念進(jìn)行嚴(yán)格的執(zhí)行和操控。本文論述了傳統(tǒng)房屋抗震的方法，并且在實(shí)際實(shí)踐中提出了自己的建議，旨在希望可以提高建筑自身的安全性，使建筑行業(yè)朝著更加健康安全穩(wěn)定的方向發(fā)展。
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[關(guān)鍵詞] 房屋建筑 結(jié)構(gòu) 抗震 設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年世界范圍內(nèi)發(fā)生地震的次數(shù)已達(dá)50 萬多次，而國內(nèi)的地震次數(shù)便占了當(dāng)中的 1/3。地震災(zāi)害嚴(yán)重?fù)p害了國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)發(fā)展，并帶來了嚴(yán)重災(zāi)難。因此在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能充分考慮。針對(duì)地震災(zāi)害采取有關(guān)預(yù)防措施，盡可能減少地震災(zāi)害對(duì)于房屋建筑的損害，確保人們的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全。本文就對(duì)房屋建筑在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)上的若干要求展開了研究。
一、 合理選擇建筑場地
受地震災(zāi)害影響，地震范圍內(nèi)的建筑物會(huì)被嚴(yán)重破壞。由于地震而引起的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致建筑直接面臨結(jié)構(gòu)破壞，由此可見，地質(zhì)條件也屬于房屋建筑受損的一個(gè)重要因素。因此在房屋建筑設(shè)計(jì)中，需對(duì)建筑場地進(jìn)行合理選擇。一方面，應(yīng)首選地質(zhì)堅(jiān)硬、地勢開闊等有利于抗震的地質(zhì)條件，從而減少地基土在地震期間的沉陷程度，預(yù)防房屋建筑發(fā)生坍塌不良現(xiàn)象。另一方面，盡可能避免山坡邊緣、河岸等地質(zhì)軟不利于抗震的地段，以免在地震期間，在地質(zhì)條件的共同影響下，導(dǎo)致房屋建筑出現(xiàn)倒塌的情況。若實(shí)在無法避免此類地段，則需要采取相應(yīng)的有效抗震措施。第三，不應(yīng)選擇自然災(zāi)害并發(fā)區(qū)域等危險(xiǎn)地段（如地陷、滑坡以及泥石流等地段）作為房屋建筑的建造地段，以避免地震災(zāi)害并發(fā)其他自然災(zāi)害而導(dǎo)致房屋建筑破損程度加重。最后，建筑場地的土質(zhì)剛度、覆蓋層厚度等也屬于建筑物受到地震損害的一項(xiàng)重要因素。有關(guān)研究指出，建筑地段的土質(zhì)堅(jiān)硬、覆蓋層薄屬于減少地震災(zāi)害對(duì)于房屋建筑損害程度的一項(xiàng)重要原因。因此在選址時(shí)，還需要對(duì)土質(zhì)及其覆蓋厚度進(jìn)行考察。
二、 房屋建筑的地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
首先，在建造房屋建筑期間，同一個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)單元不允許建造在性質(zhì)不同的地基上。并且在地基選擇和處理上，盡量全部應(yīng)用天然地基或是樁基，盡可能避免出現(xiàn)兩種地基各一半的狀況。從而可以避免不利因素，保證房屋建筑的抗震性能。
其次，在埋置房屋建筑的基礎(chǔ)時(shí)，需注意其埋置深度的控制。若基礎(chǔ)埋置深度過淺，將會(huì)減少房屋建筑的嵌固作用，增大房屋建筑在地震期間的振幅，提高震害發(fā)生幾率。因此在設(shè)計(jì)房屋建筑的基礎(chǔ)埋置深度時(shí)，應(yīng)盡量增加其埋置深度。并認(rèn)真做好基槽回填工作以及夯實(shí)工作，確?；靥钔梁突A(chǔ)的側(cè)面緊密接觸，提高房屋建筑基礎(chǔ)部分的穩(wěn)定性。
另外，對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)的房屋建筑是由上部建筑、基礎(chǔ)兩個(gè)部分所構(gòu)成的一個(gè)整體。因此在建筑室外地坪下，不應(yīng)應(yīng)用內(nèi)外交圈基礎(chǔ)圈梁，以免影響上部建筑和基礎(chǔ)的整體性。此外，應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱鋼筋嵌入基礎(chǔ)圈梁內(nèi)，從而加強(qiáng)上部建筑和基礎(chǔ)的連接牢固性。若建筑建造地段的土質(zhì)剛度較弱，則還需設(shè)置圈梁在基底底部。
三、 房屋建筑屋頂與墻體的抗震設(shè)計(jì)
在地震期間，房屋建筑的受損程度與建筑質(zhì)量之間呈正比關(guān)系。也就是建筑質(zhì)量越重，建筑的受震害程度則越嚴(yán)重。反之，若建筑質(zhì)量越輕，那么其受震害程度將會(huì)越小。其次，建筑結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，其在地震災(zāi)害中的安全性也越高。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能最小化建筑質(zhì)量，以達(dá)到最小化減小房屋建筑受震害程度的目的。一方面，減輕房屋建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，從而達(dá)到減輕房屋建筑墻體質(zhì)量的目的。若建筑的墻體質(zhì)量過重，將會(huì)降低建筑的抗震性能，使得建筑在面臨地震災(zāi)害時(shí)，易受破壞。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需對(duì)減輕墻體重量這一點(diǎn)進(jìn)行考慮。另一方面，在建筑屋蓋設(shè)計(jì)期間，應(yīng)盡量選擇質(zhì)量較輕的材質(zhì)。并且不要在建筑屋頂設(shè)計(jì)中添加不必要的附屬物，以免增加屋蓋重量，間接增加建
筑高度，對(duì)房屋建筑抗震性能產(chǎn)生不良影響。若在屋蓋設(shè)計(jì)期間，個(gè)別突出形狀是必須建造的，則需要通過設(shè)計(jì)盡可能降低其高度，并增強(qiáng)牢固性。選擇質(zhì)量輕的材料，從而提高建筑的抗震性能。
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性
1. 合理控制房屋建筑高寬比
對(duì)于房屋建筑而言，其受震害程度與建筑本身的高寬比具有一定的關(guān)系。受地震作用影響，房屋建筑的傾斜程度（側(cè)移程度）會(huì)因?yàn)槠浔旧砀邔挶仍酱蠖絿?yán)重。同時(shí)，房屋建筑的層數(shù)越多，其在地震災(zāi)害中所面臨的破壞也會(huì)越嚴(yán)重。因此，為了保障房屋建筑對(duì)于地震破壞的抵抗能力。在設(shè)計(jì)期間，需對(duì)其建筑的高度與寬度進(jìn)行合理控制。結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況，在保障房屋建筑的抗震要求的條件下，對(duì)房屋建筑層數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整。
2. 規(guī)則性設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)
在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，均勻分布結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量、規(guī)則設(shè)計(jì)建筑平面與豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置等是保障建筑抗震性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。若房屋建筑具有平面設(shè)計(jì)復(fù)雜，而質(zhì)量、剛度等分布不規(guī)則的情況，在面臨地震時(shí)，房屋建筑將會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)情況，水平體系構(gòu)件應(yīng)力突變導(dǎo)致房屋建筑主要受力構(gòu)件受到嚴(yán)重破壞。其次，在建筑豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)中，抗側(cè)力體系的剛度和承載力有明顯的突變，在地震期間發(fā)生嚴(yán)重震害的可能性較大。并且若建筑采用復(fù)雜的建筑體型，也會(huì)導(dǎo)致在地震中發(fā)生嚴(yán)重破壞；其中頂部局部突起將會(huì)因?yàn)楦叨冗^高而引起鞭梢效應(yīng)。
3. 合理處理房屋建筑的防震縫
若房屋建筑結(jié)構(gòu)平面或者豎向不規(guī)則，需處理好建筑的防震縫。設(shè)置防震縫期間，可將房屋建筑劃分為相互獨(dú)立且規(guī)則的結(jié)構(gòu)。防震縫兩邊結(jié)構(gòu)單元之間設(shè)置足夠?qū)挾鹊目p，徹底分開防震縫兩邊的上部建構(gòu)。防震縫寬順著建筑高度的增加而放大，同時(shí)可以在防震縫兩側(cè)布置垂直相交的抗撞墻體。
4. 合理布置砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑的縱橫墻
墻體屬于砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑的主要承重構(gòu)件，由于房屋建筑的剛度大小主要取決于墻體數(shù)量，若承重墻體布置時(shí)隨意加大墻體間距和不均勻布置，將會(huì)降低房屋建筑的剛度以及抗震能力。因此在設(shè)計(jì)期間，需均勻分布房屋建筑的橫墻以及縱墻，從而確保房屋建筑的整體抗震性能。
5. 合理布置砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑的構(gòu)造柱以及圈梁
構(gòu)造柱、圈梁等均屬于提高砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑抗震性能的重要組成部分。其中構(gòu)造柱有利于增強(qiáng)建筑墻體的抗剪性能，并改善建筑結(jié)構(gòu)變形能力，提高建筑物的整體剛度從而使建筑結(jié)構(gòu)在外力作用下僅發(fā)生局部變形，不對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此，在布置構(gòu)造柱時(shí)，需以《抗震規(guī)范》作為布置依據(jù)，在墻體交叉處均設(shè)置構(gòu)造柱，促使墻體材料由脆性演變?yōu)檠有?。另外，圈梁也可以提高墻體之間的連接牢固性，對(duì)于增強(qiáng)房屋穩(wěn)固性、整體性等可起到明顯的促進(jìn)作用。在一定情況下，還可抑制墻體產(chǎn)生裂縫。
五、 結(jié)語
目前，抗震技術(shù)屬于房屋建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的一項(xiàng)主要技術(shù)，抗震設(shè)計(jì)的好壞將會(huì)直接影響到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需根據(jù)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，對(duì)房屋建筑進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，滿足房屋抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。盡可能提高房屋的抗震能力，減少地震災(zāi)害對(duì)于房屋建筑的損害。本文只從基本概念做出闡述，實(shí)際設(shè)計(jì)還要運(yùn)用靜力和動(dòng)力的數(shù)值計(jì)算手段，用數(shù)值計(jì)算結(jié)果來量化宏觀指標(biāo)，幫助工程師合理設(shè)計(jì)。
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【關(guān)鍵詞】房建結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，要求
中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、前言
房建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，關(guān)乎民生，關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會(huì)穩(wěn)定，對(duì)房屋建筑實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要涉及對(duì)建筑高度，承載力，總體結(jié)構(gòu)，各個(gè)部件的性能規(guī)劃等一系列的因素，要求通過對(duì)各個(gè)構(gòu)件和整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，既實(shí)現(xiàn)滿足居民生活生產(chǎn)保障安全的需要，又具有值得欣賞的美學(xué)價(jià)值。增強(qiáng)房建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，必須綜合考慮地基，房屋的結(jié)構(gòu)體系選擇，綜合布局等多方面建設(shè)因素，是一項(xiàng)及其專業(yè)，嚴(yán)謹(jǐn)，復(fù)雜的高技術(shù)工作。
二、建筑抗震的主要影響因素
1、抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
目前，國內(nèi)在不同地區(qū)設(shè)定的基本設(shè)防烈度，主要是根據(jù)該地區(qū)以及具體建筑在一段時(shí)間內(nèi)遭受地震以及地震強(qiáng)度的概率而定的。如果是一般建筑，則執(zhí)行基本烈度設(shè)防，如果是重要的建筑物，則相應(yīng)地提高設(shè)防烈度，但是，隨著設(shè)防烈度的提高，建筑的造價(jià)會(huì)相應(yīng)增加。
2、建筑結(jié)構(gòu)形式
為了有效地保證建筑物“小震不壞，中震可修，大震不倒”，在最新的設(shè)計(jì)規(guī)范中，磚混內(nèi)框架結(jié)構(gòu)被嚴(yán)格取締了。目前，主要采用的是框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等?？蚣芙Y(jié)構(gòu)空間布置靈活，相對(duì)造價(jià)低，但是其在水平地震力作用下，容易發(fā)生剪切變形，因此，框架結(jié)構(gòu)適用的高度相對(duì)較低。剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置沒有框架靈活，但其平面內(nèi)自身剛度大，強(qiáng)度高，整體性能好，在水平荷載作用下變形小，抗震性能較強(qiáng)，適用于高度較高的高層建筑。
3、抗震措施
抗震措施主要是根據(jù)建筑的重要性決定的。在確定建筑等級(jí)及場地類型之后，將先進(jìn)的抗震理念和系統(tǒng)的分析計(jì)算納入到抗震設(shè)計(jì)中，即可改善建筑抗震性能，提高建筑抗震效果。
三、框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求
有抗震性要求的框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)計(jì)成延性框架，遵守“強(qiáng)柱弱梁” 、“強(qiáng)剪弱彎”、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)構(gòu)件等設(shè)計(jì)原則，柱截面不宜過小，應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)側(cè)移變形及軸壓比的要求。在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要確定框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)，根據(jù)不同的等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要是為保證框架結(jié)構(gòu)具有較好的延性，并且能滿足合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)要求。構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足各自的基本要求：①框架結(jié)構(gòu)在進(jìn)行梁端抗震設(shè)計(jì)時(shí)，既要允許塑性鉸在梁上出現(xiàn)又不要發(fā)生梁剪切破壞，同時(shí)還要防止由于梁筋屈服滲入節(jié)點(diǎn)而影響節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的性能，使梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力，梁筋屈服后，塑性鉸區(qū)段應(yīng)有較好的延性和耗能能力。②框架柱在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該遵循強(qiáng)柱弱梁，使柱盡量不要出現(xiàn)塑性鉸，在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力，同時(shí)控制柱的剪切比不要太大。③框架節(jié)點(diǎn)在地震破壞時(shí)，主要是節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞和鋼筋錨固破壞，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，要采取“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)概念，保證在多遇地震時(shí)，節(jié)點(diǎn)應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作；在罕遇地震時(shí)，節(jié)點(diǎn)承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞。
四、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)的構(gòu)造措施
1、框架梁的截面抗震設(shè)計(jì)尺寸，宜符合下列各項(xiàng)要求：截面寬度不宜小于 200mm；截面高寬比不宜大于 4；凈跨與截面高度之比不宜小于4。在計(jì)算出梁控制截面處考慮地震作用的組合彎矩后，可按一般鋼筋混土受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算。梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于 2.5％，且計(jì)入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比，一級(jí)不應(yīng)大于 0.25，二、三級(jí)不應(yīng)大于 0.35。梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值，除按計(jì)算確定外，一級(jí)不應(yīng)小于 0.5，二、三級(jí)不應(yīng)小于 0.3。梁端剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)強(qiáng)剪弱彎的原則，按的要求加以調(diào)整，對(duì)一、二、三級(jí)抗震等級(jí)分別采取1.3、1.2、和1.1梁端剪力增大系數(shù)。
2、框架柱的截面抗震設(shè)計(jì)尺寸，宜符合下列各項(xiàng)要求：截面的寬度和高度均不宜小于 300mm；圓柱直徑不宜小于 350mm。剪跨比宜大于 2。截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。柱軸壓比不宜超過下表的規(guī)定；建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑，柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。柱的鋼筋配置，應(yīng)符合柱縱向鋼筋的最小總配筋率，中柱和邊柱的一、二、三、四抗震等級(jí)分別是1.0、0.8、0.7、0.6，角柱、框支柱的一、二、三、四抗震等級(jí)分別是1.2、1.0、0.9、0.8。同時(shí)每一側(cè)配筋率不應(yīng)小 0.2％；對(duì)建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑,數(shù)值應(yīng)增加 0.1。 當(dāng)采用HRB400 級(jí)熱軋鋼筋時(shí)應(yīng)允許減少 0.1，混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于 C60 應(yīng)增加 0.1。
3、框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)箍筋的最大間距和最小直徑宜按規(guī)范中的柱箍筋加密區(qū)的箍筋最大間距和最小直徑，一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍特征值分別不宜小于 0.12、0.10 和 0.08 且體積配箍率分別不宜小于 0.6％、0.5％ 和 0.4％。柱剪跨比不大于 2 的框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍特征值不宜小于核芯區(qū)上、下柱端的較大配箍特征值。
五、基于剪力墻結(jié)構(gòu)建筑體形的抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)
高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，除了要合理選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系外，要特別重視建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置。建筑體形是指建筑的平面和立面；結(jié)構(gòu)總體布置是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置和豎向布置。建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能具有決定性的作用。
1、震害及抗震概念設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)有許多不確定因素（地震特性、結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)等），進(jìn)行精確的抗震計(jì)算是非常困難的。結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)除了進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算外，要特別注重結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師運(yùn)用“概念”進(jìn)行分析，做出判斷，并采取相應(yīng)措施。根據(jù)概念設(shè)計(jì)，抗震房屋的建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置應(yīng)符合如下原則：采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，不采用嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)；明確的計(jì)算簡圖和合理的傳力路徑；具有必要的剛度和承載力，具備良好的彈塑性變形能力和消耗地震能量的能力；部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞不應(yīng)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)倒塌，增加超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)。滿足抗震設(shè)計(jì)原則：即：“強(qiáng)節(jié)弱桿”、“強(qiáng)豎弱平”、“強(qiáng)剪弱彎”；置多道抗震防線，形成兩道或多道的抗震防線，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗倒塌能力。
2、建筑平面和結(jié)構(gòu)平面布置
高層建筑的外形分為板式和塔式兩大類：板式建筑平面兩個(gè)方向的尺寸相差較大，塔式建筑平面兩個(gè)方向的尺寸接近。多數(shù)高層建筑為塔式。對(duì)抗風(fēng)有利的建筑平面形狀是簡單規(guī)則的凸平面，如圓形，正多邊形、橢圓形等平面，以減小風(fēng)壓，有較多凹凸的復(fù)雜平面，對(duì)抗風(fēng)不利，如V形、Y形等。對(duì)抗震有利的建筑平面形狀是簡單、規(guī)則、對(duì)稱、長寬比不大的平面。
六、結(jié)束語
綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)十分重要，加上我國今年來地震較多，加強(qiáng)房屋抗震設(shè)計(jì)對(duì)于居民的安全具有很大作用，應(yīng)該不斷的加強(qiáng)研究。
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關(guān)鍵詞：框架；剪力墻；抗震；設(shè)計(jì)要求
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
框架—剪力墻結(jié)構(gòu)具有剛度比較大、抗震效果好、建筑用料省、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛地應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中?？蚣堋袅Y(jié)構(gòu)是將框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合的一種建筑結(jié)構(gòu)，它能夠?qū)⒖蚣芙Y(jié)構(gòu)的功能同剪力墻結(jié)構(gòu)的功能結(jié)合起來，從而達(dá)到增強(qiáng)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)抗震能力的目的。由于地震作用形式的多樣性以及框架—剪力墻結(jié)構(gòu)本身的復(fù)雜性，框架—剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用中仍然存在很多問題。要想解決好該問題，必須要對(duì)框架—剪力墻建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行進(jìn)一步的完善。
一、分析在地震作用下框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布以及變形情況
框架—剪力墻結(jié)構(gòu)是一種具有良好抗震性能的結(jié)構(gòu)，它能夠?qū)⒖蚣芘c剪力墻這兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)融合在一起，具有更強(qiáng)的抗側(cè)向力、更好的延展性。在強(qiáng)度比較大的地震的作用下，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)由彈性階段轉(zhuǎn)為彈塑性階段，與彈性階段相比，這一時(shí)期的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布以及變形情況都有了很大的不同。經(jīng)過相關(guān)研究人員的理論分析以及試驗(yàn)論證，剛度特征值以及樓層與樓層之間發(fā)生位移時(shí)的位移角度是了解與闡述彈塑性階段的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布以及變形情況的兩個(gè)關(guān)鍵性能參數(shù)。
二、框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同原理
框架—剪力墻結(jié)構(gòu)是將框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合的一種建筑結(jié)構(gòu)，它能夠?qū)⒖蚣芙Y(jié)構(gòu)的抗側(cè)力功能同剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力功能結(jié)合起來，從而達(dá)到增強(qiáng)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)抗震能力的目的。其中，框架結(jié)構(gòu)采用剪切型，剪力墻結(jié)構(gòu)采用彎曲型。單獨(dú)的剪力墻結(jié)構(gòu)的受力情況與豎直方向擺放的懸臂梁的受力狀況是相似的，當(dāng)它受到因地震作用而產(chǎn)生的側(cè)向力時(shí)，其結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生變形現(xiàn)象，受力曲線呈現(xiàn)彎曲型。單獨(dú)剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)是上部結(jié)構(gòu)的層間位移角度大于下部結(jié)構(gòu)的層間位移角度，呈現(xiàn)從上而下依次減小的趨勢。單獨(dú)的框架結(jié)構(gòu)在受到因地震作用而產(chǎn)生的側(cè)向力時(shí)，其結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變形現(xiàn)象，但其受力曲線呈現(xiàn)剪切型。單獨(dú)框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)是上部結(jié)構(gòu)的層間位移角度小于下部結(jié)構(gòu)的層間位移角度，呈現(xiàn)從上而下依次增大的趨勢。這兩種結(jié)構(gòu)的功能相互補(bǔ)充，將這兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來具有更強(qiáng)的抗側(cè)向力能力。
三、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法
1.從性能角度出發(fā)進(jìn)行框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。
從性能角度出發(fā)進(jìn)行框架—剪力墻的抗震設(shè)計(jì)，就是在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要以“投資—效益”為基礎(chǔ)，來對(duì)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行分析，將框架—剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行有關(guān)抗震性能的分類，將其劃分為不同的種類，并與我國相關(guān)法律法規(guī)要求的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)實(shí)中業(yè)主對(duì)于設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的要求相適應(yīng)。在應(yīng)業(yè)主的要求對(duì)框架—剪力墻進(jìn)行抗震性能的設(shè)計(jì)時(shí)，選擇符合現(xiàn)實(shí)需求的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)確定框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)，并進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。綜上所述，與傳統(tǒng)的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法相比，從性能角度出發(fā)進(jìn)行的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法，業(yè)主更具有選擇的自主性，可以提出自己的要求，由相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。從性能角度出發(fā)進(jìn)行框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)由單級(jí)向多級(jí)的轉(zhuǎn)變，更具有個(gè)性、多樣性以及創(chuàng)新性，能夠更好地促進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展、更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化以及更好地發(fā)揮框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能，這是建筑行業(yè)的一個(gè)進(jìn)步。傳統(tǒng)的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法與從性能角度出發(fā)進(jìn)行的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法是共性與個(gè)性之間的關(guān)系。框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程主要包括以下三方面的內(nèi)容：明確設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、確定框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法。這一具有明顯個(gè)性的抗震設(shè)計(jì)方法的出現(xiàn)，必將會(huì)顛覆原有的傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)方法。
當(dāng)前，建筑行業(yè)通常都采取傳統(tǒng)的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法，主要包括底部剪力法以及振型分解反應(yīng)譜法，這兩種方法都應(yīng)用了反應(yīng)譜理論，都將承載力這一參數(shù)作為具有決定性意義的控制參數(shù)。傳統(tǒng)意義上的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法在對(duì)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能的設(shè)計(jì)時(shí)，首先必須要進(jìn)行加速度反應(yīng)譜的設(shè)計(jì)，并以此為基礎(chǔ)來進(jìn)行框架—剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)。進(jìn)行加速度反應(yīng)譜的設(shè)計(jì)是當(dāng)前建筑行業(yè)內(nèi)最為主要也是最為基本的對(duì)抗震性能進(jìn)行計(jì)算的方法。以承載力這個(gè)參數(shù)作為具有決定性的控制參數(shù)來對(duì)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能的設(shè)計(jì)具有一定的缺點(diǎn)，它不能夠準(zhǔn)確描述當(dāng)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)處于彈塑性工作階段時(shí)能否具有正常的工作狀態(tài)，也不能控制框架—剪力墻結(jié)構(gòu)在承受地震作用力狀態(tài)下的損害程度，是一種極其被動(dòng)的抗震設(shè)計(jì)方法。從能量平衡角度出發(fā)的極限設(shè)計(jì)方法、從延性角度出發(fā)的設(shè)計(jì)方法，以及從損傷角度的設(shè)計(jì)方法，分別以能量參數(shù)、延性參數(shù)以及損傷參數(shù)作為具有決定性質(zhì)的控制參數(shù)，這三種抗震設(shè)計(jì)方法能夠克服以承載力這一參數(shù)為主要控制參數(shù)的抗震設(shè)計(jì)方法的缺點(diǎn)，但同時(shí)它們也存在自己的缺點(diǎn)。在采用這三種方法進(jìn)行框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程不能夠明確掌握設(shè)計(jì)參數(shù)，不利于保證設(shè)計(jì)方案與設(shè)計(jì)人員的思路的一致性。綜上所述，在進(jìn)行框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)，最好采取變形參數(shù)來作為主要的控制參數(shù)，一方面可以使設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中能夠明確掌握設(shè)計(jì)參數(shù)，保證實(shí)際設(shè)計(jì)方案與其本身的思路相符合，另一方面，可以對(duì)具有非結(jié)構(gòu)性質(zhì)的構(gòu)件進(jìn)行性能水平的控制。經(jīng)過對(duì)以往地震災(zāi)害的綜合分析，相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)之所以會(huì)出現(xiàn)損壞、倒塌的現(xiàn)象，主要是因?yàn)榭蚣堋袅Y(jié)構(gòu)所承受的作用力大小已經(jīng)超過了其塑性變形的極限，從而使框架—剪力墻結(jié)構(gòu)變形程度過大。通過綜合分析，并經(jīng)過相應(yīng)的理論驗(yàn)證之后，從變形角度出發(fā)進(jìn)行框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能的設(shè)計(jì)是目前最具實(shí)用性的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。
從位移角度出發(fā)進(jìn)行框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)。
從位移角度出發(fā)進(jìn)行框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)方法將框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能分為三大類：使用狀態(tài)良好的抗震性能、能夠抱證人身財(cái)產(chǎn)安全的抗震性能以及能夠防止框架—剪力墻結(jié)構(gòu)倒塌的抗震性能，同時(shí)用層與層之間的位移角度將這三種抗震性能具體化。首先，將呈現(xiàn)水平分布規(guī)律并以倒三角形式發(fā)生作用的側(cè)移曲線來作為初始的側(cè)移模式。對(duì)于具有使用狀態(tài)良好的抗震性能的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，在其側(cè)移曲線上，首先找出其反彎點(diǎn)，并找出反彎點(diǎn)在實(shí)際情況中所代表的樓層，然后確定樓層間的位移角度，當(dāng)位移角度達(dá)到相應(yīng)的數(shù)值時(shí)，將這時(shí)的側(cè)移曲線作為目標(biāo)，并依據(jù)此時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出等效參數(shù)以及基底剪力和水平方面的地震作用力。對(duì)于能夠保證人身財(cái)產(chǎn)安全的抗震性能以及能夠防止框架—剪力墻結(jié)構(gòu)倒塌的抗震性能，主要是以Pushover曲線以及需求曲線之間的關(guān)系，來調(diào)整框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，使框架—剪力墻具有能夠保證人身財(cái)產(chǎn)安全的抗震性能或者是能夠防止框架—剪力墻結(jié)構(gòu)倒塌的抗震性能。
結(jié)語：
框架—剪力墻結(jié)構(gòu)是一種將框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)合起來、具有很強(qiáng)抗震能力的建筑結(jié)構(gòu)。基于框架—剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)方法，是多年來世界各國共同關(guān)注的一個(gè)問題，必須要重視并加強(qiáng)對(duì)于房屋框架—剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)方法的進(jìn)一步研究與完善。
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