基于性能的房屋建筑结构抗震设计分析

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【摘要】据统计，我国发生地震灾害次数占全球地震灾害的三分之一，全球每年遭遇地震灾害5万余次。在地震灾害中，由房屋倒塌引起的二次灾害不在少数，为保障人们的物质财产及精神财产安全，建筑行业人员应积极思考增强房屋建筑结构抵御地震作用的能力。本文将基于抗震设计的基本准则，来探析基于性能的房屋建筑结构抗震设计。

【关键词】抗震设计;框架结构;性能

我国大部分区域处于环太平洋地震带与欧亚地震带之间，促使我国西北、西南、东南沿海、华北及台湾五大区域地震频发。具有不确定性的地震灾害造成人们物质损失的同时，也给人们的精神带来了极大伤害。随着我国现代化城市建设进程的加快及土地资源的减少，城市房屋建筑开始由横向发展转为纵向发展，房屋建筑逐渐向上延伸，房屋建筑楼层愈来愈高。房屋建筑的抗震系数与楼层高度成反比例关系，楼层愈高抗震系数就越低。因此，对于房屋建筑结构来说，开展抗震设计是当务之急。日前建筑从业人员对基于性能的抗震设计方法投以高度重视，该设计方法不仅能稳固房屋建筑结构的抗震性能，还能削减房屋建筑的地震安全隐患，推动我国各地区高层建筑的发展。本文将基于抗震设计的基本准则，来探析基于性能的房屋建筑结构抗震设计。 房屋建筑结构抗震设计基本准则

如前所述，近年来，我国地震灾害频发，在地震中由房屋倒塌而引起的二次灾害现象不再少数，因此在房屋建筑结构设计中抗震设计显得尤为重要。抗震设计在房屋建筑结构中占有重要地位，像选对房屋建筑场地、合理控制房屋建筑高宽度比、巩固建筑质量等基本准则应时刻引起建筑从业者的注意。 房屋建筑场地与地基要选准打稳

地震运动引起的房屋建筑结构受损现象常见，而地质条件又属于地震震动导致房屋建筑损害的一个重要因素。因此，在房屋建筑设计时，一定要对建筑场地的地质条件进行勘探。勘探结果出来后，房屋建筑设计时遵循以下三个原则：避免山坡边缘、河岸等地质松软的地段;避免自然灾害等并发地段;首选地质坚硬、地域开阔的地段。地质较软，房屋建筑的稳定性就较差，抵御地震作用的能力也较差。因此要从源头上做好房屋建筑的抗震设计。

当然在土地资源愈来愈稀缺的情况下，找到地质坚硬、地域开阔的地段难度系数较大。但从建筑技术看，建筑结构设计人员可从房屋建筑地基设计入手来增强房屋的抗震能力。在建筑地基设计中为增强建筑的抗震能力，也应遵循三大准则：同一建筑建立在同一地基上;把握好房屋建筑基础与上层建筑的整体性;掌握好地基埋没深度的控制。 合理控制房屋建筑高度与宽度

从近年来地震频发区的房屋倒塌情况来看，房屋受害程度与建筑本身的高度、宽度存在一定的比例关系。地壳运动引发地震，一方面导致地质发生变化，另一方面受到地震作用的影响房屋建筑的倾斜度（侧移程度）会因其自身高度、宽度而发生相应的倾斜。房屋建筑本身高宽比越大，建筑侧移程度系数愈大。除此，房屋建筑的楼层愈高，受地震作用房屋破坏的情况也愈严重，抗震系数愈小愈不能承受地震作用的影响。因此，在房屋建筑结构设计期间，为增强房屋建筑的抗震能力，则需对房屋建筑的高度、宽度比进行合理设计和控制，也需结合实际情况对房屋建筑的楼层数进行优化调整。 把握准房屋建筑质量

建筑质量指房屋建筑结构的牢固性和稳定性，建筑质量愈轻，房屋结构的稳定性越大。在抗震系数中，房屋建筑的抗震能力与建筑质量之间存在正比例的关系。既指建筑质量愈重，房屋抵抗地震的能力愈差;反之，建筑质量愈轻，建筑结构愈稳定，房屋抵抗地震的能力愈强。在房屋建筑结构抗震设计中，应把建筑质量最小化，从而最大化地增强房屋的抗震系数[1]。从建筑质量来看，可分为房屋建筑围护结构质量和建筑屋盖质量。因此，在房屋建筑墙体建造时应尽量地减轻墙体重量，而在屋盖建造时也应尽量地选择质地较轻的材质，从而增加房屋的牢固性和稳定性，以此来提高房屋建筑的抗震性能。 基于性能的房屋建筑结构抗震设计

因我国幅员辽阔，地域面积较大，冬、西部地形特点、地质条件、负荷能力等的不同，从而出现各地房屋建筑结构不同。目前，我国的房屋建筑结构主要有砌体结构、框架结构、框架―剪体墙结构等类型，在这些房屋建筑中都会有抗震设计的参与，只是其原理有所区别。 砌体结构房屋的抗震设计

砌体结构是指以黏土或实心砖为主体材料的房屋建筑模式，具有工程造价低、施工简便等优势，因而在中小城镇、边缘山区受到极大欢迎。因砌体结构的房屋一般楼房高度、宽度及楼层都较小，因而抗震系数相对较大。一般在设计时，工作人员都会将房屋内外墙连接处、楼梯角落处设置钢筋混凝土柱，从而约束地震作用到底部墙体开裂的情形。砌体墙内运用实心或多孔砖中沿墙的高度方向配置水平钢筋，房屋建筑可均匀分布抗震性能，以此来改善砌体的脆弱性。 框架结构房屋的抗震设计

框架结构是指主要依靠梁柱来支撑房屋建筑的一种建筑模式，在多层房屋建筑中一般采用此建筑结构。该建筑结构模式利用梁柱截面尺寸以及梁柱的弯曲设计来承受地震作用。梁柱的截面尺寸由柱轴比决定，通过对框架结构梁柱的柱头、柱脚予以加强，从而做到梁柱受地震作用时弯曲度加强，柱轴比与弯曲度两者相互配合再依靠框架底部歇杆支撑以此来增强房屋建筑的抗震能力。 框架―剪体结构的抗震设计

框架―剪体结构是指在框架结构中设定一定的剪力墙，构建剪力与框架一体的建筑模式，因其具有框架结构空间大、抗震性能好、布置灵活等优势多用于高层建筑中。当地震作用时，框架梁柱与剪力墙的刚度不同，受地震影响后的变形形式也有所区别，地震作用时剪力墙呈弯曲状变形，而框架梁柱则向剪砌型变化，两种结构同时承担地震压力，房屋空间位移与顶层位移状况相对较小，房屋结构的刚度、强度、延性、稳定性得到很好的保护，抗震性能也得到极大提高。

从08年汶川大地震开始，我国西北、西南、东南沿海、华北及台湾地区等五大地震区域地震灾害频发，为保障人们的生命财产安全，加强房屋建筑的抗震性能是建筑从业人员必须思考的问题。也正因为如此，无论是在砌体房屋建筑结构还是框架房屋建筑结构、框架―剪体房屋建筑结构设计中，都应把握好抗震设计的房屋建筑场地与地基要选准打稳、合理控制房屋建筑高度与宽度、把握准房屋建筑质量等原则，在抗震性能设计时都应考虑到超静定、延性好、多道防线问题。以此来增强房屋建筑的抗震性能及抗震系数，为人们的物质精神安全做后盾。当然房屋建筑的抗震性能不是由建筑的抗震设计单一决定的，房屋的施工质量也会对建筑抗震性能造成一定的影响。除此之外，在注意房屋建筑结构抗震设计的同时，还应监督好房屋施工的质量问题，从各方面来维护人们的生命财产安全。

【参考文献】

[1]王成立，谭宁希.房屋建筑结构抗震设计要求分析[J]. 城市建筑. 2014（06）.