房屋建筑結構設計中抗震設計的應用
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摘要：地震災害不但嚴重威脅人們的生命和安全，還會給各種建筑的正常使用帶來挑戰。因此有必要通過建筑結構的抗震設計來提高建筑結構的延展性、剛度和強度，從而有效提高建筑結構的抗震水平，減少地震災害對人們造成的損失。本文旨在通過解釋房屋建筑設計的特征并對其進行深入分析，提出了一系列有效的地震設計策略，將其用于改善現如今的房屋建筑結構，進一步確保建筑結構的穩定性和安全性。希望可以為這一領域的相關工作起到參考作用。
關鍵詞：抗震設計；房屋建筑；應用
為了避免地震災害造成的巨大損失，應不斷提高房屋建筑結構的設計質量及施工質量。在規劃現有房屋建筑結構時，必須加強防震構造設計，以改善房屋建筑的抗震特性，并有效減少地震造成的經濟損失和人身傷亡。
1.1保證人們的生命財產安全
工程機械行業正在不斷崛起，大量建筑物的建設規模和建設數量都在很大程度上提高了很多。房屋建筑結構的陸續建成，為人們的生產生活創造了一個穩定的場所。但如今的建筑行業中，一些建設單位為了不斷提高自身的經濟效益而偷工減料，這常常導致建筑物不符合抗震設計的要求。除此以外，由于現如今人們的生活比較安逸，地震災害發生也不是特別頻繁，因而就認為地震離我們很遠。因此，大多數人只在乎房屋建筑的位置和美感，而沒有足夠重視其承受自然災害的能力。上述這兩個原因同時導致了我國抗震房屋設計工作的落實不到位，在這種情況下，地震必將對人們的生命和財產構成威脅。因此，我們應該對房屋建筑結構的抗地震設計給予足夠的重視，從而提高建筑物抵抗災害的能力[1]。
1.2營造良好的生活氛圍
良好的社交氛圍可以促進社會的發展和進步，并提高人們的幸福感。從某種意義上說，地震房屋的設計在構建和諧社會中起著積極的作用。當發生地震時，房屋建筑的良好抗震性能可以減少人員傷亡和財產損失。這樣，人們可以及時擺脫自然災害的陰影，盡快恢復正常的生產生活，這為人們營造了良好的生活氛圍。因此，好的抗震工程不僅可以提高人民群眾的生活質量，而且可以在宏觀上影響社會的發展與進步[2]。
2房屋建筑抗震設計的基本原則
2.1整體合理性原則
要進行房屋建筑物的抗震設計工作，首先必須確保結構設計保持整體合理，并嚴格遵守建筑物的抗震設計和結構設計標準，以確保建筑物總體設計的科學合理性。在此過程中，抗震設計應具有其自身的特點。在設計建筑結構時，應結合房屋建筑結構周圍的環境特征來設置不同的抗震設施。抗震設計規劃應充分考慮建筑物的總體規劃方案，進行建筑物具體的結構規劃設計，以確保建筑物的安全性，從而有效提高居民的生活質量。
2.2簡化原理
房屋建筑結構的抗震設計越簡單，設計高層結構時的抗震性能就越好。與復雜的土木工程系統相比，簡單的建筑結構可以提高靜態計算的準確性，有效簡化房屋建筑結構的抗震工程施工內容。同時，還可以減少地震力對結構的負面影響，并確保抗震結構的質量[3]。
3抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用
3.1建筑物的高度寬度設計
因為建筑物高度的比例與地震期間出現的破壞程度密切相關。發生地震時，建筑物不可避免地會晃動。如果建筑物本身的高度較高，則其上部出現的晃動問題會更嚴重。如果建筑物的寬度減小，則其長細比會增大，晃動幅度也會增加。因此，地震中建筑物的高度、寬度設計直接決定了地震發生后建筑結構的損壞程度。因為在設計建筑物的結構時，規劃人員可以通過智能管理建筑物的布局，并通過有效降低建筑物的長細比達到降低地震造成的損壞風險這一目的。
3.2柔性結構的應用
由于強烈的地震破壞力，建筑結構容易變形。在這一問題上，即使建筑結構具有良好的材料穩定性，建筑結構也會在短時間內倒塌。因此，為進一步延長斷裂時間，建議將柔性結構用于結構的抗震設計。柔性結構是一種不受剛性角限制的用柔性材料建成的結構，其抗拉能力、抗彎能力、抗扭能力、抗剪能力及抗壓能力都非常好。如果在使用了柔性結構的情況下，且其外部負載不是很高，則可以在很長一段時間內保持整個房屋建筑結構的平衡。另外，其在施工過程中不會產生過大的應力，可以使用適當的變性抑制材料組合來延長房屋建筑結構的破壞時間。
3.3防震縫設計
設計人員必須根據防震原理完成抗震結構的設計。不符合設計要求和建筑標準的建筑物必須根據設計要求進行抗震連接。抗震連接可以分解建筑物的內部結構，并且建筑物的內部結構分為幾個獨立的單元。間隙的兩側應提供適當的寬度，以確保抗震裂縫是獨立的，并且不會與結構分開。發生地震時，防震縫可以有效減少地震引起的建筑物強度不均等問題。
3.4墻體設計
在房屋建筑內部結構發生地震時，建筑物的墻壁受災最大。地震后，墻易開裂，嚴重時甚至可能倒塌。可以說，墻壁的結構在建筑結構設計中占有重要地位。為了增強設計效果，設計師必須單獨設計墻壁結構。縱向和側壁設計必須滿足地震設計的基本要求，以便有效控制地震設計的質量。除了墻體設計的總體概念和結構方案之外，設計人員必須非常注意設計的細節。只有這樣，才能保證在發生地震時，墻壁不會受到損壞。值得注意的是，在地震的影響下存在橫向位移。設計人員必須考慮到眾多因素，有效把握設計的科學性和合理性，并提高可操作性，從而減少地震對墻結構的負面影響。
3.5正確設置縱墻和橫墻
在發生地震時，房屋建筑物的縱墻和橫墻會受到地震力的破壞，導致建筑物破壞或倒塌。如果將縱墻用作承重墻，則在受到強烈沖擊時通常會影響建筑物的穩定性，更嚴重的情況是建筑物被直接摧毀。因此，正確設置建筑物的縱墻和橫墻非常重要。除了正確設置縱墻和橫墻之外，在建筑物的交界處建立支柱或增加鋼筋數量也是增強房屋建筑結構剛度和穩定性的有效途徑。
3.6位移剛度
位移是地震期間建筑物經常發生的問題，它反映了建筑機械結構的合理性和平衡性。位移現象越嚴重，就說明房屋建筑結構的質量越低。為了提高建筑結構的地震安全性，要注意位移剛度。由于地震荷載的動態特性不可預測，因此無法預測位移現象的特性，但可以將其大致分為橫向位移和水平位移兩個方面。因此，結合設計過程中的這兩種位移，我們需要注意墻基礎和下層之間的連接是否足夠，例如要確認連接的深度和連接的高度是否達到相關要求。
3.7屋頂結構
在現代家居設計中，住宅建筑屋頂結構的質量與整體房屋建筑的穩定性密切相關。具有良好結構穩定性的建筑物在發生地震時受到的影響相對較小，人們的生命和財產受到損失的可能性也比較小。因此，為了提高建筑結構的穩定性，必須采取有效措施來進行房屋結構的改善。這樣的屋頂建筑工作一方面可以滿足技術設計標準，另一方面還可以有效避免“屋頂花園”這一現象的發生。
3.8正確設置圈梁和構造柱
在房屋建筑結構的設計過程中，設計人員必須合理設計圈梁和構造柱以確保建筑物的整體性和安全性，從而提高建筑物的使用壽命。圈梁的安裝對于提高建設項目的抗震能力具有積極作用。首先，圈梁將建筑物的不同部分組合為一個單元，這完全影響了各個組件上的地震荷載。發生地震時，圈梁的存在可以有效抑制預制板的擴散，并防止建筑物被破壞。其次，圈梁的存在明顯增加了墻壁的抗剪強度，并有效地防止了墻壁開裂。即使墻壁開裂，裂縫也不會擴展，最終只會造成結構表面發生變化。例如，由于地震引起的沉陷和裂縫等會嚴重損害房屋的穩定性這種問題，圈梁的合理設置就可以簡單地解決這個難題。
3.9抵抗水平荷載
抵抗水平荷載的大小是決定建筑結構抗震性能的重要因素。因此，在規劃建筑結構時，應考慮建筑結構的水平荷載，建筑結構抵抗水平荷載的穩定性與結構的剛度有關。通過使用某些方法，可以模擬地震中的房屋建筑結構的破壞過程和破壞情況，然后計算整個結構的剛度，相應地調整結構形狀以補償剛度缺陷并進行重復測試，最后確保建筑物可以承受水平負載并改善房屋建筑結構的抗震性能。
4結語
綜上所述，不難看出改善建筑結構的抗震性能，可以有效減少地震造成的破壞，確保人民群眾的生命財產安全。因而有關專業人才在進行房屋建筑結構的抗震設計過程中，有必要嚴格按照一定的規則進行抗震規劃，全面提高房屋建筑結構的質量，進而大幅度提高房屋建筑結構的總體穩定性和安全性。只有做到以上幾點，才能有效提高房屋建筑結構的整體質量，才能在行業競爭市場上形成一種良性競爭，才能為建筑業的健康穩定發展奠定良好的基礎。
參考文獻
[1]馬云鹍．建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J]．城市建設理論研究（電子版），2018（23）：67．
[2]陳東海．房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用分析[J]．城市建設理論研究（電子版），2018（22）：150．
[3]陳晶晶，王呈志．建筑結構設計中抗震設計研究[J]．建材與裝飾，2018（34）：66-67．
作者：肖凱峰 單位：黑龍江工商學院