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抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用研究刘扬

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：刘扬

[导读] 摘要：随着人们生活质量的不断提高，人们对于房屋建筑质量和功能提出更高的要求，尤其是处在特殊地区的房屋建筑，对于抗震设计需要重点关注，才能保证房屋建筑结构质量。

        黔西南布依族苗族自治州设计院有限公司贵州省兴义市 562400
        摘要：随着人们生活质量的不断提高，人们对于房屋建筑质量和功能提出更高的要求，尤其是处在特殊地区的房屋建筑，对于抗震设计需要重点关注，才能保证房屋建筑结构质量。本文主要深入分析抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用情况，提出针对性的应用策略，从而有效提高房屋建筑结构在地震灾害的抗干扰能力，保证居住房屋的安全性，为后期房屋建筑结构设计工作提供可参考依据。
        关键词：抗震设计；房屋建筑结构设计；应用
        前言：在建设房屋建筑结构时，需要根据地震灾害情况，来制定合理的设计方案，确保房屋建筑结构抗震性达到施工标准。对于地震灾害带来的问题，我国政府也对建筑行业提出明确的要求，划分房屋建筑抗震等级来满足各地区的建筑需求，随着城市化规模和数量的增加，建筑结构也趋向于高层、超高层，且需要具备多样功能，因此需要较高的抗震性能，因此抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用具有重要价值。
        一、抗震设计应用
        （一）材料抗震性
        抗震设计在房屋建筑结构中的实际应用中，需要特别重视抗震材料，其能够直接影响房屋建筑抗震质量，针对这种情况，建筑设计人员需要加强对抗震材料的研究和分析，选择合适的建筑材料，才能有效提高房屋建筑结构抗震性能。通过对抗震设计方案进行分析，可知材料抗震性在应用中主要体现在材料强度、抗变形和刚度。对于材料强度主要指的是在发生地震灾害时，房屋建筑结构对地震所带来的影响程度。如果选择强度较高的设计材料，能够有效提高房屋建筑结构稳定性，降低地震灾害带来的影响。对于材料刚度而言，其主要指的是在地震灾害中，材料的抵抗能力，当使用达标的材料时，能够降低房屋建筑结构出现坍塌的概率。对于材料抗变形，其能够提高房屋建筑结构的承载能力，避免在地震发生时出现直接倒塌问题。因此，在实际应用中，工作人员需要综合性分析材料抗震性，并结合实际抗震等级来制定合理的房屋建筑结构抗震设计方案，以此提高房屋建筑结构抗震性能。[1]
        （二）延性结构应用
        由于地震灾害是瞬发的且具有极强的破坏能力，房屋建筑结构在遇到地震灾害时，很大情况会出现整体倒塌问题。通过分析以往房屋建筑结构在地震灾害情况，可知即便选择抗变形良好的材料，房屋建筑结构还是会出现坍塌问题。针对这种情况，为了有效提高房屋建筑结构稳定性，抗震设计在房屋建筑结构设计中，提出应用延性结构方案，该结构具有较强的适应能力，尤其是在突然遭受到外界剧烈变化时，能够根据实际情况来进行适应性调整，使整个房屋建筑结构能够维持良好的力学平衡。只有当外界变化幅度过大时，才会出现短时间内坍塌问题。但是如果在房屋建筑结构设计前，严格按照抗震等级来制定设计方案，能够有效降低房屋建筑结构出现倒塌情况。[2]
        （三）抗水平荷载
        抗水平荷载在抗震设计中起着至关重要的作用，因此在房屋建筑结构设计时，要加强对抗水平荷载的重视性。一般情况下，抗水平荷载主要指的是房屋建筑结构刚度。如果所应用的房屋建筑结构刚度达到施工标准时，还需要对材料刚度进行分析和研究，以此来得到合理的抗震设计方案。在实际应用中，需要先对房屋建筑结构进行动态模拟，将设计数据输入到后台系统中，使其构建数字模型，然后模拟房屋建筑结构遭受到不同等级地震灾害情况，通过分析房屋建筑结构的实际情况，来选择合理的抗水平荷载，并进行适当的调整建筑外形，从而提高房屋建筑结构的抗震能力。[3]
        （四）位移刚度
        在地震灾害时，房屋建筑结构还容易出现位移情况。位移刚度代表房屋建筑结构设计的合理性和科学性，如果出现较大的位移，则反应出该建筑结构质量偏低，因此需要提高房屋建筑结构抗震性能，才能提高房屋建筑结构质量。由于地震灾害属于突发性灾害，且具有不可预测的问题，当发生地震灾害时，房屋建筑结构位移情况也不能确定，但是通过分析以往地震情况，可知能够大体分为水平移动和侧移两种。

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在抗震设计时，应当重视房屋建筑结构底层和墙基连接处是否达到施工标准，并且在施工过程中，还应当适当的添加添加剂来降低房屋建筑结构位移，从而提高房屋建筑结构质量。[4]
        二、抗震设计在房屋建筑结构中的实际应用
        （一）剪力墙结构
        通过分析现阶段抗震设计在房屋建筑结构中的应用情况，可知大多数房屋建筑结构主要采用剪力墙结构作为重要的抗震方案。在实际应用中，剪力墙结构不仅能够应用到抗震设计中，还能将其应用到高层建筑结构中，提高房屋建筑结构承载能力，保证建筑上部结构的稳定性，延长房屋建筑倒塌时间，为房屋居住者取得宝贵的逃生时间，因此具有重要的可应用价值。对于剪力墙结构而言，其主体结构主要有钢筋混凝土材料构成，使其形成混凝土墙板结构，在房屋建筑结构中的应用能够降低内部作用力所带来的冲击，并能够有效支撑高层建筑。剪力墙结构应用原理主要为水平力原理，其能够利用混凝土结构将建筑梁柱进行连接，使其构成整体，不仅能够为建筑结构内的各梁柱提供较强的承载能力，还能提高房屋建筑结构抗震能力，降低外界因素所带来的影响。当外界因素出现剧烈的变化时，其还能根据外力变化情况来进行调整房屋建筑结构，使其能够维持一个良好的稳定平衡。（但是所遭受的外界因素超过预设值后，会直接打破平衡状态）。通过对以往应用剪力墙结构情况分析，可知在遭受到较弱的地震时，房屋建筑结构不会出现坍塌情况，体现出剪力墙结构良好抗震性能。由于剪力墙结构具有较大刚度，因此符合材料刚度标准，可将其作为重要的受力点，目前广泛的应用于高层和超高层房屋建筑结构中，能够有效提高抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用效果。[5]
        （二）框架结构
        对于框架结构，其属于大型抗震结构，在房屋建筑结构抗震设计中具有较强的抗震效果，并且还能结合上文所讲的剪力墙结构，使其形成抗震性能更强的框剪结构。框架结构主要是由大量的梁和柱体构成，然后根据房屋建筑结构各受力点来合理放置梁、柱体，使其形成稳定的水平力。并且在布置过程中，各梁、柱体还能与建筑地基构成整体，提高框架结构稳定性和承载能力。当遭受到地震时，所遭受的冲击力能够通过框架结构，将其分散到各个梁、柱结构中，降低整个房屋建筑结构所遭受的冲击力，以此提高房屋建筑结构抗震能力，降低局部坍塌而造成的整体塌陷问题。[6]
        （三）框剪结构
        通过上文分析，可知框剪结构是框架结构和剪力墙结构相互结合而形成的新型抗震结构。因此框剪结构具有两类抗震结构优点，具有更强的抗震能力。通常情况下，该结构的主体成分主要为框架结构，附属成分由剪力墙构成，剪力墙结构能够将房屋建筑结构内重要的承重柱、承重梁进行连接，然后在此基础上，受到外力时，框架结构会首先将外力分摊给承重柱、梁内，然后在将剩余外力转移到各基础梁柱上，在此过程中，会有部分外力转移到剪力墙结构中，对于这种情况，剪力墙结构具有良好的承载能力，将其进行动态消除。从而提高房屋建筑结构整体抗震性能，促进我国建筑行业的可持续发展。[4]
        结语
        综上所述，抗震设计在房屋建筑结构中具有重要的应用价值，在设计过程中，要重视材料抗震性、延性结构应用、抗水平荷载和位移刚度等，要积极应用剪力墙结构、框架结构和框剪结构，从而有效提高房屋建筑结构抗震性能，促进我国建筑行业的长久发展。
        参考文献
        [1]胡晓倩.基于抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用研究[J].建筑技术开发,2019,46(10):1-2.
        [2]诸葛祥占,耿欣.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用探讨[J].住宅产业,2019(05):34-36.
        [3]王艳红.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用分析[J].居舍,2019 (13):74.
        [4]曲晓波.房屋建筑结构设计中抗震设计方式探究[J].门窗,2019(03): 86-87.
        [5]聂大巍.如何提高房屋建筑结构抗震能力的研究[J].中国住宅设施, 2018(11):121-122.