多层建筑抗震设计的几点见解

李传智

摘要：在地震区设计房屋必须充分重视房屋的抗震问题，由于地震的影响，地基可能液化下沉，或产生断裂及滑坡，使房屋遭到破坏。同时地震产生的不定向震动，使房屋在水平或垂直方向都可能受到震波冲击，尤其是水平振波长使房屋顶层或底层首先遭到破坏，房屋端墙的开裂也是经常发生的。有些局部构件，如挑檐，女儿墙等也可能脱落。这些都会危及人民的生命财产安全。因此我们在地震区进行房屋设计时，必须进行地基选择，并根据当地的地震烈度，按照抗震设计规范考虑房屋的抗震问题。

关键词：体形；布局；构造

Abstract: in earthquake zones design houses must be pay full attention to the house the seismic problems, because the effects of the earthquake, the foundation may liquefaction sink, or produce fracture and landslide, the buildings were destroyed. At the same time create earthquake directional vibration, make the building in horizontal or vertical direction by seismic waves may impact, especially vibration level the buildings top or bottom wavelength first destroyed, the building of the wall is also cracking often happens. Some local components, such as pick eaves, parapet, etc may fall off. These will endanger the lives and property of the people safe. So we in earthquake zones for house design, must choose foundation, and according to the local seismic intensity, according to the standard aseismatic design of the house considered the seismic problems.

Keywords: form; Layout; structure

中图分类号：TU973+.31文献标识码：A文章编号：

首先对基地的选择应尽量选择有利地段，即地基承载力好的开阔平坦地段或平缓坡地，应避开不利地段，如承载力不好的饱和松砂、淤泥、松软的人工填土、条形突出的山脊、高耸孤立的山丘、非岩质的陡坡等地段。在地表或常水位冲刷线以下20m范围内，有饱和松散的粉细砂层时，应估计其地震时液化的可能性，在一般情况下应尽量避免直接用可液化层作为受力层。否则宜对可液化层进行加密处理或采用桩基。对河岸边坡和故道边缘，还需查明有无由于发生液化导致迁移和地裂的可能性。

其次房屋本身的抗震性能取决于房屋的体型和其结构特征，地震的侧向力一般是由于房屋的纵、横墙体来承受的，为达到抗震目的，除要求房屋结构有足够的强度外，还要求其具有一定的延伸性，及容许房屋有一定的变形而吸收一部分地震能量，这样可以减轻震害，对砖墙而言，能较好地承受压力而只能承受很少的拉力，允许的变形也很少，往往是随性破坏，加之灰缝不结实，整体性很差，对抗真来说是不理想的，如果因材料供应等原因，而必须采用时，应加强相应的措施可以克服其缺点。其原则是防止倒塌，保证安全疏散，但出于经济原因，容许出现裂缝，在大多数情况下能够进行有效的修理。

一、对房屋体形的要求

房屋的抗震能力与其体型关系密切，如体形不当，则常遭破坏，故设计时选择恰当的体形，对抗振来说非常重要。

1、房屋高度

房屋越高，重心愈高，其振幅加大，自振周期也长、易遭破坏。

2、房屋宽度

栋深愈大对抗震愈好，一般栋深大于房高的1/2时，其横向刚度较好，对抗震较为有利。

3、房屋长度

房屋愈长，受地基破坏影响而产生垂直位移的可能性愈大，同时，受地震水平侧力的作用砌体受弯而产生水平位移，墙体受拉而遭到破坏的可能性也越大。因此，在地震区的住宅，组合体不宜过长，而点式住宅，其长度较短，在一般情况下，较一字形的住宅有利。

4、房屋形状

房屋体形较复杂时，七个部分重量、结构刚度、振幅大小、自振周期长短等都不相同，地震时各部分产生的不协调运动，使墙体受拉或受压破坏。因此，应力求建筑物体形简单、重量、刚度对称和均匀分布。设计应避免立面和平面上的突然变化和不规则的状态，平面突出部分长度不宜超过其宽度的1/2.

当房屋立面高差在6m以上，或房屋有错层，且枪版高差较大，或各部分结构刚度截然不同时，宜用抗震缝将房屋分成若干体形简单，结构刚度均匀的独立单元。

二、结构布局与内部构造

1、纵横墙的布置

在多层房屋中，平行于纵墙的地震力主要由纵墙承担，平行于横墙的地震力主要由横墙承担。一般纵墙较长，问题不大，横墙较短，常是薄弱环节，故要求抗震横墙有足够承受横向地震承载的能力，所以横墙承重方案抗震比纵墙承重方案有利得多，方便与传递地震力，纵横墙要求对立拉通，尽量不错位或少错位，并符合规范规定，由于横向水平地震力通过楼板传递给横墙，所以横墙间距还与楼板的水平刚度有关。如果横墙间距过大，楼板水平刚度不足，将失踪墙出现水平弯曲破坏。

由于横墙间距不同时的抗震能力有相当大的差异，因而均匀地布置横墙是有利的。此外，内隔墙的布置应少曲折，最好用合和贯通。

2.楼梯

房屋端部及转角处常常在地震中宜遭破坏，同时楼梯间刚度较大，分组的地震力较多，凸出房屋布置时，体形接合处以宜挤坏，为安全疏散，楼梯位置不宜设在房屋强部第一开间和转角处，不要突出房屋布置，娄底构造方案不应采用悬挑式楼梯踏步以及插入墙体的预制楼梯踏步。楼梯栏杆也不应采用无筋砖砌栏板。

2、门窗洞口的开设

门窗洞口的开设常常对墙体有较大的消弱，有时墙体某些局部的破坏虽不危及结构的整体安全，但是，某些重要的局部破坏，也能举动全局造成正东结构的破坏甚至倒强。因此开设门窗应注意以下几点：

（1）窗间墙以等宽均匀布置，这是因为在平行于窗间墙的地震水平力作用下，地震力按构建刚度比分配，较宽窗间墙由于公担较多的地震建剪力面易于首先破坏。随之导致整个结构的破坏。对抗震而言，窗间墙等宽均匀布置较为有利。

（2）承重窗间墙的最小宽度以满足规范要求。因为较窄窗间墙的破坏，容易造成上部构件塌落，危及整个房屋的安全。

总之我们在设计多层房屋时应严格执行《建筑抗震设计规范》。对地震区住宅要进行水平地震作用计算、正向地震作用计算、截面抗震验算及抗震变形验算，达到合理抗震设计的目的。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。