抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用

陆媛媛

摘要：我国是地震频发的国家，地震灾害给我国带来了严重的经济损失，对社会发展产生了不利影响。因此，在房屋建筑结构设计时，需要加强抗震设计，制定有效的地震预防措施，减少地震带来的损失。本文将对抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用进行分析。

关键词：房屋建筑结构；抗震设计

前言

地震具有不可预知性，在地震不知何时会爆发的情况下，我们所能做的只有防范并减轻地震灾害造成的影响。因此，房屋建筑结构设计中的抗震设计应引起人们的关注，研究房屋建筑结构设计中的抗震方法，提高房屋的抗震性能，使得人们在灾难面前不再显得如此渺小。

1 抗震对于房屋建筑的重要性

进入21世纪之后，我国的经济腾飞发展。为了满足人民日益增长的物质需要，国家投入了大量的资金以便能够加强国内基础设施的建设，而人们的生活需求也日益提高。人们希望国家、企业等能够建造出跨度较过去更大的空间结构。因为在新时代，人們认为拥有高的高度、美的造型、安全的建筑才更适应这个新时代的审美。为了满足人们的这一新需求以及综合考虑到抗震需求，技术人员根据结构、建筑的使用材料以及各种施工技术都提出了新的对策。

地震在自然灾害中属于危害最大的灾害之一，同时它对于大部分的工程结构而言也是一个大问题。在人类史上，时常发生一些给人类带来巨大财产和生命损失的地震。例如1976年我国发生的唐山大地震，2008年的汶川地震等。随着全球城市化速度的加快，有部分国家、地区的城市数量呈直线的趋势不断激增，人口的大量迁移致使城市人口高度密集，与此同时财富也集中在一个地区。因此，一旦发生自然灾害，其造成的财产损失是足以令世人震惊的。地震灾害是一种自然现象，按照人类现在的科技手段，还不能够完全正确预估灾害的发生以及找到有效的防止对策。因此面对地震这种不确定的灾害，全球各地区的地震工程界均进行了反思一如何改变现在所掌握的抗震思想和技术方法以有效减少灾害带来的损失。直到目前为止，面对地震的不确定性唯一有效的科学对策是在建筑建设过程中以“抗震的基本原则”作为建筑思想。全球90%的国家的抗震规范原则普遍为“小震时不能破坏建筑、中震时建筑可以维护加固、大震时建筑不倒”，而这种设计原则也确实在实践中获得一定的成功。该抗震原则的采用使得建筑的抗震性能得以大大提高，即使是在人口密集的城市或是城市周边，重大的地震灾害所造成的伤亡人数已呈下降趋势。

然而，虽然这种设计原则的主要目的是保护人们的生命安全，但它在中小震发生时导致建筑的部分使用功能丧失的可能性极大。尤其是在当下经济高速运转的模式下，建筑物内的装修、技术装备等等费用已然超过建筑物本身的建筑费用。这种经济损失是无法预估的。因此，抗震设计的合理性对于房屋建筑的重要性不言而喻。

2 抗震设计在房屋建筑结构设计中的具体应用

地震既然是一种不确定的自然灾害，我们能做的只有面对它，积极寻找方法降低灾害造成的损失。在一些地震灾害频发的发达国家地区，地震所造成的危害较之经济落后地区会减轻许多，究其原因各种公共设施的防震设计自然必不可少，而房屋建筑的抗震设计也是重要的原因之一，所以应注重房屋建筑结构的抗震设计，具体解决房屋抗震设计中各环节的问题。

2.1 选择建筑场地

建筑场地的选择是房屋抗震设计中最基础的部分，做好房屋建筑场地的选择是提高房屋抗震性能的第一步。地震实际上是一种极具破坏性的不规则的地质运动，房屋在这种剧烈的地质运动下，地基会首先受到影响，发生不规则的运动，使得房屋的上部结构也随之发生倾斜破坏。而要有效地防止这种情况的出现，应注重房屋建筑场地的选择。首先，在场地选择上应注意选择地势开阔平坦并且土质坚硬的区域用于房屋的建造，因为地基土的坚硬性能有效防止地基沉降的发生，在地震发生时不会在地震运动下轻易发生位移，预防由于地震作用发生的地基沉降、位移造成的房屋建筑上部结构的破坏从而为房屋建筑增加一层保护。其次，房屋建筑场地的选择应避开一些地震多发地段以及地基软弱的区域，若房屋建筑规划设计一定要在这些地段建造房屋，应采取一些必要的措施以减轻这些地段房屋所存在的危险因素，可以利用地基的加固处理技术或一些抗震措施进行加固处理，从建筑的根部提高房屋建筑结构的抗震性能。最后，除了要避开地震多发地段等危险区域还应避开容易造成山体滑坡以及泥石流的地段，因为在这些地段建造房屋，地震发生后很容易引发山体滑坡等二次灾害的形成，给房屋的建筑结构造成更大的威胁，增加房屋建筑的破坏程度。并且房屋建筑场地土层的厚度以及坚硬程度会对房屋建筑结构的稳定性有极大的影响，而泥石流等多发地，土层较薄又极易冲刷，因此十分不利于房屋建筑结构的抗震设计。

2.2 地基和基础的设计

首先，有效地提高房屋建筑结构的抗震性能，应提高房屋建筑的整体性和刚性，换句话说，在设计房屋建筑结构时，为了提高房屋建筑结构的整体性和刚性，建筑内不同的单元应建立在性质相同的地基之上，并且结构相同的房屋建筑在选择地基的处理方式上应采用相同的标准即同一种地基的处理方式。其次，在房屋建筑基础的填埋深度上应按照相关的规定进行深度的填埋，尽量地增加基础填埋的深度，以保障地震发生时，基础不会由于填埋过浅使得房屋建筑的嵌固不深，导致房屋建筑在灾害中振幅加大，严重损坏房屋的建筑结构。因此，为了让房屋建筑能够发挥抗震的性能，应在规定下进行基础的深度填埋，并做好基坑的回填夯实处理，以使房屋建筑的基础能在地震发生的过程中保持稳定。最后，房屋建筑包括基础和上部结构两部分，要提高房屋建筑的整体性，应避免在基础室外的地坪下设置内外交圈的基础圈梁；并且要保证整体性应在房屋建筑上部结构以及基础部分间设置构造柱，用于连接房屋上部结构以及基础的圈梁；而在房屋建筑基础刚度不足的情况下可以在基底设置圈梁，以增加房屋建筑基础的刚度，提高建筑的抗震能力。

2.3 房屋的高度和宽度设计

随着房屋建筑的高度增加，房屋建筑结构的抗震性能也会随之降低，而房屋建筑的高度和宽度比也对建筑的抗震能力有着重要的影响，随着房屋建筑高度和宽度比值的增加，建筑在地震作用下发生侧移和倾斜的程度也会增加，因此，地震对建筑物造成的危害也会越大。所以，为了保证房屋建筑抗震能力的提升，减轻地震对建筑造成的破坏，应根据相关的要求，限制房屋建筑的高度与宽度，并具体分析房屋建筑的具体用途，合理地设计房屋建筑的高度与宽度之比。

2.4 房屋建筑结构体系设计

房屋建筑结构体系设计中，为了增加抗震设计的有效性，应对房屋建筑结构的刚度和质量的分布均匀情况进行研究，尽量在设计中将房屋建筑结构中的平面结构以及立体结构设计成规则状。因为房屋建筑的平面结构一旦过于复杂、房屋建筑结构的刚度与质量分布不均匀，在地震作用下会加重房屋建筑结构的扭曲现象，从而不但不能减轻地震造成的危害反而增加了地震的破坏。

2.5 防震缝的合理设计

由于一些房屋建筑是不规则的，因而为了保障房屋建筑的抗震功能，应对一些房屋建筑进行防震缝的处理。在房屋建筑结构设计中进行防震缝的处理应将房屋建筑进行划分，将其分为规则并且独立的小单位，并且防震缝的宽度应在建筑抗震要求下，完全地与上部结构分离，依據具体的房屋建筑高度，设置与建筑高度相同的防震缝。

2.6 纵横墙的分布设计

墙体在房屋建筑结构中起着承重的作用，又因极易受地震灾害的影响，应而在建筑结构抗震设计中应格外重视这部分的设计。在设计纵横墙时，应遵循分布均匀的原则，使得不同的纵墙与横墙能够承担上部结构的重量；而在纵横墙设计的数量上，也有一定的讲究，应根据具体的房屋建筑进行分析，纵横墙的数量过少，墙体与墙体间的间距也相应增加，因此，墙体所承担的结构重量也就越大，房屋刚度也就越不稳定，越容易在地震发生时造成坍塌。所以在纵横墙设计时，为了增加房屋建筑结构的抗震性能，应严格按照规定的要求均匀布置还应合理设置纵横墙的数量，从而提高房屋建筑结构的抗震能力。

3 结语

房屋建筑结构的抗震设计能有效地减轻地震灾害造成的破坏，在一定程度上保障人们的生命财产安全，因此，在房屋建筑建造的过程中应严格按照相关的规定要求进行抗震设计，减轻灾害造成的影响。随着地震灾害的增加，建筑行业也加大房屋建筑结构抗震设计的研究，从建筑建造的各方面进行抗震设计的研究，提高房屋建筑结构的抗震性能。