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房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究
摘要:我國是一個(gè)地震頻發(fā)的國家，對(duì)于地震之前所做的預(yù)防還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。地震給房屋建筑帶來的破壞性傷害是很嚴(yán)重的，為了保證人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全，就要加強(qiáng)對(duì)房屋抗震設(shè)計(jì)的分析和研究，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)害采取合理抗震措施。
關(guān)鍵詞:房屋建筑；結(jié)構(gòu)分析；抗震設(shè)計(jì)
一、抗震設(shè)計(jì)的重要性
從我們現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r來講，城市人口越來越密集，房屋建筑也越來越多，若突然發(fā)生大的地震災(zāi)難就會(huì)造成難以估量的損失。房屋建筑根本性質(zhì)就是為了給人們提供一個(gè)安全舒適的住宿，為人們的一個(gè)防護(hù)所，避免人們經(jīng)受風(fēng)吹日曬以及其他極端天氣。地震則是我們目前所知的自然災(zāi)害中最嚴(yán)重的一個(gè)災(zāi)害，它所給人們?cè)斐蓸O大的影響，地震不僅是簡單的震動(dòng)，也會(huì)引起一系列海嘯、泥石流等自然災(zāi)害，其破壞性不可小覷。由此可見，當(dāng)一個(gè)破壞性極大的災(zāi)難發(fā)生在人們最需要安全的避難所時(shí)，我們就不得不重視對(duì)于這一災(zāi)難的防護(hù)。再加上我們目前生活水平的提高，我們目前對(duì)于房屋建筑的要求應(yīng)該是更為舒適，使用壽命更強(qiáng)，這就進(jìn)一步要求我們對(duì)于房屋建筑的整體抗震性有更加完善的技術(shù)從而更好地保證我們生活的舒適性。
二、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)定
在我國，房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)一般分為特殊設(shè)防類、重點(diǎn)設(shè)防類、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類、適度設(shè)防類等四個(gè)類別，簡稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設(shè)計(jì)中應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，9度時(shí)應(yīng)按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應(yīng)按本地抗震設(shè)防烈度確定，但抗震措施（6度除外）允許比本地抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低。在多層和高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的結(jié)構(gòu)類型中，當(dāng)平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造于Ⅳ類場地的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時(shí)，適用最大高度應(yīng)適當(dāng)減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級(jí)的要求中，它的抗震設(shè)計(jì)一般要滿足，如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50％的話，那么它的框架抗震等級(jí)應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)來定。另外當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層一下抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)可逐層降低一級(jí)，但不應(yīng)低于四級(jí)。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分，抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或者四級(jí)。對(duì)于那些筒體房屋結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)要求來說，筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構(gòu)造上我們采取減小結(jié)構(gòu)豎向溫度變形及軸向壓縮對(duì)加強(qiáng)層影響措施來解決。當(dāng)?shù)陀?度采用加強(qiáng)層時(shí)，加強(qiáng)層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現(xiàn)時(shí)就不要采用加強(qiáng)層了。
三、抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用
抗震的設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑中可以說是十分關(guān)鍵的一環(huán)，我們可以從一下幾個(gè)方面進(jìn)行理解，從而體會(huì)抗震設(shè)計(jì)時(shí)如何在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中進(jìn)行運(yùn)用，進(jìn)而理解抗震設(shè)計(jì)在房屋建筑中的重要性。（1）提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震力。抗震設(shè)計(jì)，顧名思義，就是保障房屋建筑能夠在地震時(shí)將其破壞程度保障到最小范圍。所以在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師，首先就要保障有一個(gè)穩(wěn)固的地基。地基是整個(gè)建筑的基礎(chǔ)，其抗震性能也就在一定程度上決定著整個(gè)建筑的抗震能力。其次，房屋的整體結(jié)構(gòu)上要建造抗震能力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。比如我們知道的一些幾何圖形具有穩(wěn)定的效能，我們就可以將其運(yùn)用在房屋的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。規(guī)則、對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)也能有利于保障房屋的穩(wěn)定性，從而減少地震對(duì)于房屋建筑變形的影響。在房屋建筑中的一些小細(xì)節(jié)上注意到對(duì)于抗震的作用。（2）我們完善了房屋的抗震設(shè)計(jì)之后，可以再從地震一方面來思考如何降低地震作用對(duì)房屋建筑的影響。我們目前所采取的辦法就是在建筑物的基礎(chǔ)與主體之間加一個(gè)隔震層，也有人提出在建筑物的頂端部分設(shè)立一個(gè)“反擺”。這樣的設(shè)計(jì)首先能夠有效避免發(fā)生地震時(shí)建筑物之間互相碰撞，并且能夠有效緩解在地震來臨時(shí)房屋的震動(dòng)幅度，從而保障房屋內(nèi)部物品的安全。這樣的設(shè)想我們目前已經(jīng)有所應(yīng)用，在一些實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)中我們也發(fā)現(xiàn)了這一方法的可行性。（3）保證建筑的剛度，建筑結(jié)構(gòu)上的防護(hù)以及外部的防護(hù)之后，還有保障房屋建筑自身的堅(jiān)硬程度。首先，就需要考慮到在進(jìn)行建筑時(shí)，使用鋼筋混凝土材料，保障房屋的穩(wěn)固。其次，就是在我們已有的建筑結(jié)構(gòu)上對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行進(jìn)一步的加固。這一方面我們目前已經(jīng)有相關(guān)的規(guī)定，明確告訴我們?nèi)绾螌?duì)于不同建筑類型進(jìn)行不同的外層加固。目前，我們也仍需對(duì)于房屋建筑的使用材料進(jìn)行進(jìn)一步的探究，努力尋找優(yōu)化建筑材料的辦法，能夠幫我們?cè)诮ㄔ旆课輹r(shí)一方面減少不必要的材料浪費(fèi)，另一方面就是將優(yōu)質(zhì)的材料的性能充分地體現(xiàn)在房屋建筑整體的抗震性能上。
四、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)措施
1.房屋建筑位置的選擇，房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質(zhì)量的好壞，一般地地震可以導(dǎo)致房屋建筑周圍地表變化，這樣就會(huì)造成地基的開裂，導(dǎo)致房屋出現(xiàn)問題。因此在地理位置的選擇上，設(shè)計(jì)人員要對(duì)房屋建筑進(jìn)行合理化選擇：如選擇開闊的堅(jiān)硬場地，考慮場地土的剛度大小和場地覆蓋層的厚度等。2.房屋建筑材料的選擇，抗震性房屋建筑材料要選擇那些質(zhì)量優(yōu)等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在，比如良好的鋼、鋁合金結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)及輕型復(fù)合材料等建筑材料作為主體材料。3.選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)體系要滿足穩(wěn)定性，要與建筑結(jié)構(gòu)相配套。此外要注意建筑物傳力途徑的明確性，以及受力計(jì)算的明確性，保障在建筑體系中不使用轉(zhuǎn)換層，這樣就會(huì)保障有地震發(fā)生時(shí)候避免建筑傾斜或局部受損等現(xiàn)象的發(fā)生。4.做好底層框架抗震墻設(shè)計(jì)，鑒于我國的地震災(zāi)害多數(shù)發(fā)生在底層，一般突出表現(xiàn)為“上輕下重”的這樣一個(gè)現(xiàn)象，所以在設(shè)計(jì)時(shí)候要突出底層的墻體比框架柱重，框架柱又要比梁重。這樣的設(shè)計(jì)就會(huì)在發(fā)生地震時(shí)底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。5.鋼筋混凝土框架抗震內(nèi)力設(shè)計(jì)。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁鉸型延性機(jī)構(gòu)，為減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性，對(duì)梁端的剪力適當(dāng)調(diào)整，使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力，做到“強(qiáng)剪弱彎”。在實(shí)際運(yùn)用中如不采取這個(gè)措施，柱端很可能比梁端先出現(xiàn)塑性鉸。因此適當(dāng)調(diào)整柱計(jì)算內(nèi)力并增大配筋，使塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端，抗震性能較好。
五、結(jié)語
地震是人類生活面臨的重要的自然災(zāi)害，危及著人民的生命與財(cái)產(chǎn)安全。在我國，目前人們對(duì)于房屋建筑無論是安全性還是舒適性的要求越來越高，房屋建筑行業(yè)不斷改善自己的設(shè)計(jì)和技術(shù)，不斷為人們提供更好更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須充分考慮抗震設(shè)計(jì)，并有采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧M最大可能確保房屋質(zhì)量，才能減少地震的危害。我們要進(jìn)行不斷地探索，對(duì)于抗災(zāi)設(shè)計(jì)有所重視，不斷改善我們的技術(shù)，建造更優(yōu)質(zhì)的建筑。
參考文獻(xiàn):
[1]張桂霞.試論房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)工作[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，21：128
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