探讨住宅建筑结构设计与抗震性

探讨住宅建筑结构设计与抗震性

唐利川

浙江城市空间建筑规划设计院有限公司恩施分公司（湖北恩施445500）

摘    要：建筑行业的发展使得人们对住宅建筑的要求不止步于舒适度方面，人们对住宅建筑的质量和安全能力也提出了很高的要求。住宅建筑的设计单位和施工团队需要提升住宅建筑的抗震能力，保证住宅建筑达到小震不坏、中震可修、大震不倒的要求。建筑单位要对住宅建筑的抗震性能进行把握，建筑结构设计中的危险因素进行排查，保证住宅建筑的安全性和抗震性。

关键词：住宅建筑；结构设计；抗震性

住宅建筑的抗震能力对人们的生命和财产安全有着非常重要的影响，是为人民提供安全保障的重点内容。要不断提升我国住宅建筑的防震效果，达到保障国民生命安全和财产安全的目的。本文主要是对我国当前在住宅建筑抗震方面的问题进行分析，并提出了相应的解决办法，希望能够为我国的住宅建筑防震领域提供一些有效参考和建议。

1 基于抗震性能的建筑结构设计

1.1 选择建筑场地

建筑和设计单位在设计住宅建筑时，要充分考虑住宅建筑在不同场地中的抗震效果。比如，在设计条件不变的情况下，平坦地区的住宅建筑在抗震效果方面高于地势起伏大的地区。因此，设计人员要在住宅建筑施工前做好场地调研，对工地的地质条件进行把握，使住宅建筑通过结构设计发挥应有的抗震效果。如果住宅建筑坐落于软土和黄土较多的地区，会降低住宅建筑的抗震能力，如果住宅建筑坐落黏土区域，可以提升住宅建筑的抗震性能。住宅建筑的设计人员需要在设计工作中考虑地质条件、土层条件等因素，保证住宅建筑的地基能够达到抗震标准，使住宅建筑能够有效抵御地震。

1.2 建筑地基设计

地基基础是建筑结构的重要组成部分，需要保证地基的质量，从而保证住宅建筑结构的抗震能力，这需要设计人员充分考虑地基质量对住宅建筑抗震性能的影响，并在设计过程中充分考量这一因素，具体措施如下：一方面，在建筑结构的设计阶段，相关设计人员需要对地基的承载力进行计算，如果建筑类型为超高层建筑，还需要进一步考虑地基基础的填埋深度，从而提升嵌固效果。另一方面，高层浇筑的建筑，如果地基基础在深度方面难以达到标准，会导致住宅建筑在抗震性能方面存在不足。为了加强住宅建筑的抗震性能，设计人员需要在住宅建筑的结构设计方面提升住宅建筑的防御能力。

2 抗震技术在建筑结构中的应用

2.1 主动控制技术

主动控制技术是指住宅建筑通过外部的能源来提升住宅建筑本身的抗震能力，在住宅建筑外加入一个外力用来与地震的作用力进行有效对抗，反向的作用力能够提升住宅建筑的防震效果。主动控制技术的工作原理是在住宅建筑外部设置传感器，根据住宅建筑和位置的不同，在对应的位置放置传感器，传感器可以对地震产生反应，并触发一定的响应，通过科学技术和计算机计算，及时将地震的相关情况和信息传输至计算机中，并通过相关步骤计算地震作用力的具体数值，再通过住宅建筑外部的驱动系统来对抗地震的作用力。我国当前对住宅建筑的主动控制技术有阻力设备、防风板、动力脉冲设备等。

2.2 被动控制技术

被动控制技术是指将住宅建筑内部的系统支撑点进行扩张，形成一小部分的结构动能增加。当前我国对被动控制技术的运用主要在住宅建筑的防震、减震功能中，在住宅建筑的设计过程中，通过被动控制技术来提升住宅建筑的减震和防震功能。减震防震技术的基准点是将住宅建筑本身作为基点和依托，可以有效提升住宅建筑的内部抗震能力，通过科学的住宅建筑控制结构将地震对住宅建筑产生的作用力通过科学技术和相关设备进行缓解和阻断，降低地震对住宅建筑的破坏程度，从而达到减震、防震的目的。

3 当前抗震设计理念中存在的问题

3.1 设计理念过于保守

当前，我国存在部分设计单位在设计理念方面受到传统想法的禁锢和限制，在住宅建筑抗震设计理念上缺乏新技术和新思想，这在一定程度上阻碍了新技术和住宅建筑抗震设计的结合和融入。存在部分设计人员在进行住宅建筑减震、抗震设计工作时，没有对现场施工环境和建筑性能进行了解和把握，设计的内容过于死板和僵硬，导致设计方案比较刻板，难以有效提升抗震能力。

3.2 过于重视抗震结构强度，忽视性能建设

我国当前的建筑设计单位对住宅建筑的抗震结构和整体承载能力投入了过多的关注度，而对住宅建筑外部和内部的建筑结构和性能设计方面缺乏足够的重视。许多设计人员学习的理论知识，大多内容为住宅建筑主体的抗震能力设计，却忽视了对住宅建筑在细微之处的抗震能力，缺乏抗震损失的经济评估准则。

3.3 抗震指标不清晰、理念不明确

当前我国在住宅建筑的设计理念和设计方法方面缺乏规范的系统和标准，没有对抗震效果的规定和具体数值作出明确规定。除此之外，一些落后地区的建筑单位，对抗震理念和抗震知识没有深刻地了解，对于住宅建筑建设完成后是否能够建立抗震性能和抗震能力都无法进行有效的判断。

4 提升住宅建筑抗震设计的有效措施

4.1 减少地震的能量输入

住宅建筑的抗震效果主要体现为设计人员在进行设计工作时能否提前预测地震对住宅建筑的破坏力，并根据破坏力的大小来对住宅建筑结构的形变能力进行规划和调整。设计单位需要根据住宅建筑的施工环境和具体情况来计算住宅建筑的结构形变数值，对施工地址进行调研，通过具体的公式进行有效计算，保证地震来临后住宅建筑可以最大限度对抗地震的破坏力，减少地震给住宅建筑带来的能量输入。

4.2 设计过程中明确设计规则和方案

建筑单位在对住宅建筑进行设计和规划时，需要对住宅建筑进行有效地规划和布置，对我国当前的抗震数据进行汇总和分析，并根据住宅建筑所在地的地震频率对住宅建筑的抗震效果进行针对性的设计和规划。通过建立平立面可以提升住宅建筑的抗震能力，建筑设计单位在设计过程中需要对建筑结构的抗震规则进行了解，保证住宅建筑的抗震能力能够得到提升。

4.3 抗震性能设计方法

提升住宅建筑抗震能力的方法有很多，比如直接位移设计、位移影响系数等。直接位移设计是通过判断建筑材料极限数据的预期位移，来得到住宅建筑抗震性能的实验数据。直接位移设计法在实际运用过程中也存在一定的局限性，这一方法难以精准测量建筑材料极限数据之外的抗震效果。位移影响系数法主要是通过相关方法对住宅建筑的结构性能进行规划和设计，对住宅建筑作出最大期望位移值的判断和设计，这种方法主要是通过模拟地震作用力，来判断住宅建筑的整体抗震效果[10]。位移影响系数法在实际运用过程中也存在一定的局限性，这一方法无法具体展现住宅建筑某一层楼的损坏情况，是属于整体性的评估。

5 结语

住宅建筑的抗震设计是一项系统、综合性的考量，住宅建筑的抗震水平会对人民的生命财产安全产生重要影响。相关住宅建筑设计单位必须高度重视房屋抗震性设计，采用准确、合理的抗震设计方法，不断提高房屋抗震性能，为社会建造更好的房屋建筑项目。

参考文献

[1]乔栋.建筑结构设计中钢结构设计重要性与策略探讨[J].门窗.2016,(7).

[2]储威.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨[J].黑龙江科技信息.2015,(23).

[3]张文龙,管晓慧.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨[J].黑龙江科技信息.2015,(14).
[4]乔栋.建筑结构设计中钢结构设计重要性与策略探讨[J].门窗.2016,(7).

[5]王红涛,徐珂,田立强.某体育场罩棚钢结构设计[J].钢结构.2012,(6).

[6]潘峤.高层建筑混凝土转换层结构设计原则及实例分析[J].住宅与房地产.2015,(25).150.