房屋结构抗震设计探讨

高晓东

(晋中市建筑勘察设计院，山西晋中 030600)

Gao Xiaodong

(Jinzhong Building Survey＆Design Institute，Jinzhong 030600，China)

房屋结构抗震设计探讨

高晓东

(晋中市建筑勘察设计院，山西晋中 030600)

介绍了目前常用的房屋结构抗震设计方法，针对房屋结构抗震设计中存在的问题，从柱梁配筋率、内力计算、结构检验计算等方面，提出了房屋抗震设计的优化策略，旨在增强房屋的抗震性能。

房屋结构，抗震设计，配筋率，抗弯刚度

0 引言

在近些年来，世界各国常常会出现各种自然灾害，尤其是地震，因而人们越来越关注房屋结构的抗震设计，重视建筑工程的安全问题。当前大部分房屋抗震设计人员研究的重点内容包括通过有效、合理的抗震设计，以保证房屋建筑的安全性，将房屋建筑结构抗震设计过程中存在的问题进行巧妙避免等。作为房屋结构抗震设计工作人员，只有不断积累自身成功的设计经验，扎实自身的抗震基础理论，深入研究抗震设计，才能在较短时间中，设计出更为科学、合理的房屋结构抗震设计方案，才能有效解决房屋结构抗震中存在的各种问题。因此，本文对房屋结构抗震设计进行深入研究，具有重要意义。

1 房屋结构抗震设计方法

1.1 基于抗震的概念设计方法

基于抗震的概念设计方法，就是指将建筑工程和地震灾害等有关施工经验作为依据，制定出的一系列抗震设计观念和抗震设计原则，然后由此所开展的一系列房屋结构设计，如构造设计、整体性设计。地震的震动具有自身特征，它是非常复杂、随机、非确定的，如果要想准确预测房屋建筑结构的特性、参数，其难度是非常大的。通过深入分析房屋建筑结构设计，如果房屋中的基本结构空间需求无法得到满足，则应将建筑工程的实际情况作为出发点，严格遵守房屋抗震设计理念，以进行房屋结构抗震设计。

1.2 房屋抗震构造措施

在整个房屋建筑结构设计过程中，房屋抗震构造措施起着极为重要的作用。只有制定出有效、合理的房屋抗震构造措施，才能有效提高房屋建筑结构的抗震性能。不同种类的建筑主体结构，应选用不同的抗震构造措施。为使房屋建筑整体性得到有效提高，使预制板散落现象得到有效避免，使房屋倒塌事故发生率得以有效降低，在设计砖混结构建筑物时，应根据沿楼板标高水平圈梁设置的实际情况，提高建筑外墙、内墙之间的连接性。

1.3 房屋结构隔震、减震设计方法

一般而言，房屋结构抗震的实质，就是指为有效抵抗地震破坏强度，应增强房屋建筑结构的抗震性能。房屋结构隔震、减震设计方法，就是指在房屋建筑结构体系中，合理设置隔震层，以有效抵抗地震破坏强度，或者将消能器设置在房屋建筑结构中，以对地震能量进行有效消减。

2 房屋结构抗震设计中存在的问题

2.1 柱端弯矩系数

一般来说，在房屋结构抗震设计中，常常会将强柱弱梁作为一大重要设计原则，以有效增强房屋建筑结构的抗震性能，进而当发生地震自然灾害时，能够使房屋支撑柱坍塌现象得到有效避免，房屋建筑结构抗性变性能也能够得到有效改善，有效降低房屋在地震灾害影响作用下坍塌现象发生的概率。但是，在建筑施工过程中，我们应采取有效措施，保证强柱弱梁要求的满足。为保证强柱弱梁的实现，当前我国在房屋建筑设计过程中，主要采取的手段为增大弯矩设计值。如果柱端弯矩系数不同，则意味着房屋的抗震害能力也是不一样的。关于柱端弯矩系数，我国在房屋设计抗震标准中也对其进行了详细说明。

2.2 梁内力计算

根据我国现行的房屋抗震设计标准，不难发现，在对惯性矩进行计算时，应对房屋楼板影响因素进行全面思考。通过分析房屋结构后可知，梁跨处部位是受正弯矩作用的，但是在梁接近支座的位置受到的弯矩却为负弯矩，因此以上两处位置受到的弯矩作用是不同的。在设计房屋框架结构过程中，建筑设计人员必须要对上述内容进行深入考虑，为有效提高梁具有的惯性矩，应对柱端位置的弯矩值进行适当减小。但是，在水平载荷情况中，应对楼板带来的一些影响进行高度重视，为减小各个楼层之间的位移值，应将弯矩值进行适当减小。但是，这却和“强柱弱梁”设计原则之间存在一定的不同之处，同时由于混凝土结构具有独特性能，因此在设计房屋框架结构过程中，为遵循强柱弱梁设计原则，应将梁弯矩值进行合理的改变。但是，地震灾害在发生时所出现的地震综合效应，主要来自垂直方向和水平方向，为此我们在选用上述房屋框架结构设计方法时，必须要严格进行验证，以确保该设计方法的功效得到有效的发挥。

2.3 梁抗弯刚度

在房屋建筑结构设计过程中，如果要设计梁抗弯刚度，则必须要对梁结构的承载力进行全面考虑，同时在设计梁结构的抗弯性能时，应将所有设计参数作为依据，妥善处理梁的抗弯刚度值。目前，我国在房屋建筑结构抗震设计过程中，主要考虑楼板两端受到地震灾害的影响作用，并未进一步优化楼板跨中截面的设计。但是在地震发生时，地震会同时影响楼板两端和跨中的。如果对楼板跨中截面设计予以忽视，偏重于楼板两端设计，则极易导致楼板端面弯度小于梁结构抗弯刚度现象的发生，这和强柱弱梁设计原则是完全不相符合的。

3 房屋抗震设计的优化对策

3.1 选取合理的柱梁配筋率

在房屋框架结构设计中，房屋结构抗震性能、外力受力情况深受柱梁配筋率的影响。因此，在房屋框架设计过程中，选用的柱梁配筋率一定要合理。钢筋抗拉性能、房屋抗震性能深受柱梁配筋率的影响。在房屋结构设计过程中，一定要深入考虑柱梁配筋率的选值。柱子在地震作用下，势必会受到极大的拉力作用、扭力、双向偏心作用，另外房屋建筑结构深受其他外界因素的影响作用，因而在设计过程中，设计人员一定要合理调整柱梁的配筋率计算方法，以保证最终选取的柱梁配筋率是合理的。

3.2 内力计算方式应进行合理调整

在设计房屋结构过程中，必须要根据有关规范要求和标准，选用有效的内力计算方式。在计算、验证内力时，可以运用计算机技术来进行辅助。但是在一些特殊情况中，仅选用单调的内力计算形式，又比较死板，动态分析要求根本得不到满足，同时在建筑施工过程中，还极有可能会发生施工安全隐患。由于在力传递和力分布方面，计算模型还存在很多不足之处，配筋承载力是无法全部获取的，非常容易出现强梁弱柱问题。因此在房屋建筑抗震设计过程中，为能够深入了解建筑结构中力的传递、分布情况，通过对内力进行高精度计算后，才能保证强柱弱梁结构设计的实现。

3.3 房屋抗震结构检验计算应进一步强化

在检验房屋建筑结构抗震结果过程中，应检验计算多发生地震灾害、罕发生地震灾害抗震结果。其中，在检验计算罕发生地震灾害抗震结果时，必须深入分析建筑结构的薄弱层;在检验计算多发生地震灾害时，必须深入分析建筑层间、顶层的抗震性能。

4 结语

地震灾害具有非常大的破坏性，一旦发生地震，势必会对房屋结构造成一定的破坏，使人们的生命安全、财产安全遭受到极大的威胁和影响。因此只有对房屋结构抗震设计进行优化，才能使人们的财产安全、生命安全得到最大程度的保护。在房屋结构抗震设计过程中，必须要对建筑受力影响因素进行深入考虑，选用有效的内力计算方式，这样才能使房屋结构抗震设计获得更多科学数据的支撑，使房屋结构抗震设计水平得到有效提高。

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Inquiry on building structure aseismic design

The paper introduces common building structure aseismic design methods.In light of problems existing building structure aseismic design，starting from aspects column-beam reinforcement ratio，internal force calculation and structural calculation，it puts forward building aseismic design optimizing strategies，with a view to strengthen building aseismic performance.

building structure，aseismic design，reinforcement ratio，flexural rigidity

Gao Xiaodong

(Jinzhong Building Survey＆Design Institute，Jinzhong 030600，China)

TU352

A

1009-6825(2016)35-0049-03

2016-10-10

高晓东(1964-)，男，工程师