浅析房屋建筑结构中的抗震设计

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1、浅析房屋建筑结构中的抗震设计　　【摘要】近年来，我国相继发生了几次破坏力较强的地震灾害，地震灾区许多房屋损坏或倒塌，给人民的生命财产造成了巨大的损失。如何在实现房屋建筑使用功能的同时，增强其抗震能力，成为建筑行业必须解决的重大问题。本文简要分析了房屋建筑结构中的抗震设计，以供探讨。【关键词】房屋建筑；结构设计；抗震设计；要点分析　　我国建筑抗震设防的目标是三个水准，即小震不坏，中震可修，大震不倒。满足抗震承载力要求，房屋可“小震不坏”；满足结构体系、平立面布置和抗震措施等要求，房屋可符合“中震可修”；满足房屋高度和层数及构造柱和圈梁等要求，房屋可做

2、到“大震不倒”。　　1.抗震概念设计　　场地和地基选择　　选择建筑场地时，应根据工程需要，掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、不利和危险的地段做出综合评价。　　注意减轻结构自重　　地基压缩变形大小与上部荷载值成正比。因此，减轻结构自重是降低基底附加应力，减少沉降的有效措施，对于基础，可以选用自重轻，覆土少的基础形式，如宽基浅埋，空心基础，薄壳基础甚至箱形基础，或设置地下室、半地下室等。对于上部结构，可以选用预应力、轻钢结构和单位容重小的轻质墙体材料，以减轻对地基的压力，减少地基沉降。　　建筑设计和建筑结构的规则性　　建筑的平

3、面布置和抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，平面形状应具有良好的整体作用。建筑平面应避免过大的凹凸，避免开大洞造成的楼板局部不连续；结构的侧向刚度宜均匀变化，墙体沿竖向布置上下应连续，避免刚度突变；竖向抗侧力结构的截面和材料强度等级自下而上宜逐渐减小，避免抗侧力构件的承载力突变。体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构，可按实际需要在适当部位设置防震缝，形成多个较规则的结构单元。　　　　2.钢筋混凝土结构房屋抗震设计　　目前钢筋混凝土结构房屋在抗震设计中存在的问题　　混凝土结构设计规范采用了梁、柱构件内力调整柱轴压比限制和柱体积配箍率等措施，其主要的目标

4、是保证强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的设计思想。从地震灾区框架结构震害来看，较多数的现行建筑物未达到强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件这一目标，其重点是柱和节点破坏，梁出现塑性铰的情况较少，在框架梁柱节点区的浇筑施工中，易将箍筋下移，引起节点区箍筋不足。　　抗震计算　　高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法计算；除上述外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法；特别不规则的建筑、甲类建筑应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包

5、络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。　　构件抗震设计　　抗震柱的设计　　注意调整柱端截面设计内力　　框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关，实验研究表明，梁先屈服，可使整个框架有较大的内力重分布和能量耗散能力，柱一般在轴向压力作用下，其延性通常比梁的要小，如果不采取“强柱弱梁”措施，柱端很可能比梁端先出现塑性铰。因此适当调整柱计算内力并增大配筋，使塑性铰首先出现在梁端，抗震性能较好。对于一、二、三级框架节点的上下柱端，其组合的弯矩设计值之和∑MSc应按下式调整：　

6、　∑Mc=ηc∑Mb　　∑Mc节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析分配　　∑Mb节点左右梁端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和，一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零　　ηc框架柱端弯矩增大系数；对框架结构，一、二、三、四级可分别取、、、；其他结构类型中的框架，一级可取，二级可取，三、四级可取。　　剪力的调整　　由于抗震规范规定的柱端弯矩增大措施只能适度推迟柱端塑性铰的出现，而不能避免出现柱端塑性铰，因此对柱端也应提出强剪弱弯要求，避免柱底部在弯曲破坏之前出现剪切破坏。对

7、于一、二、三级框架柱的柱端截面组合的剪力设计值V应按下式调整：　　V=ηVc/Hn　　ηVc柱剪力增大系数；对框架结构，一、二、三、四级可分别取、、、；对其他结构类型的框架，一级可取，二级可取，三、四级可取。　　Hn柱的净高　　要增加柱的延性　　轴压比越大导致柱的抗压强度储备越低，在地震时混凝土容易压碎而导致柱的破坏，限制柱轴压比可提高柱的延性。　　抗震架梁的设计　　在框架结构设计中，应力求做到在地震作用下的框架呈现梁铰型延性机构，为减少梁端塑性铰区发生脆性剪切破坏的可能性，对梁端的剪力适当调整，使斜截面受剪承载力高于正截面受弯承载力，做到强剪弱弯

8、。梁端截面组合的剪力设计值V应按以下公式调整：　　V=ηVb/ln+VGb，　　同时，抗震设防烈度为9度和一级框架还要符合