房屋建筑的抗震设计及加固措施的探讨

王江峰

【摘 要】目前，我国大部分房屋建筑的抗震性能不满足国家的相关规定，调查数据显示，房屋建筑结构设计的不足是抗震性能的主要影响因素，为了提高房屋建筑的抗震性能，就应该从建筑结构抗震设计入手，采取相应的加固措施，保证房屋建筑使用者的人身和财产安全。

【关键词】房屋建筑；抗震设计；加固措施

一、房屋建筑的抗震设计

1、建筑抗震设计的规划与布局

良好的抗震能力将对建筑设计建筑能够提高建筑的抗震性能，建筑的布局更加复杂，这样就会导致建筑防震能力出现下降。在剪力墙设计的过程中，需要认识到剪力墙是建筑结构抗震的一个最重要的部分，建筑结构的设计需要按照抗震要求来进行设计。建筑的刚度需要分布均匀，在大厦电梯的设计过程中，可以有效地防止由电梯人员由于地震偏心扭转效应的影响。对建筑的整体设计而言，设计师应该在抗侧力构件的布置设计过程中，将建筑设计和抗震设计有机地融合在一起，这将大大提高建筑物的抗震能力。

2、房屋建筑地基设计

房屋建筑地基设计是关键，因为地基是房屋建筑的基础，地基是否稳定可靠，关系着整个建筑的安全性，也是抵抗地震破坏的基础。因此在房屋建筑地基设计中需要注意几个问题：

首先，在房屋建筑地基建造过程中，同一个房屋建筑必须建立在同一性质的地基上，地基应尽量采用天然地基或桩基，避免两种地基混用现象，这样可以增加房屋建筑的整体刚性，避免因地震力作用使地基出现不平衡现象，提高房屋建筑的抗震性能。

其次，房屋建筑地基处理时采用的方法应一致，这样才能保证地基受力均匀。

最后，地基设计过程中要注意沉降及承载力问题，将不均匀的沉降基础进行合理调整，尽量减少影响地基沉降的因素使其在承载力或是整体结构上达到规范的要求。

2、防震缝与纵横墙的合理处理

防震缝与纵横墙的处理也非常关键。首先，防震缝在布置过程中，应将建筑物分成几个单独的、规则的结构单元，防震缝两侧的结构应处于分离状态，合理科学的布置防震缝、伸缩缝以及沉降缝，其中后两个缝隙应以防震缝的要求为基础进行设置和布局。

防震缝的设计应以房屋高度为参考，其宽度随房屋高度而变化，在防震缝两侧应布置抗震墙。伸缩缝与防震缝联系紧密，其作用是防止砌体房屋在墙体干缩和温差变化的影响下产生裂缝，所以，伸缩缝一般设置在砌体墙体容易出现裂缝的地方。其次，横纵墙作为房屋建筑在地震中的主要承重构件，在抗地震作用中有着重要地位。

地震中由于地震力的作用导致房屋墙体出现倾斜、倒塌现象，对横纵墙进行合理处理可减少此类现象的发生。横纵墙的抗震设计要注意布置均匀、竖向连续、相同方向的墙体宽度适宜。横纵墙的合理布置可以避免因房屋刚性承重墙体少、间隔大、空间整体稳定性差的现象发生，而且合理布置横墙和纵墙可以在一定程度上可以提高建筑整体的抗弯、抗剪水平，在水平地震发生时作用更大。

3、设置构造柱

构造柱是为了加强房屋建筑的整体刚度、提高抗震能力而设置的。8度设计时构造柱一般设在建筑物的四角、内外墙交接处，楼梯间、电梯间以及某些较长的墙体中部等位置处，构造柱必须与圈梁及墙体紧密连接，一起形成空间骨架，从而增强建筑物的刚度，提高了墙体的应变能力，使墙体由脆性变为延性较好的结构，做到裂而不倒。

4、设量圈梁

圈梁又称腰箍、是沿外墙四周及部分内横墙设置的连续闭合的梁。圈梁配合楼板的作用可提高建筑物的空间刚度及整体性，增强墙体的稳定性，减少由于地基不均匀沉降而引起的墙身开裂，对抗震设防地区，利用圈梁加固墙身更显得必要。

5、房屋墙体与屋顶的防震设计

房屋建筑的抗震性能还与建筑的整体质量有关，建筑的质量越轻，其抗震性能越好，受地震災害破坏程度越小，房屋的安全性也就越高，所以，应尽量减少建筑的整体质量，来减少地震对建筑的破坏程度。在建筑整体设计中，房屋屋顶与墙体设计在不影响建筑整体稳定性的前提下减轻质量。

首先，房屋建筑墙体质量减轻能够使建筑围护结构变轻，墙体的质量控制主要通过建筑材料控制，选取一些强度好、质量轻的材料建造墙体，达到减轻质量的目的。其次，屋顶设计中，也要选用一些材质较轻的材料，尽量减少屋顶增加对建筑无用的沉重的附属物，不仅增加建筑物的质量，还增加了建筑物的高度，不利于控制建筑结构高度与宽度比例，影响房屋的抗震性能。

如果为了建筑物美观，可设计选用一些较矮的、较牢固的、质量较轻的材料，既不影响建筑的外表美观，又不影响建筑的抗震性能。

二、房屋建筑的抗震加固措施

1、置换混凝土

这一加固方法的优点在于能通过有效增加截面的高度来提升房屋建筑结构的截面刚度及抗剪能力，且运用这一方法进行加固不会对房屋建筑的净空造成影响。然而该加固方法也存在缺点，即施工作业的时间较长，适用于混凝土强度偏低的受压区域加固或是存在严重缺陷的混凝土承重柱、梁等构件加固。

2、加大截面

该加固方法的优点跟置换混凝土加固法一样，能在钢筋混凝土受压区域的弯变构件上加固混凝土现浇层，促使构件能够正截面抗弯，发挥出加固补强的功效。混凝土弯变构件的正截面承载力将会随着钢筋强度及面积的逐渐增大而得到大力提高。

当原构件的正截面配筋率较低时，可以采取增大主筋面积的方式有效提高构件的正截面抗弯承载力。加大截面加固房屋建筑结构方法的施工工艺有很强的适应性，且具备较成熟的施工经验，适用范围包括柱、梁、墙、板及房屋建筑一般构造物的加固设计，只是现场施工作业的持续时间较长，会对人们的日常生活带来影响。此外，实施加大截面加固法后，房屋建筑物的净空将变小。

3、预应力

房屋建筑结构的预应力加固法作用于水平拉杆，以加固混凝土受弯构件。由于受到新增外部荷载及预应力的共同影响，拉杆内将产生轴向拉力，并通过杆端锚固偏心作用把力传递到构件上，从而产生偏心受压作用，克服外荷载造成的弯矩，有效减少外荷载效应，最终促使构件的抗弯能力得到改善。

与此同时，由于拉杆将压力传递给构件，促使构件的裂缝扩散速度得到控制，并逐渐提高房屋建筑结构斜截面的抗剪承载力。

结束语

综上所述，建筑工程作为人类工作、学习和生活的基本场所，其对于人类正常生活秩序的重要性是不言而喻的。为了实现对人类生活正常秩序的有效维持，保证人类的生命及财产安全，做好对建筑结构的抗震设计及加固措施是对建筑施工企业的基本要求。

在实际设计及加固过程中，为了能够将抗震设计及加固的功能性最大限度发挥出来，设计人员应多分析此前的抗震设计经验，结合实际建筑的特点，来进行科学的抗震设计及加固措施，为提升建筑结构的抗震水平打下良好而又坚实的基础。

参考文献：

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