汪天恩+張文

摘 要：作為我國經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的房地產(chǎn)行業(yè)近些年來發(fā)展迅速的同時也帶給了建筑行業(yè)很大的挑戰(zhàn)。目前由于我國房建規(guī)模的不斷擴(kuò)展給房屋建筑的設(shè)計帶來了很大的困擾，尤以結(jié)構(gòu)體系與抗震方面為主。本文則以房建設(shè)計為探討對象，將從三個方面進(jìn)行探討，第一方面是房建結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，第二是房建結(jié)構(gòu)體系，第三是房建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，希冀對同類建筑設(shè)計有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：房建；結(jié)構(gòu)設(shè)計體系；選型；抗震設(shè)計

前言：在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，房建結(jié)構(gòu)設(shè)計體系正被越來越多的因素影響著。雖然已經(jīng)發(fā)展了很長一段時間，但是我國的房屋設(shè)計還處于較弱的階段。就好比目前有很多設(shè)計由于重心多放于美觀而忽略了結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了建筑的結(jié)構(gòu)和抗震的功能較差，存在很多的安全隱患。所以房建的抗震設(shè)計必須被重視起來，無論是在地震的高發(fā)區(qū)亦或者是低發(fā)地帶都要重視，這樣才能確保建筑結(jié)構(gòu)的安全與可靠。

一.房建結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

（一）水平荷載。房屋建筑相比于其他的建筑對水平荷載的要求更高，要考慮的因素也有很多。因為水平荷載影響的不僅僅是抗震能力，同樣它也是選型的重要參考對象。據(jù)相關(guān)理論研究發(fā)現(xiàn)建筑所形成的高度和建筑自身重力、軸力設(shè)計等一些參數(shù)成正比。而且房建所形成的傾覆力矩參數(shù)和豎直構(gòu)件的軸力參數(shù)和層高二次方值也成正比，所以對固定高度的建筑而講，豎直荷載是恒定不變的，但是風(fēng)荷載與地震的參數(shù)卻是變化的，房建結(jié)構(gòu)動力特性選型會影響它們，所以當(dāng)建筑高度達(dá)到一個標(biāo)準(zhǔn)時，房屋建筑的豎直荷載參數(shù)會保持在一個穩(wěn)定的數(shù)值，我們要注意這個問題并給予一定的重視[1]。

（二）軸向因素變形。對高層的房屋建筑而言，其所承受的主要荷載是豎向的荷載且一般數(shù)值都比較大，這就容易造成房屋建筑的梁柱位置發(fā)生軸向變形，最后使得連續(xù)梁彎矩數(shù)值也發(fā)生變化進(jìn)而導(dǎo)致最后建筑梁部位的負(fù)彎矩下降。除了這以外，豎直荷載較大的情況下同樣會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件下料長度發(fā)生變化，這就表明施工設(shè)計人員要按照實際的要求來測量軸向變形下料的長度而不要主觀臆斷。

（三）側(cè)向位移。在傳統(tǒng)中，因為建筑的高度以及跨度不會太大所以對側(cè)向位移的要求并不高。但是在高層建筑發(fā)展迅速的今天，側(cè)向位移對建筑的影響卻不可忽略甚至是至關(guān)重要的。當(dāng)建筑的層高較高時，它們的側(cè)向位移會隨之增大，建筑會在水平方向發(fā)生擺動現(xiàn)象。所以有時候建筑為了減小建筑的側(cè)向位移會在立面上開出一個“洞”以減少在水平方向的擺動。通過這我們可以看出高層建筑在水平荷載的影響下會發(fā)生不同程度的側(cè)向位移，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致建筑倒塌，所以設(shè)計人員一定要注意將建筑的側(cè)向位移參數(shù)控制在一定的區(qū)域中。

（四）建筑結(jié)構(gòu)的延展性。高層建筑相比較于低層建筑而言，高層建筑對結(jié)構(gòu)柔性的要求更高一些，因為結(jié)構(gòu)柔性參數(shù)會影響地震作用在房屋建筑上的作用力。所以為了使建筑在受到較大作用力時還能夠有較避免發(fā)生倒塌事件的發(fā)生，設(shè)計人員要做出一定的相關(guān)措施去穩(wěn)固房屋建筑的結(jié)構(gòu)延展性從而確保建筑一定的安全性。

二.房屋建筑的結(jié)構(gòu)體系

（一）工程概況。某工程項目，地上共47層，高174.1m，標(biāo)準(zhǔn)層均為3.6m，地下設(shè)2層整體地下室?？偨ㄖ娣e約8.8萬m2。擬采用人工挖孔樁地基，筏型基礎(chǔ)；上部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架核心筒結(jié)構(gòu)體系。

（二）剪力墻結(jié)構(gòu)體系。作為在建筑中用鋼筋混凝土來替代框架結(jié)構(gòu)的梁柱形成的剪力墻結(jié)構(gòu)，它使得控制結(jié)構(gòu)水平力更有效，同樣也是外部荷載承受的主要部分。在房屋建筑體系中，單片的剪力墻承受了近乎所有的水平力和豎直方向上的力，這種剛性結(jié)構(gòu)體系具有一定程度的結(jié)構(gòu)延展性，從而使得受到的作用力能夠有效的進(jìn)行傳導(dǎo)。正因為這種結(jié)構(gòu)的完整性，所以才能有效的抵御地震帶來的作用力使得建筑能夠向更高處發(fā)展。

（三）框架-剪力墻體系。對于一些必須使用框架結(jié)構(gòu)的房屋建筑而言，有時候由于框架結(jié)構(gòu)體系的剛度與強(qiáng)度較低，不足以滿足房建規(guī)范使建筑很難達(dá)到既定的要求，所以在現(xiàn)場工作的施工人員會按照相應(yīng)的需求將建筑一些框架結(jié)構(gòu)用剪力墻替換掉，所以就“誕生”了所謂的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。對于建筑而言，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在受到水平力的情況下仍能夠和梁柱形成連接并且剛度不低。而存在樓板的作用力時，梁柱和樓板則會形成一個完整的結(jié)構(gòu)體系。在這個體系中，房屋建筑的豎直方向的荷載主要由框架結(jié)構(gòu)承擔(dān)，剪力墻則承擔(dān)水平作用力。在進(jìn)行剪力墻的布置替換中，設(shè)計人員可以通過增大側(cè)向剛度以減小水平位移，同時還能夠減小框架結(jié)構(gòu)的水平剪力來使所受內(nèi)力在豎直方向分布更加的均勻。綜上所述我們可以看出，相比較單獨的框架結(jié)構(gòu)與剪力墻，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)更能滿足建筑的需求，同樣的更加適應(yīng)建筑的發(fā)展。

（四）筒體體系。顧名思義就是通過筒狀結(jié)構(gòu)來抵御側(cè)力的結(jié)構(gòu)體系。一般分為兩種方式，其一為實腹筒，其二為空腹筒。相比于其他的結(jié)構(gòu)體系，筒體體系有較強(qiáng)的強(qiáng)度與剛度，而且不同構(gòu)件之間的受力更為合理使得其具有了較強(qiáng)的抗震能力。較常用于跨度大、空間大的超高層建筑中。

三.抗震設(shè)計分析

（一）房建抗震存在的問題。第一，不能充分的考慮實際施工情況。建筑抗震設(shè)計很多時候抗震的參數(shù)并不是通過計算得出的，而是沿用固有的參數(shù)，這就容易導(dǎo)致建筑的實際抗震能力和所得出的不相匹配。假設(shè)將來發(fā)生地震，建筑明面上能抵御7級地震，實際只能抵御5級，那這就容易出大問題。第二，沒有合理規(guī)范的設(shè)計理論作為指導(dǎo)[2]。由于我國對抗震的不夠重視導(dǎo)致了我們對地震的不夠了解，所以我們很多的建筑設(shè)計中防御地震的規(guī)范不夠全面、不夠合理，建筑容易存在安全隱患。

（二）房建抗震理論分析。大致可以分為反應(yīng)譜理論、動力理論、擬靜力理論等。對反應(yīng)譜理論而言，要把抗震的重心放在地震時其加速度的特征方面。對動力理論來說，要把重心放在計算方面，要把地震的過程看作是獨立的時間過程。對于擬靜力理論，抗震的核心在于地震參數(shù)大小的計算，通過地震系數(shù)與房建結(jié)構(gòu)重量乘積來進(jìn)行計算[3]。

（三）房建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的內(nèi)容。根據(jù)要求分為“三水準(zhǔn)、兩階段”，“三水準(zhǔn)”指小地震不能使建筑被破壞、中型地震后建筑還可以通過修繕而完整、大地震后建筑不能倒下?！皟呻A段”第一階段，用合適的地震動參數(shù)計算房建結(jié)構(gòu)在彈性作用下的地震效應(yīng)。第二階段，同樣采用第一階段中計算地震動參數(shù)的方式去分析房建結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)計內(nèi)容。

（四）對于那些形體較為奇怪的亦或者是高度有一定限制的建筑而言，它們的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計要采取時程分析法，主要對多遇地震的補(bǔ)充計算。

四.結(jié)束語：從上文看來，在建筑設(shè)計以及施工過程中，不僅要將結(jié)構(gòu)體系的選型與抗震設(shè)計有機(jī)的結(jié)合起來，同時還要充分的考慮建筑設(shè)計的規(guī)范以及要求，切不能憑借主觀的判斷行事。而在考慮設(shè)計的同時還要保證建筑結(jié)構(gòu)的完整性以及質(zhì)量和剛度的均衡分布以防止扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)的情況出現(xiàn)。在確保建筑結(jié)構(gòu)具有合格抗震性能的同時也給人們的生活安全提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]張翀.房屋建筑結(jié)構(gòu)體系選型及抗震設(shè)計[J].四川建材.2016（6）：44—45

[2]武彥章.房建結(jié)構(gòu)設(shè)計體系選型及抗震設(shè)計[J].科技傳播.2013（5）：89

[3]符勇.探討房建結(jié)構(gòu)設(shè)計體系選型及抗震設(shè)計[J].中華民居.2014（10）：117—118endprint