房屋结构抗震性设计原则及优化策略

建筑结构抗震设计论文精心编辑10篇之第五篇：房屋结构抗震性设计原则及优化策略

　　摘要：房屋结构设计是满足居民居住要求的关键环节，其中抗震结构更是房屋结构设计中的重中之重。设计良好的抗震结构提高房屋抗震性，最大幅度的减少地震灾害对房屋的影响，为住户的生命财产安全提供有力保障，成为建筑设计的重中之重。

　　关键词：抗震设计； 房屋结构； 应用研究；

　　1 房屋结构抗震性设计原则

　　为了取得良好的抗震性能，设计人员应该明确在抗震性能设计中的几条原则，为房屋建筑取得良好的抗震效果提供有利条件。

　　1.1 简化原则

　　设计人员应该明确一点，结构形式越简单，房屋建筑的抗震性越强。相较于复杂的房屋结构设计，越简单的房屋结构其力学计算的准确性越高，从而实现加强对房屋结构平衡性的控制力度，有效简化房屋抗震结构设计，提高房屋建筑抗震性能。除此以外，简单的房屋设计结构还可以大幅减少地震作用力对房屋结构的破坏，有效提高房屋建筑对建筑地震作用力的承受能力，全面提高房屋建筑结构设计中抗震设计的质量。

　　1.2 整体性原则

　　在进行房屋结构设计时，设计者应该立足于整体进行抗震结构设计。由于房屋建筑的抗震性概念是作用于建筑结构的各个环节之中，因此设计者在进行抗震性设计时，需要从整体出发，科学全面的考虑各种因素对抗震性的影响，增强不同结构构件的协调性，从而有效加强房屋结构的抗震性。另外，设计者还应该注意明确不同部位的力学特征，结合实际情况优化完善房屋整体结构的抗震性，确保房屋建筑在满足多种功能要求的前提下，保证房屋结构的稳定性、整体性，为保护居民生命财产提供保护。

　　1.3 抵抗性原则

　　为了确保房屋结构在受到地震作用力时，依然可以保持较强的稳定性，设计者在设计房屋抗震结构时应该着重注意对房屋结构抵抗性的设计质量，从而实现房屋结构的安全性与稳定性。为了确保房屋结构抵抗性达到设计预期，设计者应该先预测理想的抵抗性效果，之后以此为目标进行设计，确保房屋结构可以在受到地震破坏时，受到的损失最小。同时设计者还应该注意严格控制抵抗力，保证房屋结构受力平衡，进一步增强结构稳定性。

　　2 抗震设计优化策略

　　2.1 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。除此以外，设计者在确定当地地震等级时，还应该重视地震周期，避免房屋建筑在经过长时间使用后性能下降时遭遇地震，一旦出现这种情况，会给当地居民的生命财产带来极大的损失。因此设计者应该根据地震周期进行调整，确保房屋抗震性能在地震周期内可靠性有保证。

　　2.2 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，所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。

　　3 抗震结构实例分析

　　经过实践与总结，有业内人士发现常用的抗震结构主要有三种，即剪力墙结构、框架结构及框剪结构。接下来本文将结合实例分析以上三种抗震结构性能以及其应用范围。

　　3.1 剪力墙结构

　　作为当前阶段最常见的抗震架构，剪力墙一般用于高层及超高层建筑中，起着提高建筑上部结构稳定性，延长上部结构在地震中坍塌的速度，为上层居民争取宝贵的逃生时间，对提高高层及超高层建筑抗震性具有重大意义。图1即剪力墙架构，我们可以看出其力学特点属于钢筋混凝土墙板结构，可以有效提高墙板对因力产生荷载的支撑力度。其支撑原理属于水平力原理，详细来讲就是墙体会连接建筑梁柱提供良好的支撑力，同时这种结构会受外力影响，不断变化，确保整体建筑结构始终处于自稳定状态，有效提高高层以及超高层建筑的抗震性，所以轻微地震很难对高层及超高层建筑产生较大影响，这也是该结构抗震性良好的佐证。但是需要注意的一点是，如果外力过大，建筑的自稳状态会被打破。鉴于上剪力墙作为竖向承重构件，其刚度比较大，所以在承受结构侧向力方面发挥的作用比较大，而在受力时，剪力墙往往不会出现反弯点在剪力墙应用于高层建筑时，设计者应该注意把剪力墙布置在底框结构中。

　　图1 剪力墙结构

　　3.2 框架结构

　　框架结构是上述三种常用抗震结构中面积最大的一种抗震结构，它在自身具备良好抗震性的同时，还可以与之前所说的剪力墙进行组合形成框剪结构。梁、柱是框架结构的主要组成部件，在进行该结构设计时，设计者会将梁、柱会依据建筑受力特点进行布置，形成水平力，通过不同的梁、柱与地基结合产生的相互作用，可以有效提高梁、柱的稳定性，确保地震发生时产生的作用力会被分摊到、每一个梁、柱上，从而大幅提升建筑抗震性，避免因局部倒塌引起全面倒塌的情况出现。框架结构同样适用于高层与超高层建筑中，相较于剪力墙结构，框架结构的优势在于可以贯穿整体，为建筑整体提供抗震力，切实提高高层建筑居民的安全性。

　　3.3 框剪结构

　　框剪结构，就是我们上文所述剪力墙结构以及框架结构相结合所形成的组合抗震结构。框剪结构的优势在于有效融合了剪力墙结构与框架结构的优点，使其具备更优异的抗震表现。框剪结构的主要组成形式是由75%左右的框架结构形成主体，之后在框架内布置剩余25%左右的剪力墙结构，并且确保剪力墙与部分重点的承重梁、柱相结合，以实现框剪结构中重点承重梁、柱在承受地震作用力时，可以先有框架结构吸收，之后在分摊给框剪结构中的其他梁、柱，而剪力墙结构可以在依靠其自稳特点，抵消分摊来的作用力，从而有效提高建筑的抗震性，经过实践证明，该结构具有良好的应用性。

　　4 结语

　　综上所述，房屋的抗震性在房屋结构设计中占据着重要地位，因此业界应该加强对房屋抗震性提高的研究，全面提高房屋抗震性能，切实保障居民生命财产安全。经过分析，我们可以得出结论，抗震设计的主要目的降低房屋在地震中倒塌的几率，延长倒塌时间，因此设计者应该明确抗震设计中简化性、整体性、抵抗性原则，注重设定合理的抗震等级以及图纸复查工作，灵活运用上述三种抗震结构，全面加强房屋抗震性能，为保障人民生命财产提供有力保障。

　　参考文献
　　[1]王艳红。抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用分析[J].居舍，2019（13）：74.
　　[2]杨德明。抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产，2019（6）：79.