張皓勇

（廣西藤縣埌南鎮(zhèn)國土規(guī)建環(huán)保安監(jiān)局）

前言

目前，房屋建筑工程快速發(fā)展，在設計中可根據(jù)建筑的類型、性質(zhì)與用途選擇適宜的結構體系，同時在設防地區(qū)還應重視并做好抗震設計，保證設計滿足與抗震有關的所有要求和限值，進而從根本上保證抗震設計質(zhì)量。

1 房建結構設計體系選型

1.1 結構設計要求

（1）建筑結構抗震設計過程中水平方向上的荷載往往起到?jīng)Q定性作用。研究表明，建筑層高、自重與應用荷載等在結構豎向構件產(chǎn)生的彎矩和軸力參數(shù)具有正比關系。另外，水平方向上荷載作用下結構產(chǎn)生的傾覆力矩，這一傾覆力矩條件下產(chǎn)生的軸力，和層高也有正比關系。需要注意，當建筑高度固定時，其豎向荷載參數(shù)同樣屬于恒定值。但風荷載與地震作用屬于水平荷載，且具有一定不確定性，對結構選型會造成較大的影響，需要引起相關人員的高度重視[1]。

（2）在高層建筑中，它受到的豎向荷載往往較大，在豎向荷載持續(xù)作用下，結構梁柱處會產(chǎn)生一定軸向變形，在軸向變形產(chǎn)生后，會使連續(xù)梁的彎矩產(chǎn)生一定程度的波動，使連續(xù)梁支座處負彎矩有所下降。此外，如果豎向荷載較大，則還會使構件長度等重要參數(shù)產(chǎn)生變動。對設計人員而言，應以測得的變形為依據(jù)，對構件長度實施調(diào)整，保證設計的合理性。

（3）與常規(guī)層高相對較矮的建筑明顯不同，對于高層建筑，其側(cè)向位移對結構設計有重要影響，應引起高度重視。如果建筑的層高較大，則受到水平方向上的荷載作用后，側(cè)向變形與位移都將明顯增大?；诖?，在設計中應注意，在水平荷載持續(xù)作用下，結構的測側(cè)向位移必須得到嚴格控制，處在允許范圍內(nèi)。

（4）對高層建筑而言，與普通建筑相比，其結構柔性相對較大，使其在地震作用下表現(xiàn)出的變形將更為嚴重。對此，為保證結構因受到地震作用而產(chǎn)生塑性變形后，依然能保持一定變形參數(shù)，避免在地震后倒塌，應采取有效的構造措施，以此保證建筑結構的整體延性，提高其穩(wěn)定性。

1.2 結構設計體系

（1）對剪力墻結構而言，它指的是在建筑中，其受力結構為由剪力墻構成的。針對這一體系，建筑結構受到的水平荷載與垂直荷載都能由剪力墻來承擔。通過對這種具有一定剛性的結構的合理應用，能使結構具有良好延性，受力后，可保證荷載傳遞的準確性與均勻性。此外，保證整體性也能提高結構的抗地震作用性能，可在實際設計工作中予以充分考慮。

（2）對框架剪力墻結構而言，它是由框架與剪力墻構成的全新受力體系，其框架和純框架有所不同，而且剪力墻和純剪力墻也有很大的不同。這是因為，在建筑的下部樓層，布置的剪力墻不會產(chǎn)生太大的位移，拉動框架按照彎曲型曲線發(fā)生變形，由剪力墻承受主要水平力，而上部樓層則完全相反，其布置的剪力墻實際位移不斷增大，存在一定向外側(cè)傾斜的趨勢，但框架則會發(fā)生向內(nèi)側(cè)的位移，框架拉動剪力墻結構按照剪切型曲線發(fā)生變形，其中框架不僅承擔主要的外部荷載，而且還承擔將剪力拉回的作用力，而剪力墻除了不承擔由荷載作用產(chǎn)生的水平方向上的力，還由于為框架施加新的水平力而承擔一定負剪力。因此，在上部樓層中，即便由外部荷載造成的剪力相對較小，但框架當中也會產(chǎn)生很大的剪力。這是目前小高層建筑中最常用的結構。該結構體系主要是指將框架與剪力墻組合到一起，以此形成完全的結構體系。建筑豎向荷載由剪力墻與框架兩部分承擔，水平方向上的作用則由具有很大抗側(cè)剛度的剪力墻結構來承擔。該結構體系不僅具有框架便于布置和施工方便的優(yōu)勢，而且剛度較大，具有良好抗震能力，所以目前正常用在住宅建筑當中。此外，需要注意的是，當豎向構件采用墻體時，該墻體不僅要承擔水平方向上的荷載，而且還要承擔一定風荷載及地震作用，所以剪力墻在當前的抗震規(guī)范當中還被稱之為抗震墻[2]。

2 房建結構抗震設計

（1）理論分析，目前應用較為廣泛的設計理論有以下三種：①反應譜基本理論；②動力理論；③擬靜力理論。其中，反應譜基本理論是指對結構進行抗震設計工作時，主要考慮與地震有關的加速度特性；動力基本理論是指對結構進行抗震設計工作時，將地震荷載作用視作完整的時間過程，再將具有明顯特征的加速度作為輸入變量，使建筑結構變成自由度體系，得出不同時段地震反應后，進行合理的抗震設計；擬靜力基本理論是指在對結構進行抗震設計工作時，核算地震力參數(shù)，根據(jù)核算的結果，參考結構自重等相關因素，為抗震設計提供必要的參考依據(jù)，以此保證設計質(zhì)量[3]。

（2）在對房屋建筑的結構體系進行整體抗震設計工作時，可以按照以下基本步驟進行：①確定適宜的地震動參數(shù)，計算房屋建筑整體結構受彈性作用后產(chǎn)生的地震效應，然后在充分考慮風荷載與自重荷載等的影響的基礎上，根據(jù)承載力適當調(diào)整和改進抗震系統(tǒng)，確?？梢詽M足第一水準基本要求，完成構件截面相關設計工作；②利用與以上步驟相同的地震動參數(shù)，分析房屋建筑整體結構包含的層間位移等相關參數(shù)，保證參數(shù)處在抗震技術規(guī)范要求的限值以內(nèi)，同時，采用合理可行的構造措施，保證房屋建筑整體結構可以具備良好的延性性能與變形能力，進而滿足第二水準基本要求；③選擇和第三水準相匹配的地震動參數(shù)，準確計算房屋建筑整體結構，尤其是薄弱層上的層間位移，使其能和現(xiàn)行設計規(guī)范完全吻合，最終滿足第三水準基本要求[4]。

（3）在磚混結構的房屋建筑中，沿樓板的標高布置水平圈梁，增強內(nèi)墻和外墻之間的連接，保證房屋建筑結構的整體性。通過對水平圈梁的合理布置，可以避免預制板產(chǎn)生散落，將磚墻出平面概率降至最低；除此之外，水平圈梁的本質(zhì)屬于一種邊緣構件，能有效提高樓屋蓋整體水平剛度，受地震作用后，防止墻體上產(chǎn)生斜裂縫，如果已經(jīng)存在斜裂縫，則能防止其進一步延伸和發(fā)展，避免基礎發(fā)生不均勻沉降對整個房屋建筑造成的不良影響。在設置構造柱時，必須保證合理性與科學性，只有這樣才能起到提高房屋建筑整體結構整體性的作用，同時對結構的脆性予以改善，保證結構延性。開間采用構造柱的墻體，能有效提高其整體變形能力，即便墻體結構產(chǎn)生開裂的現(xiàn)象，則也可充分利用它的塑性變形與摩擦等作用來大量消耗地震產(chǎn)生的能量[5]。然而，在布置構造物與水平圈梁以后，對于樓層數(shù)相對較多的磚混建筑，其整體抗裂能力實際上并未得到有效改善，無法確保此類房屋建筑滿足預期的小震不壞要求，所以在實際的設計工作中必須對此予以足夠重視，在樓層數(shù)相對較多的磚混建筑中，一般不建議布置構造物與水平圈梁[6]。

3 結束語

綜上所述，在房屋建筑整體結構設計過程中，抗震設計不僅是一項重要內(nèi)容，而且還是一門綜合性技術，具有很高的專業(yè)性、復雜性與系統(tǒng)性，房屋建筑整體結構的抗震設計質(zhì)量，對其抗震性能有直接影響，決定了建筑在地震作用下能否保持穩(wěn)定和安全。所以，在實際的設計工作中，應嚴格按照相關要求，對結構施以科學合理的設計，以此滿足與抗震設計有關的所有要求。通過設計盡量提高房屋建筑整體結構抗震性能，避免地震對建筑造成嚴重的損害，減少經(jīng)濟損失和人員傷亡。

[1]趙宏偉.房屋建筑結構設計體系選型及抗震設計探討[J].山西科技，2012（5）：31～32.

[2]董建啟.房屋建筑結構設計體系選型及抗震設計分析[J].大科技，2015（14）：22～23.

[3]劉緒俊.房屋建筑結構設計體系選型及抗震設計探討[J].城市建設理論研究：電子版，2016（14）：31～32.

[4]柯罕能，陳懌，金銘達.房屋建筑結構設計體系選型及抗震設計研究[J].城市建筑，2015（6）：75.

[5]孟慶坤，徐玉玲.房屋建筑結構設計體系選型及抗震設計[J].中國科技博覽，2011（16）：104.

[6]周紹光.探討房建結構設計體系選型及抗震設計[J].城市建設理論研究：電子版，2015（23）：35～36.