关键词：房屋建筑；结构设计；抗震设计
一、房建结构设计体系选型
1、结构设计要求
（1）建筑结构抗震设计过程中水平方向上的荷载往往起到决定性作用。研究表明，建筑层高、自重与应用荷载等在结构竖向构件产生的弯矩和轴力参数具有正比关系。另外，水平方向上荷载作用下结构产生的倾覆力矩，这一倾覆力矩条件下产生的轴力，和层高也有正比关系。需要注意，当建筑高度固定时，其竖向荷载参数同样属于恒定值。但风荷载与地震作用属于水平荷载，且具有一定不确定性，对结构选型会造成较大的影响，需要引起相关人员的高度重视。
（2）在高层建筑中，它受到的竖向荷载往往较大，在竖向荷载持续作用下，结构梁柱处会产生一定轴向变形，在轴向变形产生后，会使连续梁的弯矩产生一定程度的波动，使连续梁支座处负弯矩有所下降。此外，如果竖向荷载较大，则还会使构件长度等重要参数产生变动。对设计人员而言，应以测得的变形为依据，对构件长度实施调整，保证设计的合理性。
（3）与常规层高相对较矮的建筑明显不同，对于高层建筑，其侧向位移对结构设计有重要影响，应引起高度重视。如果建筑的层高较大，则受到水平方向上的荷载作用后，侧向变形与位移都将明显增大。基于此，在设计中应注意，在水平荷载持续作用下，结构的测侧向位移必须得到严格控制，处在允许范围内。
（4）对高层建筑而言，与普通建筑相比，其结构柔性相对较大，使其在地震作用下表现出的变形将更为严重。对此，为保证结构因受到地震作用而产生塑性变形后，依然能保持一定变形参数，避免在地震后倒塌，应采取有效的构造措施，以此保证建筑结构的整体延性，提高其稳定性。
2、结构设计体系
（1）对剪力墙结构而言，它指的是在建筑中，其受力结构为由剪力墙构成的。针对这一体系，建筑结构受到的水平荷载与垂直荷载都能由剪力墙来承担。通过对这种具有一定刚性的结构的合理应用，能使结构具有良好延性，受力后，可保证荷载传递的准确性与均匀性。此外，保证整体性也能提高结构的抗地震作用性能，可在实际设计工作中予以充分考虑。
（2）对框架剪力墙结构而言，它是由框架与剪力墙构成的全新受力体系，其框架和纯框架有所不同，而且剪力墙和纯剪力墙也有很大的不同。这是因为，在建筑的下部楼层，布置的剪力墙不会产生太大的位移，拉动框架按照弯曲型曲线发生变形，由剪力墙承受主要水平力，而上部楼层则完全相反，其布置的剪力墙实际位移不断增大，存在一定向外侧倾斜的趋势，但框架则会发生向内侧的位移，框架拉动剪力墙结构按照剪切型曲线发生变形，其中框架不仅承担主要的外部荷载，而且还承担将剪力拉回的作用力，而剪力墙除了不承担由荷载作用产生的水平方向上的力，还由于为框架施加新的水平力而承担一定负剪力。因此，在上部楼层中，即便由外部荷载造成的剪力相对较小，但框架当中也会产生很大的剪力。这是目前小高层建筑中最常用的结构。该结构体系主要是指将框架与剪力墙组合到一起，以此形成完全的结构体系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑竖向荷载由剪力墙与框架两部分承担，水平方向上的作用则由具有很大抗侧刚度的剪力墙结构来承担。该结构体系不仅具有框架便于布置和施工方便的优势，而且刚度较大，具有良好抗震能力，所以目前正常用在住宅建筑当中。此外，需要注意的是，当竖向构件采用墙体时，该墙体不仅要承担水平方向上的荷载，而且还要承担一定风荷载及地震作用，所以剪力墙在当前的抗震规范当中还被称之为抗震墙。
二、房建结构抗震设计
（1）理论分析，目前应用较为广泛的设计理论有以下三种：①反应谱基本理论；②动力理论；③拟静力理论。其中，反应谱基本理论是指对结构进行抗震设计工作时，主要考虑与地震有关的加速度特性；动力基本理论是指对结构进行抗震设计工作时，将地震荷载作用视作完整的时间过程，再将具有明显特征的加速度作为输入变量，使建筑结构变成自由度体系，得出不同时段地震反应后，进行合理的抗震设计；拟静力基本理论是指在对结构进行抗震设计工作时，核算地震力参数，根据核算的结果，参考结构自重等相关因素，为抗震设计提供必要的参考依据，以此保证设计质量。
（2）在对房屋建筑的结构体系进行整体抗震设计工作时，可以按照以下基本步骤进行：①确定适宜的地震动参数，计算房屋建筑整体结构受弹性作用后产生的地震效应，然后在充分考虑风荷载与自重荷载等的影响的基础上，根据承载力适当调整和改进抗震系统，确保可以满足第一水准基本要求，完成构件截面相关设计工作；②利用与以上步骤相同的地震动参数，分析房屋建筑整体结构包含的层间位移等相关参数，保证参数处在抗震技术规范要求的限值以内，同时，采用合理可行的构造措施，保证房屋建筑整体结构可以具备良好的延性性能与变形能力，进而满足第二水准基本要求；③选择和第三水准相匹配的地震动参数，准确计算房屋建筑整体结构，尤其是薄弱层上的层间位移，使其能和现行设计规范完全吻合，最终满足第三水准基本要求。
（3）在砖混结构的房屋建筑中，沿楼板的标高布置水平圈梁，增强内墙和外墙之间的连接，保证房屋建筑结构的整体性。通过对水平圈梁的合理布置，可以避免预制板产生散落，将砖墙出平面概率降至最低；除此之外，水平圈梁的本质属于一种边缘构件，能有效提高楼屋盖整体水平刚度，受地震作用后，防止墙体上产生斜裂缝，如果已经存在斜裂缝，则能防止其进一步延伸和发展，避免基础发生不均匀沉降对整个房屋建筑造成的不良影响。在设置构造柱时，必须保证合理性与科学性，只有这样才能起到提高房屋建筑整体结构整体性的作用，同时对结构的脆性予以改善，保证结构延性。开间采用构造柱的墙体，能有效提高其整体变形能力，即便墙体结构产生开裂的现象，则也可充分利用它的塑性变形与摩擦等作用来大量消耗地震产生的能量。然而，在布置构造物与水平圈梁以后，对于楼层数相对较多的砖混建筑，其整体抗裂能力实际上并未得到有效改善，无法确保此类房屋建筑满足预期的小震不坏要求，所以在实际的设计工作中必须对此予以足够重视，在楼层数相对较多的砖混建筑中，一般不建议布置构造物与水平圈梁。
结束语
综上所述，在房屋建筑整体结构设计过程中，抗震设计不仅是一项重要内容，而且还是一门综合性技术，具有很高的专业性、复杂性与系统性，房屋建筑整体结构的抗震设计质量，对其抗震性能有直接影响，决定了建筑在地震作用下能否保持稳定和安全。所以，在实际的设计工作中，应严格按照相关要求，对结构施以科学合理的设计，以此满足与抗震设计有关的所有要求。通过设计尽量提高房屋建筑整体结构抗震性能，避免地震对建筑造成严重的损害，减少经济损失和人员伤亡。
参考文献
[1]赵宏伟.房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨[J].山西科技，2012（5）：31~32.
[2]董建启.房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计分析[J].大科技，2015（14）：22~23.
论文作者:郑承应
论文发表刊物:《城镇建设》2020年1期
论文发表时间:2020/4/3
标签：荷载论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 水平论文; 结构设计论文; 剪力墙论文; 框架论文; 《城镇建设》2020年1期论文;