房屋建筑结构设计体系选型和抗震设计分析

戴沛沛

摘要：在房建建设过程中，要想能够在抗震上将建筑设计的作用充分发挥出来，则需要在建筑设计时将结构体系的选型以及抗震设计进行有机地结合，确保建筑结构的质量以及刚度能够分布得更加均衡，力求减轻地震效应，最终实现建筑安全、可靠地使用，切实保证相关使用者的生命、财产安全，为社会稳定发展奠定坚实的基础。

关键词：房建结构；设计选型；抗震设计

前言

我国目前房屋建筑的抗震设计工作还有很长的路要走，相关建筑企业应把房屋建筑抗震能力作为检验房屋质量标准的重要依据。地震灾害给人类带来的损失关乎人类的生命和财产安全，也是人类目前面临的重要问题之一。因此，房屋建筑设计中应充分考虑减震抗震这一问题，为减少地震给人类带来的损失做出贡献。

1房建结构设计体系选型分析

1.1房建结构设计体系选型应考虑的因素

1.1.1综合考虑周围环境

房建结构的类型以及选型也会受到建筑物周边环境的影响，基于此，有关部门要合理地评估好基本的设计方案，科学评估建筑物的选型对于建筑物内部结构布置的间接影响，确保在确定建筑结构的形式时，充分发挥周边环境的优势，合理地分析好建筑物的基础结构所处的环境、所处地质状况的需求以及地貌特点等，力求建筑结构设计与建筑造型及周围环境实现和谐统一。

1.1.2结构设计满足建筑功能要求

建筑物的功能不同，建筑设计及选型也需要进行调整，布置时要按照建筑物的具体使用需求，对不同建筑结构进行有效的功能区分，实现建筑结构资源与建筑功能的完美结合。现阶段，我国建筑的功能越来越多样化、综合化和复杂化，用户对于建筑物的使用需求也越来越多，因此，要科学划分建筑物的使用功能，合理对建筑内部的空间进行规划，综合考虑建筑结构、建筑设计等相关规范要求，对建筑结构进行科学选型，做到既满足建筑物功能要求，又提高建筑物使用效率，又有效节约建筑建造和运营的有关成本和费用。

1.1.3充分考虑结构材料的特性和功能

建筑结构的选型过程中需要考虑的最为重要的就是选择建筑结构材料，要对相关材料的基本特性、材料的功能以及特点进行充分地分析，在建筑选型以及布置过程中充分分析建筑结构所具有的优势和特点，科学合理地调整好建筑结构。现代建筑的基本结构的主要材料是水泥和钢铁，在建筑材料科学不断发展的今天，钢铁的成分和主要性质也不断发生变化，因而也为建筑结构的调整提供了更为多样化的选择，因此，在材料选择过程中，也可以制定具有多种选择的不同方案与不同的造型方案相配套。

1.2不同结构的选型

1.2.1竖向承重结构的选型

竖向承重结构最为重要的一个特点就在于进行房建结构的设计时，要对材料的强度以及刚度要求予以高度的重视，并对房建结构的实际承重能力进行有效地控制，以便充分地发挥建筑结构的功能。一般这一类结构形式会用于建筑层数较少、抗裂能力较差的建筑设计中，因为此类建筑形式的承重点所处的位置较低，因此此类结构的选型不适合在高层建筑中进行应用。

1.2.2水平承重结构的选型

在应用建筑物过程中，由相关的水平结构来实现对重力承载的建筑结构就是所谓的水平承重结构，此类型的结构一般包含有无梁楼盖结构、密肋楼盖结构、肋形楼盖以及平板体系几种，而这些结构一个最大的应用优势在于能够有效增加楼层层数。

1.2.3下部结构的选型

对于建筑物来说，特别是高层建筑，其最为重要的一个组成部分就是基础选型，即下部结构。此类结构选型的好坏，会对结构的安全、建筑工程的造价以及施工工期产生重要影响，因而做好高层建筑的基础选型工作有着十分重要的意义。常见的高层建筑的基础形式有以下几种，分别为：①柱下独立基础：此类基础适合用于层数较少，土质较好的框架结构。地基为岩石地质时，则可以利用地錨在岩石上锚固好基础，要注意锚入长度≥40d。②交叉梁基础：即双向为条形基础。适用：层数不多、土质一般的框架、剪力墙、框架一剪力墙结构。③片筏基础：此类基础适用于那些层数不多、但土质较弱或者层数较多的一些土质，当埋置的基岩深度较大，而地下水的水位较高，地表浅处有一定承载力和一定厚度的持力层时，则可以考虑选用片筏基础，这样能够有效节省投资成本，极大地缩短施工工期。当片筏基础刚度较弱时，要验算好基础的不均匀沉降、变形以及裂缝，若地下水位较高，则还需要验算结构的抗浮能力。

2房建结构抗震设计分析

2.1结构性能目标分析

2.1.1结构抗震性能要求

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010），如工程等级为B级高度且不规则，而将其结构性能的目标则选定为C级，为了能够实现C级的性能目标，则需要建筑结构能够在多遇地震的情况下满足第一抗震性能的基本水准：能够在设了防裂度地震的作用下与第二抗震性能的水准相满足：在预估的罕见的地震作用下能够与第三抗震性能的水准相满足。

2.1.2地震作用下结构设计要求

在多遇地震时，计算结构构件的承载力以及复核结构变形时都要跟弹性设计要求相满足。经弹性计算分析后可知，结构沿着主轴方向产生的振动形式相似，并且结构的振型、周期、位移形态以及量值都要能够保持在合理的范围：结构所具有的地震作用要能够跟高度分布进行响应：有效的质量系数跟楼层剪力的大小要相关的规范要求相满足，同时要确保剪力墙和连梁截面跟剪应力的控制要求、配筋都在合理范围内。在设防烈度作用下（不计入风荷载效应组合），允许部分框架梁、连梁正截面承载力进入屈服阶段，结构进入弹塑性状态。罕遇地震时，部分竖向构件及大部分耗能构件进入屈服阶段，结构应进行弹塑性分析。

2.2房建结构抗震设计具体步骤

进行房建结构的抗震设计时，要做好相应的步骤探析，主要涉及到以下几点内容：（1）房建结构在弹性作用下要选取相应的地震动参数，并准确地运算出地震效应，重点考虑风力带来的影响以及重力荷载所产生的作用力带来的影响，确保抗震设计能够符合抗震第一水准，并在有效时间内合理地完成房建结构构件的截面。（2）根据上述步骤，选择地震振动的参数，并按照该参数分析、研究房建结构层间位移参数，保证其能满足房屋建筑的抗震标准、规范，提高自身的变形能力以及延性性能的强度，达到抗震第二水准。（3）选择能够符合第三水准的地震动参数，结合房屋的建筑结构进行计算，特别是要计算出抗震能力较弱位置的层间位移参数，确保其能够根据抗震设计的相关规范进行设计，从而能够满足房建结构中抗震设计的第三水准的要求。

3结语

随着经济的不断发展以及城市化进程的不断加快，建筑行业成为了现代社会非常重要的行业，在整个城市化发展中占有重要的地位。随着人口数量的不断增加以及土地资源的逐渐减少，现代城市的建筑工程不断向高层化、功能综合化、管理智能化、环境生态化的方向发展。同时要对建筑结构的抗震设计理论进行深入研究，确保建筑结构的抗震性能以及结构的安全性，给人们提供安全生活保障的同时，进一步促进国家经济的发展。

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现代物业杂志社

2019-12-22