房建结构设计体系选型及抗震设计

房建结构设计体系选型及抗震设计

楼阳

浙江翰城建筑设计有限公司浙江金华322000

摘要：随着我国城市规模的不断扩大和建筑行业的不断发展，高层建筑在城市中越来越常见，较好地解决了土地资源紧张和人们的住房困难现状。在高层建筑迅速发展的趋势之下，怎样做好房屋建筑时的结构设计体系选型和抗震设计工作，并且进一步提高房屋的安全性和稳定性，是房屋设计师们首先需要考虑的问题。本文从房建结构设计体系选型的影响因素、房建结构体系选型要求和房建结构抗震设计三个方面进行探讨，从而为促进房屋建筑行业的发展提供参考。

关键词：房建结构；设计体系选型；抗震设计

对于当前的建筑行业来讲，高层建筑的出现是时代的要求，也是建筑技术不断发展的必然结果。高层建筑缓解了大城市的土地和人口压力，解决了更多市民的居住问题，但是与此同时，其安全性和稳定性也面对着更大的挑战，很多建筑水平不足的问题也日渐凸显。在我国的建筑行业当中，很多建筑设计人员存在着只重视建筑物的视觉感受，忽视安全性能的误区，较少考虑房建结构设计体系和抗震设计的合理选择。在以后的工作当中，我们应该对这两方面的内容进行研究和探讨，进一步提高房屋建筑的质量和安全性能。

一、房建结构设计体系选型的影响因素

（一）建筑功能的要求

建筑功能的要求，是建筑设计师进行房建结构设计体系选型时需要考虑的首要因素。随着我国建筑种类的增多，建筑物功能也变得多样化、综合化和复杂化，因此需要我们对建筑结构进行精细的功能分区，以实现结构与功能的完美结合。建筑设计师应该综合考虑建筑结构和建筑设计的相关规范，并科学地选择建筑体型，在满足功能性需求的同时，也要保证建筑物的安全性，同时提高建筑的使用效率，尽可能地降低施工和后期的运营成本。

（二）周围的环境因素

建筑物的结构设计体系选型要综合考虑环境因素，以便充分发挥环境优势，合理利用客观的地质、土壤条件和地貌特点，降低施工成本，增强建筑的使用性能，实现建筑物内部的合理布局，力求建筑与环境达到和谐统一。

（三）建筑的材料因素

在进行建筑设计的过程当中，建筑选取的材料问题是建筑设计师不能忽略的重要环节，建筑材料的好坏，直接决定着选取的房建结构设计体系选型能否达到设计之初的理想状态，决定着建筑物的质量和人们的安全。随着科技的进步，在以钢铁为主要建材的基础上，又出现了很多新型材料，相信材料结构的变化也会给设计师提供更多的选择。

二、房建结构设计体系选型要求

（一）做好建筑物水平荷载、轴向变形和侧向位移的计算工作

房屋在进行建设的过程当中，其重力参数与建筑物的轴向变形参数形成正相关的关系，而一般情况下，对于固定高度的房屋来讲，其竖向荷载参数是恒定的，因此要想提高房屋的抗震性，就必须做好房建结构选型，通过水平荷载的变化来影响房屋的抗震性能。另外，高层施工时，房建结构的竖向荷载参数数值很大，会造成梁柱位置轴向变形的加剧，同时导致竖向预制构件的下料长度有所变化，因此，设计人员必须在设计时就做好这一系列数据变化的计算工作，并根据计算结果决定下料的长度，避免盲目下料现象的出现。第三，房建层高增加，水平荷载发生变化，侧移参数也会逐渐放大，为了保证房建的稳定，我们应该做好侧向位移的测算工作，并且保证将其变化控制在合理的范围之内。

根据建筑物水平荷载、轴向变形和侧向位移的变化数据，选取最适宜的房建结构设计体系选型，是做好房建设计，保证房建质量的第一步。

（二）做好房建体系结构的选择工作

在房屋建筑行业，最常见的房建体系结构有剪力墙结构和框架—剪力墙结构两种。

1、剪力墙结构探讨

房建剪力墙结构，是指房屋建筑的主要受力部分都是由房屋的平面剪力墙构件所承受的，房屋的抗震性能主要由剪力墙构件所决定。在剪力墙结构体系当中，不管是水平方向的作用力还是竖直方向的作用力，都统一作用于单片剪力墙之上，因此剪力墙必须具备一定的结构延性，使得来自各个方向的力能够均匀地作用于墙体，避免力量不均衡导致的房屋结构不稳。由于剪力墙结构整体性强，因此抗震性也比较强，是房建过程中经常被采用的结构之一，具有很强的可操作性。

2、框架—剪力墙结构探讨

全部采用框架结构的房屋，承重能力较差，抗震性能不强，不能达到人们的使用和居住需求，因此逐渐被框架—剪力墙结构所取代。框架—剪力墙结构，就是置换框架结构的一部分为剪力墙结构，进而发挥剪力墙自身的强度和抗震性特征：受到水平作用力时，剪力墙与框架形成连接，同时承受来自楼板的压力，使它们成为一个彼此平衡的全面的结构体系。框架——剪力墙结构很好地对房屋可能受到的作用力进行了“处理分工”，横向的力由剪力墙负责，纵向的力由框架结构负责，进而保证了建筑物的稳固。

三、房建结构抗震设计探讨

（一）理论探讨

目前在房建抗震领域，最普遍的理论有三种，即动力理论、反应谱理论和拟静力理论。动力理论将地震发生的某一时间段内的振动加速度进行统计，并且以这一统计结果作为参数，计算房建结构各个部分在地震发生时产生的一系列反应，从而根据这些反应做出合理的对抗措施，完成抗震性设计。反应谱理论则更侧重于对于地震发生时振动本身具有的特性进行研究，进而绘制出该地震动的反应谱，用于指导抗震设计。拟静力理论也被称作等效荷载理论，即通过反应谱理论将地震对建筑物的作用以等效荷载的方法来表示，然后根据这一等效荷载用静力分析的方法对结构进行内力和位移计算，以验算结构的抗震承载力和变形。

（二）步骤探讨

抗震设计的第一步，是计算地震效应参数，并结合风力和重力因素，通过调整结构的承载力，来调整房屋的抗震系数；第二，利用上一步骤中的地震效应参数进行房间结构位移参数分析，确保结构具备较好的变形性能和延性性能，保证结构位移位于合理范围之内；第三，利用地震效应参数进行抗震薄弱位置的振动测试，确保房建结构的最薄弱环节也能够满足抗震要求，符合抗震设计规范。

（三）建筑构件和连接节点的处理

由于人们对于建筑物内外部的结构和美观性能有了更高的要求，因此建筑物内外部的构件种类不断增多，各种外贴的墙砖、大理石，各种人工吊顶和人工艺术造影，以及悬挂的吊灯和装饰画等等构件都成为了房建结构抗震性能的重要考量因素。在进行抗震设计时，一定要将这些建筑构件与建筑物主体节点的牢固性考虑在内，保证建筑构件和连接节点的稳定，防止地震发生时，产生高空坠物，将人砸伤。

结语

在进行房建结构体系选型和抗震设计的过程当中，需要综合考虑的因素还有很多，比如房建结构各种数据的极限值问题和建筑物顶部的抗震设计问题，任何一个细小的方面都不能放过。只有进行细致的考察和计算工作，并且做好详细的结构设计，才能将房间结构的抗震性能充分发挥出来，从而确保建筑物质量，提高建筑物的强度和抗震性能，最终实现建筑物安全、可靠的使用，保证居民的生命财产安全。设计师在进行房建结构设计体系选型和抗震设计的过程当中，除了严格遵守设计规范之外，也应该加入自己的创新和巧思，使建筑设计变得更加完善，使建筑行业能够得到更好的发展。

参考文献：

[1]王丹恬.房建结构设计体系选型及抗震设计[J].建筑工程技术与设计，2016，（23）：626-626.

[2]郭彦章，常中华.关于房建结构中抗震设计若干问题探究[J].商品与质量，2015，（15）：106-106.

[3]梁桂媚.房建结构的抗震设计研究[J].建筑工程技术与设计，2015，（15）：448.

[4]段燕荣.试论房建结构设计体系选型及抗震设计[J].建材与装饰，2016，（31）：89-90.

[5]余丰.房建结构设计体系的选型方法以及抗震设计研究[J].建筑工程技术与设计，2016，（30）：376.