试论房建结构设计体系选型及抗震设计

（国昇设计有限责任公司，安徽 合肥 230041）

房屋建筑结构设计工作能够展示出较强的综合性，主要涉及的内容有岩土地质、地基基础以及风载荷等问题，对于整个结构设计要求极高。我国部分城市地处太平洋地震带，地震灾害的发生概率较高，对于建筑结构冲击力较大，容易导致房屋建筑结构出现扭曲和变形等风险。抗震设计作为房屋建筑结构设计中的重要环节，与实际建筑质量存在密切联系。

1 房屋建筑结构设计体系选型内容

主体房屋建筑结构是房屋在建设过程中所构成的空间和造型内容，它可以承受自然和人为施加在建筑结构之中的各种荷载力，确保建筑安全骨架的有效应用。最为常见的建筑结构有框架剪力墙、剪力墙以及筒体结构。

1.1 剪力墙结构

剪力墙结构主要指通过钢筋混凝土墙板对之前框架结构中的梁柱进行替代，而钢筋混凝土墙板能够承受的建筑结构荷载，以及新的应力和水平作用力，维护剪力墙结构的稳定性。在剪力墙结构应用过程中，主要具备以下几方面特点：第一，具备较高的承载力和整体性空间作用，而且抗侧力效果极为明显，因此，在高层建筑应用效果良好。第二，剪力墙结构和楼板之间能够形成受力结构，整个剪力墙不能随便进行拆除操作，即用户无法对房子进行改造。随着建筑行业的不断发展，短肢剪力墙结构的应用变得越来越广泛，该类剪力墙可以在宽度较小的剪力墙上得到应用，用户可以在小范围之内进行室内空间改造操作，强化房屋室内设计的灵活性。第三，实际剪力墙结构楼盖一般使用平板，在不设置梁的情况下依然能够发挥作用，主体空间利用率很高。

1.2 框架剪力墙结构

框架剪力墙结构也被称之为框剪结构，框剪结构本身也会布置相应的剪力墙，强化室内空间的灵活性，使不同建筑功能需求得到满足。由于剪力墙的布置，让框架结构具备明显的侧向刚度特点。另外，框架剪力墙结构之中的剪力墙水平荷载承受能力较强，其中，竖向荷载由基本的框架结构组成，但这种结构在应用过程中能够展示出明显的局限性特点，而且只能在10～20层房屋建筑之中得到应用。

1.3 筒体结构

筒体结构一般是由一个或者是多个筒体组合在一起，实现对称重结构的全面操作，筒体结构是在框架剪力墙和全剪力墙基础上发展起来的，可以将剪力墙和密柱框架集中设计在房屋建筑内部和外部，从而形成一个密闭式空间筒体结构。也正是由于这种结构，能够帮助工作人员布置出十分复杂的结构平面，让高层建筑水平荷载动力越来越大。

2 房建结构设计中的抗震设计内容

2.1 抗震设计理论

在理论分析角度来说，最为常见的理论设计形式包括以下几种：第一，反应谱基本理论；第二，动力理论；第三，拟静力理论。其中，反应谱基本理论主要指在实际抗震设计操作过程中，对于地震相关的加速特性进行充分考虑。而动力基本理论则是在结构抗震设计过程中，将地震荷载作用当作一种完整的时间过程，再将明显特征的加速度作为输入变量，让建筑结构变成自由度体系，得出不同时间段之中的地震反应，接下来进行全面的抗震设计操作。另外，在拟静力基本理论实施基础上，需要对抗震设计中的地震力参数进行全面核算，根据最终的核算结果，对参考结构自重等因素进行有效审核，能够为后续抗震设计提供有效依据，使设计质量得到全面强化。

2.2 抗震设计基本步骤

在实际房屋建筑体系设计时，主要步骤包括以下几方面：第一，确定适宜的地震参数，将房屋整体结构受到弹性作用力后所产生的地震效应呈现出来，之后对风载荷和自重载荷等进行确认，明确其影响系数，根据承载力情况对抗震系统进行有效调整，确保实际水准的基本要求得到满足，完成后续的截面设计操作。第二，利用上述步骤中相同的地震动参数，对整个结构之中的位移量等参数进行全面分析，让参数始终处于抗震技术规范要求内，与此同时，人们也可以通过实际构造情况，让主体房屋建筑结构具备良好的延伸性和变形能力，满足建筑设计过程中的基本要求。第三，选择和第三水准相匹配的震动参数内容，计算房屋建筑整体结构数据，尤其是在薄弱层的位移计算上，相关工作人员一定要提高重视程度，让最终的计算结果与房屋整体结构内容相符，尤其是在薄弱层间的位移计算上，需要与设计规范保持完全相符的态势，只有这样，第三水准基本要求才能得到满足。

2.3 砖混结构的建筑设计

对于砖混结构的房屋建筑，应沿着实际楼板标高位置设置水平圈梁，这样一来，内墙和外墙之间的联系性也会有所提升，提升主体房屋建筑结构的设计水准。除此之外，工作人员也可以通过对水平圈梁的有效布置，避免预制板产生散落情况，将砖墙出平面概率降到最低。另外，水平圈梁本质属于边缘性构件，能够提升楼盖水平刚度，当地震问题出现之后，墙体裂缝产生概率也会进一步降低，倘若墙体上已经出现斜裂缝，工作人员应采取合理措施，避免其继续延伸和发展，否则将会导致房屋建筑整体不均匀沉降问题的出现。在构造柱设计过程中，需要将合理性和科学性特点呈现出来，维护房屋建筑结构整体性作用，同时改善结构脆弱性，确保结构延展性特点不会受到任何影响。另外，各个开间在构建过程中，需要采用构造柱墙体，将整个结构的抗变形能力提升，即便墙体结构会出现开裂问题，可以消耗塑性变形或者摩擦操作将地震所产生的能量。但从构造物布置过程中能够看出，如果砖混建筑楼层数较多，整体抗裂能力不会得到本质性改善。所以，相关工作人员还要对设计工作提高重视程度，尽量不要使用水平圈梁。

2.4 抗震性能的提升

在我国高层建筑抗震规范之中，各个建筑结构设计需要满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的要求。但为了达到上述要求，在设计过程中必须结合房屋建筑工程的抗震烈度，将弹性状态下的地震作用力计算出来，明确风载荷、雪载荷等内容，做到对抗震参数的有效调整。为了确保钢筋混凝土结构在地震作用下得到有效的延伸，在实际建筑结构设计过程中，需要遵守抗剪弱弯和强底层柱的基本原则，让梁柱横截面积显得更加科学，确保建筑结构要求得到有效满足。如果出现地震问题，房屋建筑结构能够对抗震冲击力进行抵抗，避免主体结构出现严重破坏。

3 结语

综上所述，整个房屋建筑结构设计具备较强的综合性和专业性特点，而且在设计过程中，相关结构工程师需要与具体建筑工程实际情况相结合，经过科学严谨的分析和计算，得出切实可靠的设计模型，进而提升房屋建筑结构的合理性，强化建筑工程设计质量，这也是对人民生命和财产安全负责任的基本表现。