房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要求探究

李邦國(guó)

摘要：隨著國(guó)家建設(shè)發(fā)展的速度的提升，在建筑工程的安全性方面人們對(duì)其的重視程度也逐漸的增加。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)就是目前建筑行業(yè)的研究重點(diǎn)，這也是其在建筑施工建設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容，因?yàn)槠潢P(guān)系到了人們的日常生活和工作安全，提高其質(zhì)量保證抗震效果，是目前抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要研究?jī)?nèi)容。就目前其在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還存在一些問題影響著建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展。本文就針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要求展開論述。

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)分析

引言：近些年來，我國(guó)部分地區(qū)發(fā)生了強(qiáng)烈的地震，造成了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，地震已經(jīng)成為威脅我國(guó)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的主要自然地質(zhì)災(zāi)害之一。地震的破壞性極大，可以在極短的時(shí)間內(nèi)摧毀抗震力較弱的建筑。因此，本文結(jié)合房屋建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，針對(duì)抗震設(shè)計(jì)問題展開論述。

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本要求

為了保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合國(guó)家抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，提升結(jié)構(gòu)抗震性能。但是不同類型的建筑結(jié)構(gòu)具有不同的抗震性能，并且不同設(shè)防烈度和場(chǎng)地也具有明顯的差別。設(shè)計(jì)人員需要提升抗側(cè)力構(gòu)件的性能，設(shè)計(jì)穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)，從而延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，保證建筑的穩(wěn)定性和安全性。隨著房屋高度不斷增加，就會(huì)產(chǎn)生非常明顯的地震反應(yīng)。因此，設(shè)計(jì)人員要選擇合理的結(jié)構(gòu)類型和房屋高度，結(jié)合建筑物的性能，合理劃分抗震等級(jí)，做好抗震設(shè)計(jì)，針對(duì)不同的高度房屋，選擇不同抗震等級(jí)。在同一建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部，選擇不同的抗震等級(jí)。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求

（一）砌體結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)要求

國(guó)內(nèi)外的地震災(zāi)害中，受損程度和倒塌最為嚴(yán)重的建筑多為砌體結(jié)構(gòu)型建筑。由于砌體結(jié)構(gòu)建筑的弱點(diǎn)就在于它的材料與堆砌方式，導(dǎo)致地震來臨的時(shí)候在剪切和連接等問題上引發(fā)房屋不同程度的受損或倒塌。下面分析砌體結(jié)構(gòu)的實(shí)例和改進(jìn)策略。

房屋的轉(zhuǎn)角處在地震中，所吸收的震力最多最強(qiáng)，因?yàn)槠鋭偠戎?，又銜接兩個(gè)水平的墻體，同時(shí)受到兩個(gè)墻體水平方向傳來的震力，所以轉(zhuǎn)角處的墻體最先被破壞，改進(jìn)的建議：建筑施工時(shí)應(yīng)重視構(gòu)造柱和墻體的施工先后，并且在轉(zhuǎn)角處的墻體之間加入鋼筋和構(gòu)造柱，加強(qiáng)轉(zhuǎn)角處縱橫墻之間的連接，從而達(dá)到提高抗震的目的。

砌體結(jié)構(gòu)的房屋在建筑是容易存在內(nèi)外墻不同時(shí)施工、未設(shè)置拉結(jié)筋等問題，對(duì)應(yīng)的改進(jìn)建議：建筑設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照《抗震規(guī)范》中規(guī)定設(shè)置圈梁、鋼筋和構(gòu)造柱等要求去建造實(shí)施。

（二）框架結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)要求

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中不建議采用單跨框架結(jié)構(gòu)，在《抗震規(guī)范》第6.1.5條規(guī)定，“高層建筑不用采用單跨框架結(jié)構(gòu)，多層建筑不宜采用單跨框架結(jié)構(gòu)”。顯而易見，單跨框架的混凝土結(jié)構(gòu)抗震能力低弱，在08年汶川地震災(zāi)害經(jīng)驗(yàn)表明，采用單跨框架架構(gòu)建筑的學(xué)校等其他建筑，在地震災(zāi)害中倒塌的比例非常大。改進(jìn)建議：在單跨框架結(jié)構(gòu)的外側(cè)可設(shè)置框架柱。砌體墻針對(duì)剛性小、抗震能力低的特性，應(yīng)按照《抗震規(guī)范》中的規(guī)定，采取相對(duì)的措施來減少對(duì)主建筑的抗震影響。比如應(yīng)設(shè)置水平懸梁、圈梁、拉結(jié)筋等于主體建筑結(jié)構(gòu)可靠拉結(jié)。《抗震規(guī)范》第13.3.3條規(guī)定，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的砌體填充墻，宜采用柔軟連接或者與柱脫開，并采取有效措施確保墻體的穩(wěn)定，避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)建倒塌造成人員傷亡。

1、剪力墻結(jié)構(gòu)的改進(jìn)建議

08年汶川地震中，擁有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震墻的房屋無一倒塌，并且大部分建筑的結(jié)構(gòu)主體受損度輕微，數(shù)據(jù)表明，鋼筋混凝土抗震墻的抗震能力與剛性。

連系梁端極為敏感的開動(dòng)剪力墻中，在震災(zāi)中很容易被震力造成垂直的彎曲和裂縫，還容易出現(xiàn)走向傾斜的剪切裂縫。在汶川地震中剪力墻連梁部位由于剪力過大，而出現(xiàn)了剪力墻與連梁不問出現(xiàn)了很嚴(yán)重的十字形受損裂縫。建議設(shè)計(jì)剪力墻和連梁的時(shí)候，如果能讓連梁在強(qiáng)制底部屈服之前發(fā)生彎曲，那么就可以最大效果的消耗地震災(zāi)害中的地震能量，從而保證墻體不被破壞。

2、墻肢破壞的改進(jìn)建議

由于剪力墻底部墻肢受到的震力最大，極容易出現(xiàn)裂縫和最先被破壞。隨著震力的強(qiáng)度與方向不同，墻肢底部出現(xiàn)的裂縫也不同。有時(shí)地震散發(fā)出強(qiáng)大的拉力時(shí)，在水平受用的墻肢往往橫向壓力較小，但在底部卻容易出現(xiàn)不同程度的水平裂縫。剪切斜裂縫的情況容易出現(xiàn)在層低但寬度廣的墻肢，而剪力墻高寬比例小時(shí)，墻肢出現(xiàn)的斜向裂縫可能會(huì)對(duì)墻肢更具破壞性。

三、磚混結(jié)構(gòu)的改進(jìn)建議

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)盡量保持簡(jiǎn)單、對(duì)稱，避免個(gè)性設(shè)計(jì)手法等不規(guī)則建筑形體的出現(xiàn)，力求建筑的質(zhì)量與剛度能減少地震災(zāi)害中扭轉(zhuǎn)確保建筑物的整體性。并且在砌體房屋建設(shè)的樓層數(shù)目上也應(yīng)按照規(guī)范進(jìn)行，在建筑設(shè)計(jì)方案允許的情況下盡量降低和減少樓層數(shù)目、減小建筑整體質(zhì)量對(duì)于抗震能力都有優(yōu)勢(shì)。

在地震災(zāi)害的研究中，可發(fā)現(xiàn)多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力與墻體的面積是成正比的，因此可通過適當(dāng)磚混結(jié)構(gòu)的墻體面積來提高建筑物的抗震能力。多層磚混結(jié)構(gòu)建筑承載震災(zāi)能量的部分是底層結(jié)構(gòu)，為了減輕整個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)震災(zāi)的承載力，設(shè)計(jì)方案中可在墻體面積上著手。例如墻縱、橫墻屬于磚混房屋的主要承重結(jié)構(gòu)，因此為了避免在震災(zāi)發(fā)生時(shí)墻體傾斜或倒塌，應(yīng)在縱、橫墻的布置中多下功夫?？v、橫墻的連接同樣重要，在連接處增加水平拉筋等措施，可以有效地防止地震作用使縱、橫墻交接處被拉開，保證了房屋的整體性。橫墻是震力的主要承載者，確保建筑能夠?qū)M向震力傳遞給橫墻，在設(shè)計(jì)中橫墻的數(shù)量的距離都應(yīng)符合抗震規(guī)范要求，避免由于布置問題而使墻體被震力破壞。

結(jié)語：房屋建筑的抗震能力與建設(shè)材料有著緊密的聯(lián)。因此，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)不同類型房屋結(jié)構(gòu)，明確抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，提升房屋的抗震性能在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)多關(guān)注這方面的問題，確保房屋建筑的抗震能力。endprint