抗震设计理念在房屋建筑结构设计中的应用探究

魏振兴

摘要：地震的危害，在中国人民记忆中还尤为清晰，特别是唐山和汶川两次地震，给我国人民带来的经济财产损失和生命安全损失都是巨大的。因此，在新时期的房屋建筑中，国家和人民对于建筑抗震性能的要求也提高很多，期望能在地震灾难爆发时，减少生命和财产的损失。本文从抗震设计理念开始分析，研究房屋建筑结构设计中，如何有效地提升建筑的抗震性能，希望能为建筑行业的发展和抗震做出贡献，保障人民的生命财产安全。

关键词：抗震设计;房屋建筑;结构设计

1 前言

在研究房屋抗震中重点研究和参考房屋结构的原因是在地震中出现严重损坏的就是房屋结构，房屋结构损坏导致房屋坍塌造成了不可挽回的生命财产损失。因为建筑结构的特点是系统性和复杂性，所以在抗震的研究中，必须剖析建筑结构的细节，从根本上增加房屋建筑的抗震能力。抗震设计的目的增强建筑的抗震性能，一般的设计中采取的方式都是增大建筑的承受地震力作用的能力，最终要达到大震不倒，中震可修，小震不坏的建筑抗震设防三水准的要求。

2 房屋建筑结构抗震性设计概述

2.1 房屋建筑结构抗震性设计的原理

目前，房屋建筑抗震设计的设计理论都来源于逆静力理论，所谓的逆静力理论是指对建筑抗震作用过程的计算中，参考现有的建筑结构的刚度并对建筑结构对于地震的荷载力进行的估算或者假设，并且把地震荷载力的作用点假设在建筑结构的正中心点上，以建筑结构本身的重力诚意额定的比值进行抗震性能的计算。这种理论出现在19世纪的初期，现在已经被广泛使用。

2.2 房屋建筑构抗震性设计的原则

基于逆静力理论和建筑抗震性的目标，设计人员应对建筑结构有准确的把握，遵循抗震性原则的情况下对建筑结构进行规划设计。通常而言，建筑结构设计应遵循以下的原则。

（1）简单化原则。在实际调研中不难发现，房屋建筑的抗震性能与房屋结构的复杂程度有关，且成反比的关系，房屋结构越复杂，抗震性能就越弱，反之，越简单，抗震性能越好。之所以会这样是由于两个方面原因，一是房屋结构若是过于复杂，对于建筑房屋结构的设计就越困难，所以在设计和后期施工中，可能存在的数据偏差就会增大，导致抗震性弱，反之，利于计算和施工，抗震性能强;二是简单房屋构造加强地震的作用力，从而减少地震对房屋结构的影响。例如日本的房屋设计，就是遵循这个原则，建筑结构简单，在地震中抗震性表现良好。

（2）整体性原则。整体性原则相对简单明了，房屋结构需要构成一个整体，抗震性能就会增加，不会导致建筑结构损坏产生倒塌等房屋结构损坏的情况出现，当然在整体性的结构设计当中，要仔细分析各个部位的作用力的特征，保证不会产生受力问题的结构损坏。整体性原则在工程中具体的运用如框架结构建筑，混凝土地基灌浆等都是在保证建筑结构的整体性。

（3）抵抗性原则。抗震性原则中比较关键的点就在于遵循抵抗性原则，因为在地震中，地震会对建筑进行作用力，建筑必须要进行作用力抵抗，避免建筑结构的损坏，若是建筑结构的抵抗能力差，那么房屋结构就会在地震中倒塌。所以，设计者在进行房屋建筑设计时，必须要保证房屋建筑的稳定性，让房屋具有更强的抵抗性。

3 抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用

3.1 地震设防标准的应用

根据房屋的使用价值，行业内部将房屋建筑分为四个等级，以甲乙丙丁表示，不同级别类型的建筑对于抗震烈度要求不同，抗震烈度指的是建筑物在地鄭重所能承受的强度，甲乙对应的是6-8度的抗震烈度，丙级与当地建筑一致就可以，丁类可以适当低于烈度要求。所以，在建筑房屋结构设计中，要根据项目的建设中建筑的登记进行抗震要求的设计。

3.2 抗震性原则的应用

以逆静力理论为理论基础，在满足建筑需求的情况下，尽量使建筑结构趋于简单，在这其中要充分考虑到地基结构和地质情况，防止地基因素导致建筑稳定性不佳的状况;其次设计人员要充分考虑到设计中各部分的建筑结构受力情况，保证房屋的整体性，是整个房屋处于一个整体从而避免地震时地震作用力对于建筑结构的损坏，这也就要求设计者对于建筑力学上必须要有一定的知识能力;最后，可以选择为房屋建筑增设适当的抵抗防线，以此来提高抗震能力，防止结构受力失衡导致抗震性能减弱。另外，房屋建筑中新型材料的科学使用也可以增加房屋建筑的抗震能力，一般来讲复合材料相对于传统建筑材料而言，能够有效地减轻建筑自身的重力，当然在结构处连接上，衔接程度和整体性不能损害。

3.3 提高房屋建筑的刚度的应用

所谓的刚度就是物体抵抗变形的能力，建筑的刚度是既能有微弱的变形又不能超过安全临界。提升建筑的刚度，是增强抗震性能很有效也很普遍的一个方法，就具体而言一般是制作钢筋混凝土圈，用来抵抗基础不均匀的沉降引起建筑结构内产生的作用力，圈梁在同一水平成封闭状，防止地震震动产生的房屋结构损坏，符合建筑整体性和抵抗性的原则。通常，为了进一步提升建筑刚度，在混凝土施工过程中加入钢结构，用钢结构对建筑结构进行加固。这里需要说明一点就是建筑物的刚度和建筑层数并不是成正比，刚度作用的是建筑的整体性和抵抗性能力的提升，且建筑层数过所产生的建筑重力也就越大，受地震的影响也不比较大。

4 抗震设计优化策略

4.1 设定抗震等级

为保证房屋抗震功能稳定有效，设计人员应该注意，在进行房屋抗震等级时，必须确保房屋抗震等级必须高于地区抗震等级，这种等级划分，主要是为了避免在常规地震条件下房屋结构出现大规模坍塌现象，同时提高在地震等级异常情况下小幅房屋抗震能力，为居民逃生赢得时间。因此，设计者应该着重注意依据抗震等级进行抗震结构设计，为此，相关单位应该依据当地实际情况，通过借助当地地质勘查部门以及查阅当地历史地震等级记录来确定当地地震等级。

4.2 加强审核设计质量

鉴于在房屋抗震设计的复杂性，以及可能存在的条件限制，在设计者初次进行抗震设计时极有可能出现抗震性无法满足实际需求的问题，以设计者为了避免出现条件限制，会对建筑结构进行调整以满足抗震性能要求，但是调整建筑结构又会对抗震等级产生影响。所以设计者在进行设计时，应该依据实际要求对设计初稿进行复核，如果发现抗震性能由不符合实际需求时，应及时分析设计方案中的缺陷在哪，并采取针对性措施进行调整，确保房屋建筑抗震性能符合当地实际情况。

5 结语

综上所述，房屋建筑的机构设计中，应该考虑多个层面的因素，综合考虑对于房屋建筑抗震性的影响，当然无形中对建筑结构设计者们提出了更高的要求，必须的熟知建筑力学和抗震性原理;当然方法的利用知识一部分，选择科学符合当地实际的板擦才是最好的，建筑房屋设计中也应该从实际出发，着眼与各地实际情况，综合其他方面的因素进行。随着社会进步，抗震也将越成熟，在房屋建筑结构中的应用，不仅要提高建设水平，也要保证了大众的生命和财产安全，相关人员在具体的操作环节，应注重抗震设防标准的应用、增加房屋结构的抗震性能以及提高房屋建筑刚度的策略与方法。唐山和汶川地震对我国任免造成的危害是有目共睹的，做好房屋建筑的抗震能力的提升是十分重要的。

参考文献：

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