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建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)精選(九篇)

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建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

第1篇:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);探討

Abstract: The author introduces the building structures in seismic design mainly includes three aspects: concept design, computational design and construction measures, for all to draw.Key words: building structure; seismic design; explore

中圖分類(lèi)號(hào):TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)完整、系統(tǒng)的概念,從場(chǎng)址的選擇到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),抗震設(shè)計(jì)貫穿了整個(gè)過(guò)程。而且建筑物的抗震設(shè)計(jì)是衡量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合要求的重要指標(biāo)。因此如何準(zhǔn)確、合理的運(yùn)用不同的抗震設(shè)計(jì)方法,是非常重要的,對(duì)于不同的建筑、不同的情況應(yīng)區(qū)別對(duì)待,從而尋求最合理的抗震設(shè)計(jì)??拐鹪O(shè)計(jì)包括三個(gè)層次的內(nèi)容:概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算與構(gòu)造措施。概念設(shè)計(jì)在總體上把握抗震設(shè)計(jì)的基本原則:抗震計(jì)算為建筑抗震設(shè)計(jì)提供定量手段;構(gòu)造措施可以在保證結(jié)構(gòu)整體性、加強(qiáng)局部薄弱環(huán)節(jié)等方面上保證抗震計(jì)算結(jié)果的有效性??拐鹪O(shè)計(jì)上述三個(gè)層次的內(nèi)容是一個(gè)不可分割的整體,忽略任何一個(gè)部分都可能造成抗震設(shè)計(jì)的失敗。

1 抗震概念設(shè)計(jì)

建筑抗震概念設(shè)計(jì)是根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思路進(jìn)行建筑總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程。在這里抗震計(jì)算當(dāng)然是很重要的,不可或缺的,但概念設(shè)計(jì)是抗震計(jì)算的的前提和基礎(chǔ)。概念設(shè)計(jì)與抗震計(jì)算相比起著更為決定性的作用,主要原因如下:a.地震及地面運(yùn)動(dòng)的不確定性。b.地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性及對(duì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜影響尚未被掌握。c.結(jié)構(gòu)地震計(jì)算理論目前尚未能充分反映地震時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)及破壞的復(fù)雜過(guò)程。

可以看出,僅僅根據(jù)抗震計(jì)算結(jié)果而完成的抗震設(shè)計(jì)有時(shí)是片面的,甚至是不安全的。

抗震概念設(shè)計(jì)在總體上要求把握的基本原則可以概括為:注意場(chǎng)地的選擇,把握建筑體型,選擇有利的結(jié)構(gòu)抗震體系,利用結(jié)構(gòu)延性,設(shè)置多道抗震防線,重視非結(jié)構(gòu)因素,合理選擇結(jié)構(gòu)材料。

1.1 建筑場(chǎng)地選擇的基本原則:選擇有利地段,避開(kāi)不利地段,不在危險(xiǎn)地段建造甲類(lèi)、乙類(lèi)和丙類(lèi)建筑。

1.2建筑體型的確定:a.建筑及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則對(duì)稱(chēng),并應(yīng)具有良好的整體性;b.建筑物的立面布局宜采用矩形、梯形和三角形等變化均勻的幾何形狀,盡量不要采用帶突然變化的階梯形立面、大底盤(pán)建筑,甚至倒梯形立面;c.建筑物應(yīng)盡量減小高度,尤

其是限制高寬比。

1.3 結(jié)構(gòu)抗震體系的選取:a.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理地震作用傳遞途徑;b.結(jié)構(gòu)布置應(yīng)具備多道抗震防線,盡量避免部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力;c.結(jié)構(gòu)應(yīng)具備必要的抗震承載力,良好的變形能力和耗能能力;d.對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱部位應(yīng)采取有效的措施予以加強(qiáng),防止出現(xiàn)過(guò)大的應(yīng)力集中和變形集中;e.結(jié)構(gòu)平面兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特能宜相近,并盡可能與場(chǎng)地的卓越周期錯(cuò)開(kāi)。

1.4 多道抗震防線的設(shè)置:a.優(yōu)先采用具有多道抗震防線的結(jié)構(gòu)體系。b.純框架采用強(qiáng)柱弱梁的延性框架。c.利用贅余構(gòu)件增加結(jié)構(gòu)的抗震防線。

1.5 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理:a.建筑幕墻等盡量考慮結(jié)構(gòu)在地震中的變形,并采用可靠的連接措施,建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)埋件錨固部位應(yīng)采取加強(qiáng)措施,以承受建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳給主體的地震力。c.墻體材料:優(yōu)先采用輕質(zhì)材料。c.剛性護(hù)墻沿縱向宜均勻?qū)ΨQ(chēng)布置,與主體可靠連接,能適應(yīng)結(jié)構(gòu)不同方向的層間位移。d.各類(lèi)項(xiàng)棚的構(gòu)件與樓板的連接應(yīng)能承受項(xiàng)棚懸掛重物和有關(guān)機(jī)電設(shè)備的自重和地震附加作用,其錨固承載力應(yīng)大于連接件的承載力。

1.6 建筑材料的選擇和施工質(zhì)量:材料和施工質(zhì)量的要求應(yīng)在設(shè)計(jì)中詳細(xì)注明,并應(yīng)保證切實(shí)執(zhí)行。作為良好的建筑材料應(yīng)具備如下的性能:a.材料本身延性好,延性系數(shù)高。b.材料強(qiáng)度和質(zhì)量的比值要大,材料質(zhì)量均勻。c.材料的性質(zhì)為各項(xiàng)同性。d.構(gòu)件的連接具有整體性和較好的延性,能夠充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度和變形。e.滿(mǎn)足最低要求。

2 抗震計(jì)算

結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算可分為地震作用計(jì)算和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算兩個(gè)部分。

2.1 地震作用計(jì)算

各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)的地震作用,應(yīng)按下列原則考慮:

2.1.1 一般情況下,應(yīng)允許在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。

2.1.2 有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)相交角度大于 15°時(shí),應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。

2.1.3 質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu),應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響:其他情況,應(yīng)允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響。

2.1.48 度、9 度時(shí)的大跨度結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)及 9 度時(shí)的高層建筑,應(yīng)計(jì)算豎向地震作用。

底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法是結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的基本方法,而時(shí)程分析法作為補(bǔ)充計(jì)算方法,僅對(duì)特別不規(guī)則、特別重要的和較高的高層建筑才要求采用??拐鹩?jì)算方法的采用應(yīng)符合:a.高度不超過(guò) 40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法。b.除第 1 條外的建筑結(jié)構(gòu),宜采用振型分解反應(yīng)譜法。c.特別不規(guī)則的建筑(凹凸、扭轉(zhuǎn)、樓板局部不連續(xù)及豎向不規(guī)則等)、甲類(lèi)建筑和烈度、場(chǎng)地內(nèi)限定高度范圍的高層建筑,應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算,可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。

2.2抗震變形驗(yàn)算

2.2.1 多遇地震下的抗震變形驗(yàn)算。各類(lèi)結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震下的抗震變形驗(yàn)算,其樓層內(nèi)最大的彈性層間位移應(yīng)符合下式要求:

Ue ≤[Qe]h

2.2.2 罕遇地震下的抗震變形驗(yàn)算。a.下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算:8度 III、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地和 9 度時(shí),高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架;7~9 度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于 0.5 的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu);高度大于 150m 的鋼結(jié)構(gòu);甲類(lèi)建筑和 9 度時(shí)乙類(lèi)建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu);采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。b.下列結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算:烈度、場(chǎng)地內(nèi)限定高度范圍且屬于豎向不規(guī)則類(lèi)型的高層建筑結(jié)構(gòu);7 度 III、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地和 8 度時(shí)乙類(lèi)建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu);板柱、抗震墻結(jié)構(gòu)和底部框架磚房;高度不大于 150m 的高層鋼結(jié)構(gòu)。

3 抗震構(gòu)造措施

磚混結(jié)構(gòu):常見(jiàn)構(gòu)造措施有限定房屋總高度和層數(shù)層高;在縱、橫墻中設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁;房屋的高寬比、橫墻間距局部尺寸進(jìn)行限值控制;設(shè)置防震縫等?;炷两Y(jié)構(gòu):鋼筋砼構(gòu)件截面高寬比限值;最小配筋率要求;承重柱軸壓比控制;填充結(jié)構(gòu)中設(shè)置拉結(jié)筋,較長(zhǎng)的填充墻設(shè)置構(gòu)造柱、芯柱、角柱、短柱箍筋全高加密,剪力墻底部設(shè)置加強(qiáng)區(qū)等。

4 結(jié)束語(yǔ)

地震是一種自然現(xiàn)象,它具有多年不遇、無(wú)法預(yù)報(bào)、破壞嚴(yán)重的特點(diǎn)。我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家,因此在工程中盡可能的減小震害就顯得十分重要。

參考文獻(xiàn):

[1] 龔思禮.建筑抗震設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.

[2] 李?lèi)?ài)群,高振世.工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)[M].南京:東南大學(xué)出版社,2009.

[3] 連曉莊,何照明.建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)“建筑抗震設(shè)計(jì)”課程教學(xué)探討[J].南方建筑.2010( 03).

第2篇:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);原則

中圖分類(lèi)號(hào):TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求

1.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力剛度穩(wěn)定性延性等方面的性能

結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)遵守“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱、構(gòu)件強(qiáng)底層柱(墻)”的原則;對(duì)可能造成結(jié)構(gòu)的相對(duì)薄弱部位,應(yīng)采取措施提高抗震能力;承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。

1.2盡可能設(shè)置多道抗震防線

1.2.1一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成,并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作 例如框架剪力墻結(jié)構(gòu)由延性框架和剪力墻兩個(gè)分體組成,雙肢或多肢剪力墻體系組成。

1.2.2強(qiáng)烈地震之后往往伴隨多次余震,如只有一道防線,則在第一次破壞后再遭余震,將會(huì)因損傷積累導(dǎo)致倒塌 抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部外部冗余度,有意識(shí)地建立一系列分布的屈服區(qū),主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度,以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量,提高結(jié)構(gòu)抗震性能,避免大震時(shí)倒塌。

1.2.3適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系,同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后,其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段,使有效屈服保持較長(zhǎng)階段,保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。

1.2.4在抗震設(shè)計(jì)中某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)超強(qiáng),可能造成結(jié)構(gòu)的其他部位相對(duì)薄弱,因此在設(shè)計(jì)中不合理的加強(qiáng)以及在施工中以大帶小,改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的做法,都需要慎重考慮。

2建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)

所謂建筑抗震概念設(shè)計(jì)是指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,是進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程地震動(dòng)是一種隨機(jī)振動(dòng),有難于把握的復(fù)雜性和不確定性,要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)建筑物所遭遇的特性和參數(shù),目前尚難做到在結(jié)構(gòu)分析方面,由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用非彈性性質(zhì)材料時(shí)效阻尼變化等諸多因素,也存在著不確定性 因此抗震問(wèn)題不能完全依賴(lài)計(jì)算結(jié)果而是應(yīng)該立足于工程抗震基本理論及長(zhǎng)期工程抗震經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的工程抗震基本概念,往往是構(gòu)造良好結(jié)構(gòu)性能的決定性因素抗震概念設(shè)計(jì)主要有如下幾點(diǎn):

2.1建筑選址

避免抗震危險(xiǎn)地段,選擇對(duì)抗震有利的場(chǎng)地地基和基礎(chǔ)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)工程需要,掌握地震活動(dòng)情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料,作出綜合評(píng)價(jià),宜選擇堅(jiān)硬土或開(kāi)闊平坦密實(shí)均勻的中硬土等有利地段;避開(kāi)軟弱土液化土河岸和邊坡邊緣,平面分布上成因巖性狀態(tài)明顯不均勻的土層等不利地段;同一結(jié)構(gòu)單元不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土上,也不宜部分采用天然地基,部分用樁基,當(dāng)?shù)鼗熊浫躔ば酝烈夯列陆钔粱驀?yán)重不均勻土層時(shí),宜加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛度。

2.2合理的平立面布置

建筑物的動(dòng)力性能基本上取決于它的建筑布局和結(jié)構(gòu)布置建筑布局簡(jiǎn)單合理,結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則,從而確保房屋具有良好的抗震性能建筑物的平立面布置宜規(guī)則對(duì)稱(chēng),質(zhì)量和剛度變化均勻,避免樓層錯(cuò)層 但事實(shí)上,由于城市規(guī)劃建筑藝術(shù)和使用功能等多方面的要求,建筑不可能都設(shè)計(jì)成方形或圓形我國(guó)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程,對(duì)地震區(qū)高層建筑平面形狀作了明確規(guī)定;并提出對(duì)平面的凹角處應(yīng)采取加強(qiáng)措施對(duì)體形復(fù)雜的建筑物合理設(shè)置變形縫,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行水平地震作用計(jì)算和內(nèi)力調(diào)整,并應(yīng)對(duì)薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施,嚴(yán)格控制建筑物的高度和高寬比。

2.3結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)選型根據(jù)建筑的重要性設(shè)防烈度房屋高度場(chǎng)地地基基礎(chǔ)材料和施工等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件比較綜合確定單從抗震角度考慮,作為一種好的結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)具備下列性能:延性系數(shù)高;勻質(zhì)性好;正交各向同性;構(gòu)件的連接具有整體性連續(xù)性和較好的延性,并能發(fā)揮材料的全部強(qiáng)度結(jié)構(gòu)布置遵循的原則是平面布置力求對(duì)稱(chēng),使構(gòu)件分配的力均勻;豎向布置力求均勻,盡可能使其豎向剛度強(qiáng)度變化均勻,避免出現(xiàn)薄弱層,并應(yīng)盡可能降低房屋的重心。

3抗震墻磚房的抗震設(shè)計(jì)

3.1底層框架抗震墻的設(shè)計(jì)

目前,底層框架抗震墻磚房的底層設(shè)計(jì)歸納起來(lái)存在以下三方面的問(wèn)題:底層為大商場(chǎng)等有大空間使用要求時(shí),底層抗震墻(一般為磚墻)設(shè)置得很少,其底層的側(cè)移剛度比縱橫墻較多的第二層小得多。這種結(jié)構(gòu)由于其地震傾覆力矩主要由鋼筋砼框架柱承擔(dān),使得底層鋼筋砼框架柱的承載能力大為降低,底層成為較薄弱的樓層;在強(qiáng)烈地震作用下底層成為彈塑性變形和破壞集中的樓層,危及整個(gè)房屋的安全。要解決以上問(wèn)題,首先,建筑平面布置時(shí),應(yīng)考慮在適當(dāng)部位布置一些墻體其次,采用鋼筋砼抗震墻來(lái)代替磚抗震墻,一片相同厚度、高度和長(zhǎng)度砼墻的抗側(cè)剛度是磚墻的好幾倍,既可減少墻面數(shù)又能保證底層的側(cè)移剛度。.

建筑一面臨街,且縱向臨街面一般不布置抗震墻,使得抗震墻數(shù)量過(guò)少,底層平面布置不對(duì)稱(chēng),導(dǎo)致在地震時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而加重房屋的破壞。解決這個(gè)問(wèn)題,應(yīng)在沿街側(cè)外縱墻上布置一定數(shù)量的鋼筋砼抗震墻,另一側(cè)外縱墻上布置剛度相當(dāng)?shù)拇u抗震墻,使底層的剛度中心與形心基本重合。

底層沿縱向分成幾個(gè)較大空間,一些設(shè)計(jì)方案把分隔橫墻設(shè)計(jì)成為帶構(gòu)造柱、圈梁的磚墻,使得底層的橫向與縱向均不能形成完整的框架抗震墻體系。在地震作用下這些分隔墻因側(cè)移剛度大而先開(kāi)裂,又因其承載能力和變形能力較鋼筋永框架差而破壞嚴(yán)重,并且過(guò)早的退出工作,產(chǎn)生彈塑性?xún)?nèi)力重分布,導(dǎo)致底層框架抗震墻部分破壞嚴(yán)重。因此,結(jié)構(gòu)布置時(shí)必須將底層布置成縱橫向框架抗震墻體系,避免以上問(wèn)題的產(chǎn)生。

3.2過(guò)渡層的設(shè)計(jì)

抗震墻磚房的二層稱(chēng)為過(guò)渡層。此層擔(dān)負(fù)著傳遞上部的地震剪力和上部各層地震力對(duì)底層樓蓋的傾覆力矩引起樓層轉(zhuǎn)角對(duì)第二層層間位移的增大,因而此層受力復(fù)雜,也顯得非常重要對(duì)于底部框架抗震墻磚房,當(dāng)?shù)讓影纯拐鹨?guī)范要求設(shè)置一定數(shù)量的抗震墻后,房屋底部的側(cè)向剛度和水平承載力有較大提高,此時(shí)如果忽略過(guò)渡層墻體的側(cè)向剛度和水平承載力的降低,可能使房屋的過(guò)渡層成為薄弱層;由于過(guò)渡層磚砌體的變形能力較底層相對(duì)較差,因而將降低這種房屋的抗震性能。為避免上述情況發(fā)生,應(yīng)加強(qiáng)過(guò)渡層墻體的抗震構(gòu)造措施。二層構(gòu)造柱配筋較上部同一位置構(gòu)造柱配筋加大一級(jí),二層構(gòu)造柱下端箍筋適當(dāng)加密,構(gòu)造柱縱向鋼筋錨入底層框架柱、梁內(nèi)40d;除按抗震規(guī)范設(shè)置構(gòu)造柱外,應(yīng)根據(jù)房屋層數(shù)、設(shè)防烈度適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱,尤其是在底層有抗震墻的位置,以改善整個(gè)結(jié)構(gòu)傳遞水平力的性能另在房屋四周外墻,在縱橫墻交接處均宜設(shè)構(gòu)造柱,以增加上部砌體結(jié)構(gòu)與底部鋼筋砼框架抗震墻結(jié)構(gòu)的連接和整體性,避免由于房屋上部及底部材質(zhì)不同,結(jié)構(gòu)的自振頻率不完全一致,在地震作用下因上、下部連接不強(qiáng)而在二層樓面處形成脫接。

4抗震構(gòu)造措施的設(shè)置

抗震構(gòu)造措施在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有非常重要的作用,構(gòu)造設(shè)置是否合理,直接影響到結(jié)構(gòu)防震的效果,由于上部主體結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同,構(gòu)造措施也不盡相同,以下列出常見(jiàn)結(jié)構(gòu)類(lèi)型所需采取的一般構(gòu)造措施。磚混結(jié)構(gòu)房屋中設(shè)置沿樓板標(biāo)高的水平圈梁,加強(qiáng)了內(nèi)外墻的連接,增強(qiáng)房屋的整體性。圈梁能夠有效地約束預(yù)制板的散落,使磚墻出平面倒塌的可能性降低;另外,圈梁作為邊緣構(gòu)件,可以提高樓屋蓋的水平剛度。在地震作用下限制了墻體斜裂縫的開(kāi)度與延伸,減輕了不均勻沉降對(duì)房屋的影響并且構(gòu)造柱設(shè)置合理,可以起到增強(qiáng)房屋整體性改善結(jié)構(gòu)脆性和增加延性的作用。每間設(shè)置構(gòu)造柱的墻體,可以大大提高變形能力,即使墻體開(kāi)裂以后,還可以利用其塑性變形和滑移摩擦,來(lái)消耗地震能量。但是,設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱后,多層磚混房屋的抗裂能力并沒(méi)有多大的改善,難于保證磚混結(jié)構(gòu)房屋實(shí)現(xiàn)小震不壞的目標(biāo),設(shè)計(jì)中應(yīng)該加以注意。

第3篇:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);問(wèn)題;要點(diǎn)

1前言

地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞程度是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)礎(chǔ),建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的一種設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法總結(jié)出來(lái)的一種設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。地震作為一種相對(duì)隨機(jī)的振動(dòng)機(jī)的振動(dòng),不僅具有不確定性、隨機(jī)性、而且還具有一定的復(fù)雜性雜性,因此按照目前的測(cè)定技術(shù),要想對(duì)建筑物所遇到的地震參數(shù)和地震特性進(jìn)行準(zhǔn)確有效的預(yù)測(cè)參數(shù)和地震特性進(jìn)行準(zhǔn)確有效的預(yù)測(cè),還不能找到很準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)方法,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中還不能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的空間作用間作用,所使用的建筑材料,建筑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及外部環(huán)境等因素進(jìn)行準(zhǔn)確的分析因素進(jìn)行準(zhǔn)確的分析,還不能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的性能起到有效提高的作用高的作用。

2建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題

2.1選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)體系

建筑結(jié)構(gòu)體系對(duì)于整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性來(lái)講至關(guān)重要要,建筑結(jié)構(gòu)體系作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容在進(jìn)行選擇時(shí)一定要保證結(jié)構(gòu)體系選擇的科學(xué)性和合理性務(wù)必要嚴(yán)格按照如下措施進(jìn)行照如下措施進(jìn)行。(1)繪制簡(jiǎn)單的圖紙并明確計(jì)算繪制簡(jiǎn)單的圖紙并明確計(jì)算,在對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)將建筑物房間的主要受力點(diǎn)放在主梁上行設(shè)計(jì)時(shí)將建筑物房間的主要受力點(diǎn)放在主梁上,確保重力在垂直的情況下用最短電腦時(shí)間在垂直的情況下用最短電腦時(shí)間,最短距離將重力傳輸?shù)街饕氖芰Σ课灰氖芰Σ课?。另外,在采取豎向構(gòu)件內(nèi)部機(jī)構(gòu)布置方案對(duì)建筑房屋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置時(shí)建筑房屋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置時(shí),一定要確保豎向構(gòu)件壓應(yīng)力的均勻性力的均勻性。(2)確保較高的結(jié)構(gòu)體系強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)體系高強(qiáng)度的合理性性,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)體系來(lái)講建筑結(jié)構(gòu)體系的強(qiáng)度是決定建筑結(jié)構(gòu)體系好壞的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)體系好壞的關(guān)鍵,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,保證建筑結(jié)構(gòu)最薄弱部位抗震強(qiáng)度設(shè)計(jì)的合理性筑結(jié)構(gòu)最薄弱部位抗震強(qiáng)度設(shè)計(jì)的合理性,才是建筑結(jié)構(gòu)全面提升抗震能力的前提面提升抗震能力的前提。因此,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)時(shí),一定要保證節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的完整性一定要保證節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的完整性,最大限度的分散房梁和房柱頂端的塑性頂端的塑性,合理的提升結(jié)構(gòu)框架最薄弱部位的抗震性。

2.2抗震的場(chǎng)地的選擇

建筑物所處位置的抗震性是建筑物抗震設(shè)計(jì)的重要依據(jù)據(jù),因此,在對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)建筑物所在場(chǎng)地的抗震性和有助于抗震設(shè)計(jì)的場(chǎng)地進(jìn)行建設(shè)設(shè),最大限度的避開(kāi)能夠?qū)拐鹪O(shè)計(jì)造成影響的區(qū)域。如地震震,地表運(yùn)動(dòng)對(duì)地面造成破壞的地段。故此故此,在選擇抗震地段時(shí),一定要選擇土質(zhì)軟弱,土地液化和地質(zhì)元素分布比較不均衡的地段化和地質(zhì)元素分布比較不均衡的地段,對(duì)于確實(shí)達(dá)不到上述要求的地段要求的地段,在施工前期就要對(duì)地面進(jìn)行科學(xué)合理的抗震設(shè)計(jì)計(jì),對(duì)建筑物的地基進(jìn)行穩(wěn)定,對(duì)地面的強(qiáng)度進(jìn)行強(qiáng)化。另外外,對(duì)于存在滑坡和地裂隱患的場(chǎng)地,要做好全面的保護(hù)措施施,科學(xué)有效的對(duì)建筑物的建造地面進(jìn)行穩(wěn)定處理。如果建筑物的地基是打在在粘性土質(zhì)區(qū)域和土層分布很不均勻的區(qū)域域,在對(duì)建筑物進(jìn)行地基建造時(shí)還應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行加固或者采取樁基的施工手段取樁基的施工手段,以此來(lái)進(jìn)一步提升建筑物基礎(chǔ)和建筑物上部結(jié)構(gòu)的抗震性上部結(jié)構(gòu)的抗震性。

2.3重視建筑平面布置的規(guī)則性

按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建造的建筑物在發(fā)生地震等自然災(zāi)害當(dāng)中的安全系數(shù)是很高的當(dāng)中的安全系數(shù)是很高的。就當(dāng)前建筑平面布置來(lái)講建筑的平面布置是符合抗震概念設(shè)計(jì)原理的平面布置是符合抗震概念設(shè)計(jì)原理的,設(shè)計(jì)方案不符合設(shè)計(jì)要求就不能夠被審核通過(guò)要求就不能夠被審核通過(guò)??拐鸱桨冈O(shè)計(jì)是一項(xiàng)要求非常高的工作的工作,不僅要嚴(yán)格按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行,對(duì)于不規(guī)則平面和出現(xiàn)豎向不規(guī)則情況進(jìn)行空間模型計(jì)算還要對(duì)其他的各種因素進(jìn)行綜合考慮各種因素進(jìn)行綜合考慮。對(duì)稱(chēng)性是我國(guó)建筑物的顯著特征對(duì)稱(chēng)性是我國(guó)建筑物的顯著特征,建筑物的對(duì)稱(chēng)性對(duì)于建筑物抗震設(shè)計(jì)來(lái)講非常重要建筑物抗震設(shè)計(jì)來(lái)講非常重要。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)設(shè)計(jì)遵循對(duì)稱(chēng)原則的建筑物可以將地震產(chǎn)生的沖擊力轉(zhuǎn)移到建筑物兩端原則的建筑物可以將地震產(chǎn)生的沖擊力轉(zhuǎn)移到建筑物兩端,讓建筑物兩端的抗震設(shè)防裝置發(fā)揮出抗震作用讓建筑物兩端的抗震設(shè)防裝置發(fā)揮出抗震作用,不難看出,建筑物的對(duì)稱(chēng)性能夠很好的分散地震產(chǎn)生的沖擊力筑物的對(duì)稱(chēng)性能夠很好的分散地震產(chǎn)生的沖擊力。所以在對(duì)建筑物抗震設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必要保證建筑物的對(duì)稱(chēng)性合理保證將建筑物的對(duì)稱(chēng)性落實(shí)到實(shí)踐當(dāng)中筑物的對(duì)稱(chēng)性落實(shí)到實(shí)踐當(dāng)中。

2.4建筑抗震的加固

工程抗震設(shè)計(jì)要求是建筑物地基抗震設(shè)計(jì)工作進(jìn)行的前提提,因此相關(guān)人員務(wù)必要做好抗震設(shè)計(jì)施工前的準(zhǔn)備工作;做好對(duì)建筑物關(guān)鍵部位的抗震裝置安裝工作好對(duì)建筑物關(guān)鍵部位的抗震裝置安裝工作。另外,對(duì)竣工后的建筑物進(jìn)行抗震加固時(shí)的建筑物進(jìn)行抗震加固時(shí),應(yīng)采用加設(shè)阻尼的方法,對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)重新設(shè)置消能減震裝置的結(jié)構(gòu)重新設(shè)置消能減震裝置。消能減震裝置不僅可以在建筑的上部結(jié)構(gòu)當(dāng)中使用也可以在建筑物的各個(gè)部位使用以在建筑物的各個(gè)部位使用,在建筑物的隔震夾層當(dāng)中也可以使用以使用,所以消能減震裝置在高層建筑結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中的應(yīng)用是非常廣泛的應(yīng)用是非常廣泛的。

3建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需要注意的事項(xiàng)

要想設(shè)計(jì)出抗震性能較高的房屋建筑要想設(shè)計(jì)出抗震性能較高的房屋建筑,相關(guān)人員在建筑實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)首先要做好以下幾點(diǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)首先要做好以下幾點(diǎn):(1)務(wù)必要保證建筑物在布局設(shè)計(jì)上的科學(xué)性與合理性務(wù)必要保證建筑物在布局設(shè)計(jì)上的科學(xué)性與合理性,保證主要受力物所處的受力點(diǎn)在同一個(gè)水平面上保證主要受力物所處的受力點(diǎn)在同一個(gè)水平面上,保證受力物能夠承受住來(lái)自地表的壓力物能夠承受住來(lái)自地表的壓力,從而削減地震沖力對(duì)建筑物的影響的影響。(2)建立一個(gè)完善的抗震體系建立一個(gè)完善的抗震體系,在建筑物當(dāng)中設(shè)計(jì)抗震防線線,以此來(lái)消減地震所產(chǎn)生的壓力。另外,在進(jìn)行抗震防線設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)地震的不同等級(jí)來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)要根據(jù)地震的不同等級(jí)來(lái)設(shè)計(jì),在地震發(fā)生時(shí)人們就可以依仗防線來(lái)保障自身的安全了以依仗防線來(lái)保障自身的安全了。(3)在對(duì)建筑物的房梁在對(duì)建筑物的房梁、墻體和房柱等節(jié)點(diǎn)部分采取對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)地震的等級(jí)不同來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的抗震等級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)地震的等級(jí)不同來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),以此來(lái)確保建筑物內(nèi)部混凝土的鋼筋結(jié)構(gòu)不會(huì)在地震的沖擊下受到嚴(yán)重的影響到嚴(yán)重的影響。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述綜上所述,進(jìn)一步加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的研究和討論,對(duì)于房屋建筑抗震來(lái)講意義重大對(duì)于房屋建筑抗震來(lái)講意義重大;就我國(guó)建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與發(fā)展來(lái)講雖然進(jìn)步很大計(jì)與發(fā)展來(lái)講雖然進(jìn)步很大,但是仍有許多不足之處,還需要相關(guān)人員在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中進(jìn)步的完善和提高相關(guān)人員在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中進(jìn)步的完善和提高,嚴(yán)格按照規(guī)范要求和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)按照規(guī)范要求和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì),確保建筑物在地震當(dāng)中的抗震功能的可靠性和安全性在地震當(dāng)中的抗震功能的可靠性和安全性。

參考文獻(xiàn):

[1]黃鶴.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問(wèn)題分析[J].低碳世界,20152015(35).

[2]楊甲奇.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問(wèn)題的探討[J].門(mén)窗,20142014(2).

第4篇:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu);抗震;設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,建筑結(jié)構(gòu)必須遵循合理的抗震分析,并且進(jìn)一步的進(jìn)行完善,同時(shí)保證建筑結(jié)構(gòu)性和地基的材料特性,通過(guò)動(dòng)力響應(yīng)和理論分析,采取最為穩(wěn)定的設(shè)計(jì)方法,針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行總結(jié),以滿(mǎn)足建筑的整體抗震要求。

1 建筑結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)中面臨的問(wèn)題

1.1 建筑高度過(guò)高

目前,我國(guó)常見(jiàn)的高層建筑設(shè)計(jì)中,對(duì)于防震強(qiáng)度和抗震結(jié)構(gòu)所采取的形式都是以建筑的總體高度為基礎(chǔ)的,只要建筑在規(guī)范的高度范圍之內(nèi),就能夠有效的保證抗震能力。但是在我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)中,往往會(huì)忽視這一點(diǎn),很多地區(qū)對(duì)形象工程的追捧,導(dǎo)致建筑超高現(xiàn)象嚴(yán)重,這使這些建筑的抗震能力大幅度的被減弱,并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也違反了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并且加大了工程的整體預(yù)算。

1.2 建筑位置選擇的隨意性的

我國(guó)過(guò)程的共同特點(diǎn)在于人口較多,城市空間狹小,這使城市建筑中的土地資源異常珍貴,建筑的建設(shè)根本沒(méi)有選擇的余地,高層建筑要想增強(qiáng)其抗震性,就必須在選址上下功夫,要避免老舊河道、多層土交匯點(diǎn)、斷層、滑坡、地陷等位置,這樣才能適當(dāng)提高其抗震能力。

1.3 建筑結(jié)構(gòu)體系不合理

建筑的結(jié)構(gòu)體系是保證整體抗震性的關(guān)鍵,建筑材料和結(jié)構(gòu)在選擇上必須得到人們的重視。建筑結(jié)構(gòu)在整體上多為框架和框剪結(jié)合的建筑,以鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)位移作為整體的基準(zhǔn)性,而建筑材料為鋼筋混凝土,這就使其帶有一定的彎曲性,如果單一的依靠建筑的結(jié)構(gòu)剛度來(lái)降低側(cè)移,不僅會(huì)加大整體結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān),而且會(huì)增加很多結(jié)構(gòu)物,這使建筑的成本不斷擴(kuò)大。

1.4 抗震強(qiáng)度等級(jí)較低

我國(guó)的建筑抗震等級(jí)一直低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),隨著汶川、玉樹(shù)等地區(qū)的地震災(zāi)害事件,我們必須合理提高建筑的抗震強(qiáng)度,尤其是加大對(duì)于中型和較低地震強(qiáng)度的控制,要針對(duì)地區(qū)性地震監(jiān)測(cè)來(lái)進(jìn)行,并以較頻發(fā)的地質(zhì)強(qiáng)度等級(jí)作為標(biāo)準(zhǔn),以提高建筑的抗震要求

2 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

2.1 建筑抗震設(shè)計(jì)理念

我國(guó)針對(duì)建筑的抗震設(shè)防被劃分為“三水準(zhǔn)、兩階段”,其中三水準(zhǔn)指的是“小震不壞,中震可修,大震不倒”。在進(jìn)行第一設(shè)防強(qiáng)度的設(shè)計(jì)中,震感要普遍低于本地區(qū)的歷史地震等級(jí),并且使在地震發(fā)生后建筑物可以不被損壞,并且能夠正常使用,所以在進(jìn)行第一設(shè)防強(qiáng)度計(jì)算中要根據(jù)建筑的承載力極限狀態(tài)為基礎(chǔ),保證彈性的變形限值。其次是進(jìn)行第二設(shè)防強(qiáng)度的計(jì)算中,所取值盡量符合本地區(qū)的常見(jiàn)設(shè)防強(qiáng)度,并且使結(jié)構(gòu)彈性能夠符合彈性變形值,在這一設(shè)計(jì)中要保證建筑在受到破壞的狀態(tài)下,不修復(fù)依然能夠繼續(xù)使用,這就要求建筑的延性能力不發(fā)生變形和脆性破壞。最后是第三設(shè)防強(qiáng)度的計(jì)算,這要求抗震強(qiáng)度要高于地震的設(shè)防強(qiáng)度,在結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞后,仍然能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)的變形性不倒塌,同時(shí)不發(fā)生能夠威脅生命財(cái)產(chǎn)的破壞性,最大程度的爭(zhēng)取人員安全,同時(shí)提升建筑必須具備加大的變形能力,并且其彈塑形變不會(huì)超過(guò)規(guī)定的彈塑性變形限值。三個(gè)水準(zhǔn)強(qiáng)度的地震作用水平,按三個(gè)不同超越概率(或重現(xiàn)期)來(lái)區(qū)分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重現(xiàn)期50年;設(shè)防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重現(xiàn)期475年;罕遇地震:50年超越概率2~3%,重現(xiàn)期平均約為2000年。

2.2 高層建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和措施

在建筑設(shè)計(jì)中抗震形式是在三個(gè)水準(zhǔn)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的,但是需要通過(guò)兩階段來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方法,在很多方法步驟的設(shè)計(jì)中,兩個(gè)階段都有其自身作用。首先第一個(gè)階段要根據(jù)第一步驟采取與水準(zhǔn)強(qiáng)度相應(yīng)的地質(zhì)動(dòng)參數(shù),現(xiàn)在線性結(jié)構(gòu)上計(jì)算出彈性狀態(tài)下所需要的地質(zhì)效應(yīng)。然后針對(duì)風(fēng)、重力等多種荷載進(jìn)行組合,以得出承載力需要調(diào)整的抗震系數(shù),在進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)中要滿(mǎn)足第一水準(zhǔn)清的要求后在進(jìn)行第二步的地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算。在這個(gè)計(jì)算的過(guò)程中要根據(jù)層間的位移角度,進(jìn)行計(jì)算,并且不使其超過(guò)抗震所規(guī)范的固定值,同時(shí)根據(jù)其抗震構(gòu)造措施來(lái)進(jìn)行足夠的延性變形,并保證變形能夠滿(mǎn)足第二水準(zhǔn)的要求。在第二階段的設(shè)計(jì)中要將三水準(zhǔn)所涉及的參數(shù)與建筑結(jié)構(gòu)相互融合,通過(guò)對(duì)地震震動(dòng)參數(shù)的計(jì)算,來(lái)計(jì)算出結(jié)構(gòu)中的軟弱層和抗震的薄弱環(huán)節(jié)。以此來(lái)確定抗震規(guī)范的具體限值。并且藝術(shù)進(jìn)行必要的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使其能夠滿(mǎn)足第三水準(zhǔn)中的房屋前度要求。

在抗震措施的選擇上要針對(duì)其設(shè)計(jì)概念,抗震經(jīng)驗(yàn),地震記錄等進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),要控制好建筑的基礎(chǔ)高度,并且通過(guò)結(jié)構(gòu)的延性來(lái)在結(jié)構(gòu)類(lèi)型和材料方面進(jìn)行總結(jié)。在抗震設(shè)計(jì)中,從概念設(shè)計(jì),抗震驗(yàn)算及構(gòu)造措施等三方面入手,在將抗震與消震(結(jié)構(gòu)延性)結(jié)合的基礎(chǔ)上,建立設(shè)計(jì)地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設(shè)計(jì)指標(biāo)和方法,直至進(jìn)一步通過(guò)一些結(jié)構(gòu)措施(隔震措施,消能減震措施)來(lái)減震,使結(jié)構(gòu)建筑在地震狀態(tài)下能夠取得十分良好的經(jīng)濟(jì)性和抗震性,并且保證抗震設(shè)計(jì)的基本規(guī)范并且最大提高強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎和強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的使用性能。

2.3 高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)對(duì)各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)采用的方法作了以下規(guī)定:高度不超過(guò)40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法;所以在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)分析的過(guò)程中容易采取振型分解的方法,并且在結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的建筑中更要限制高層建筑,并且要采取實(shí)時(shí)分析法并且,在地震較多的情況下進(jìn)行補(bǔ)償設(shè)計(jì),可以直接參考多條曲線線路的選擇結(jié)果,并且在平均值的取樣上選取較大值。

3 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今地震的預(yù)測(cè)幾乎沒(méi)有成功的案例,所以要想通過(guò)預(yù)測(cè)手段來(lái)完成地震預(yù)測(cè)是非常困難的,為了降低地震所帶來(lái)的危害,就要在建筑結(jié)構(gòu)上下功夫。在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須從建筑的整體宏觀性上出發(fā),結(jié)合建筑的結(jié)構(gòu)性和功能性,進(jìn)行建筑抗震的整體設(shè)計(jì)。同時(shí)采用先進(jìn)的技術(shù)手段和新型材料,最大程度的提高其性能,以滿(mǎn)足實(shí)際的抗震需求。

參考文獻(xiàn)

[1]張玉石.關(guān)于高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(17).

[2]季韜,鄭忠雙.關(guān)于框架節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)中若干問(wèn)題的思考[A].第九屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅲ卷[C].2000.

第5篇:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);具體措施

Abstract: In this paper, based on the structural seismic design ideas, analyzes China seismic design of building structure seismic intensity is low, structural seismic design is not reasonable, structure and material selection and other aspects of the problem, and proposed the seismic design of building engineering measures.

Key words: building structure; seismic design; specific measures

中圖分類(lèi)號(hào):TU2

前言

現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是指在不同滯回規(guī)律和地面運(yùn)動(dòng)特征下,結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)與自振周期以及最大非彈性動(dòng)力反應(yīng)間的關(guān)系?,F(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論是在對(duì)結(jié)構(gòu)非彈性性能研究的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。

1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)容概述

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)完整、系統(tǒng)的概念,從場(chǎng)址的選擇到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),抗震設(shè)計(jì)貫穿了整個(gè)過(guò)程,而且建筑物的抗震設(shè)計(jì)是衡量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合要求的重要指標(biāo)。因此,準(zhǔn)確、合理的運(yùn)用不同的抗震設(shè)計(jì)方法是非常重要的,對(duì)于不同的建筑和不同的情況應(yīng)區(qū)別對(duì)待,從而尋求最合理的抗震設(shè)計(jì)。

1.1 合理選擇確定結(jié)構(gòu)屈服水準(zhǔn)的地震作用。一般先以一具有統(tǒng)計(jì)意義的地面峰值加速度作為該地區(qū)地震強(qiáng)弱標(biāo)志值(即中震的),再以不同的R(地震力降低系數(shù))得到不同的設(shè)計(jì)用地面運(yùn)動(dòng)加速度(即小震的)來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計(jì),從而確定了結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)。

1.2 制定有效的抗震措施使結(jié)構(gòu)確實(shí)具備設(shè)計(jì)時(shí)采用的R所對(duì)應(yīng)的延性能力。其中主要包括內(nèi)力調(diào)整措施(強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎)和抗震構(gòu)造措施等。

隨著對(duì)地震作用規(guī)律認(rèn)識(shí)的深入,這一規(guī)律已被各國(guó)規(guī)范所接受。在抗震設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)在同一烈度區(qū)的同一類(lèi)結(jié)構(gòu),可以根據(jù)情況取用不同的R,也就是不同的用于強(qiáng)度設(shè)計(jì)的地震作用。當(dāng)R取值較大,即用于設(shè)計(jì)的地震作用較小時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)的延性要求就越嚴(yán);反之,當(dāng)R取值較小,即用于設(shè)計(jì)的地震作用較大時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)的延性要求就可放松。

2、當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀分析

2.1 抗震設(shè)防烈度較低

關(guān)于建筑物的抗震性能設(shè)計(jì),《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定:“小震(超越概率63%)不壞、中震(超越概率10%)可修、大震(超越概率2%)不倒”?,F(xiàn)在許多專(zhuān)家學(xué)者提出,現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度已不能適應(yīng)國(guó)情的需要,認(rèn)為我國(guó)“取用了可能是世界上最低的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度”,并主張“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度水平應(yīng)該大幅度提高”。

此外,有些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)抗震設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)不透,設(shè)計(jì)過(guò)程中個(gè)別忽略抗震性原則,具體抗震計(jì)算方法和構(gòu)造規(guī)定的安全度也不如國(guó)外,在配筋率、軸壓比、梁柱承載力匹配等一系列保證抗震延性的要求上遠(yuǎn)不如國(guó)外嚴(yán)格。我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)除了設(shè)防烈度較低外,結(jié)構(gòu)失效帶來(lái)的損失愈來(lái)愈大,因而有人主張結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度下應(yīng)該采用彈性設(shè)計(jì)。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)不合理

①承重柱截面高度設(shè)計(jì)過(guò)小。這種情況多發(fā)生于六度抗震設(shè)防區(qū),一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員誤認(rèn)為六度設(shè)防就是不設(shè)防,為圖受力分析方便,故意把柱子的截面高度設(shè)計(jì)得過(guò)小,使梁柱的線剛度比加大(因一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中規(guī)定:當(dāng)梁柱的線剛度比大于4時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖中梁柱節(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為鉸支)。這種做法雖然易于進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析,卻給房屋結(jié)構(gòu)埋下了隱患,不但影響了房屋的耐久性,也會(huì)讓用戶(hù)產(chǎn)生恐懼心理。

②建筑設(shè)計(jì)高度存在問(wèn)題。按我國(guó)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3—2002)規(guī)定,在一定設(shè)防烈度和一定結(jié)構(gòu)型式下,鋼筋混凝土高層建筑都有一個(gè)適宜的高度。這個(gè)高度是我國(guó)目前建筑科研水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和施工技術(shù)水平下,較為穩(wěn)妥的,也是與目前整個(gè)土建規(guī)范體系相協(xié)調(diào)的。因?yàn)殡S著建筑物高度的增加,許多影響因素將發(fā)生質(zhì)變,很多參數(shù)如安全指標(biāo)、延性要求、材料性能、荷載取值、力學(xué)模型選取等將會(huì)超出了現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)與材料的選用

我國(guó)150米以上的建筑,采用的三種主要結(jié)構(gòu)體系(框-筒、筒中筒和框架-支撐體系),都是其他國(guó)家高層建筑采用的主要體系。但國(guó)外,特別在多發(fā)生的地震區(qū),都是以鋼結(jié)構(gòu)為主,而在我國(guó)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)占了90%。如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu),國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有經(jīng)受較大地震作用的考驗(yàn)。在高層建筑中采用框架-核心筒體系,因其比鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量少,又可減少柱子斷面,故常被業(yè)主所看中?;旌辖Y(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)筒往往要承受80%以上的震層剪力,有的高達(dá)90%以上。此外,在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時(shí),需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成大剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變,常常會(huì)使與加強(qiáng)層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大,加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”。因此在需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層時(shí),要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式,盡量減小其本身剛度,減小其不利影響。

3、加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的具體措施

3.1 基于位移的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

我國(guó)現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),是以承載力為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。即:用線彈性方法計(jì)算結(jié)構(gòu)在小震作用下的內(nèi)力、位移;用組合的內(nèi)力驗(yàn)算構(gòu)件截面,使結(jié)構(gòu)具有一定的承載力;位移限值主要是使用階段的要求,也是為了保護(hù)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件;結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力是通過(guò)構(gòu)造措施獲得的。為了實(shí)現(xiàn)基于位移的抗震設(shè)計(jì),第一步需要研究簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的構(gòu)件變形與配筋關(guān)系,實(shí)現(xiàn)按變形要求進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì);進(jìn)而研究整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性后的變形與構(gòu)件變形的關(guān)系。

3.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁柱抗震

所謂強(qiáng)柱弱梁主要是考慮到如果一個(gè)建筑物的梁壞了,只會(huì)導(dǎo)致建筑物局部受到損壞,但是如果柱子壞了,就會(huì)導(dǎo)致建筑物的整個(gè)受力結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,出現(xiàn)整體建筑坍塌的現(xiàn)象。但是,在實(shí)際操作過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn),建筑物的柱也不是越強(qiáng)越好,柱的軸壓比也不能太高,如果軸壓比過(guò)高,在大地震發(fā)生時(shí)將對(duì)建筑物的邊柱產(chǎn)生最少30%以上的附加軸力,這對(duì)建筑物的安全問(wèn)題是致命性的。因此,不是強(qiáng)柱弱梁就一定能夠保證建筑物不倒塌。我們通常要注意以下幾個(gè)方面:①控制好建筑物的柱軸壓比。保證這個(gè)比率在各種建筑物中不超過(guò)1%,并且要對(duì)重點(diǎn)部位的柱斷面和配筋進(jìn)行特別處理,對(duì)角柱和邊柱要加強(qiáng),通常要加密箍筋;②科學(xué)配置框架柱和小截面柱的鋼筋。確保不小于20,矩形的柱面我們要采用對(duì)稱(chēng)配筋的方法,增強(qiáng)穩(wěn)定性;③巧妙設(shè)計(jì)梁配筋。對(duì)于梁的配筋來(lái)說(shuō)我們應(yīng)該加強(qiáng)梁中部的配筋,而支座部分的配筋可以根據(jù)情況適當(dāng)降低。這樣有利于形成梁鉸機(jī)制,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),因梁端的塑性鉸作用而增加柱的實(shí)際承載能力。

3.3 抗震構(gòu)造措施

通過(guò)抗震構(gòu)造措施來(lái)保證形成塑性鉸的部位具有足夠的塑性變形能力和塑性耗能能力,同時(shí)保證結(jié)構(gòu)的整體性。我國(guó)的抗震措施中對(duì)耗能機(jī)構(gòu)的考慮也基本遵循了這一思路,采用了“梁柱塑性鉸機(jī)構(gòu)” 模式,而放棄了基于塑性力學(xué)的“理想梁鉸機(jī)構(gòu)”模式??拐鹪O(shè)計(jì)中,為了避免沒(méi)有延性的剪切破壞的發(fā)生,采取了“強(qiáng)剪彎”的措施來(lái)處理構(gòu)件受彎能力與受剪能力的關(guān)系問(wèn)題。對(duì)于梁柱等構(gòu)件,延性的影響因素最終可歸納為最根本的兩點(diǎn):混凝土極限壓應(yīng)變,破壞時(shí)的受壓區(qū)高度。影響延性的其他因素實(shí)質(zhì)都是這兩個(gè)根本因素的延伸。在抗震設(shè)計(jì)中為保證結(jié)構(gòu)的延性,常常采用控制受拉鋼筋配筋率,保證一定數(shù)量受壓鋼筋,通過(guò)加箍筋保證縱筋不局部壓屈失穩(wěn)以及約束受壓混凝土,對(duì)柱子限制軸壓比等。

第6篇:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào):TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,再加上各種新材料的出現(xiàn),使得建筑結(jié)構(gòu)有更多復(fù)雜的形式,然而,在建筑設(shè)計(jì)中,抗震設(shè)計(jì)始終占據(jù)著重要的地位,尤其超高層建筑的出現(xiàn),更是對(duì)抗震提出了更高的要求。我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)國(guó)家,目前人類(lèi)還沒(méi)有掌握地震的有效規(guī)律,這也增加了抗震設(shè)計(jì)的難度,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是擺在設(shè)計(jì)師和工程師面前的一項(xiàng)迫切任務(wù),更是保證建筑結(jié)構(gòu)安全性能的重要問(wèn)題。

一. 概念設(shè)計(jì)的必要

概念設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍較廣泛,幾乎組成包含了所有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在不確定因素多、受力狀態(tài)變化較大的抗震設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、高層建筑設(shè)計(jì)中,概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用尤顯重要和突出。概念設(shè)計(jì)的重要性,主要體現(xiàn)在三方面:

(1)因?yàn)楝F(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與計(jì)算理論存在許多缺陷或不可計(jì)算性。為了彌補(bǔ)計(jì)算理論的缺陷,或?qū)崿F(xiàn)對(duì)世界存在的大量無(wú)法計(jì)算的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì),都需要用概念設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的。

(2)由于在方案設(shè)計(jì)階段,初步設(shè)計(jì)過(guò)程是不可能借助于計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這就需要結(jié)構(gòu)工程師綜合運(yùn)用其掌握的結(jié)構(gòu)概念,選擇效果最好、造價(jià)最低的結(jié)構(gòu)方案。概念設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)人員中提得比較多,但往往被人們片面地理解,認(rèn)為其主要是用于一些大的原則,如確定結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)布置等。其實(shí),在設(shè)計(jì)中任何地方都離不開(kāi)科學(xué)的概念作指導(dǎo)。

(3)由于計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果的高精度,容易給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員帶來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)工作性能出現(xiàn)的可能誤解,過(guò)分地依賴(lài)于計(jì)算機(jī)和設(shè)計(jì)軟件,進(jìn)行習(xí)慣性、傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)計(jì)算結(jié)果明顯不合理、甚至錯(cuò)誤的地方不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),使許多的建筑結(jié)構(gòu)留下安全隱患。因此,概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有重要的地位。

二、建筑設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu),可按實(shí)際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫,形成多個(gè)較規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。

結(jié)構(gòu)體系的選擇

結(jié)構(gòu)體系應(yīng)根據(jù)建筑的抗震設(shè)防類(lèi)別、抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場(chǎng)地條件、地基、結(jié)構(gòu)材料和施工等因素,經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和使用條件綜合比較確定。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合下列各項(xiàng)要求:應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑;應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載力;應(yīng)具備必要的抗震承載力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力;對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高抗震能力。

結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合下列各項(xiàng)要求:

宜有多道抗震防線。多道抗震防線是指:一個(gè)抗震結(jié)構(gòu),應(yīng)由若干延性較好的分體系組成,通過(guò)構(gòu)件的連接協(xié)同作用,有意識(shí)地在結(jié)構(gòu)內(nèi)部、外部建立一系列分布的屈服區(qū),使結(jié)構(gòu)在先屈服的部分耗散大量的地震能量,而使最后的“防線”得以保存,便于結(jié)構(gòu)的修復(fù)。

例如,在有填充墻的框架結(jié)構(gòu)中,填充墻為第一道防線,框架為第二道防線;此時(shí)填充墻本身應(yīng)有一定的剛度和承載能力,并均勻、對(duì)稱(chēng)地布置在框架結(jié)構(gòu)中。在強(qiáng)烈地震的沖擊下,第一道防線遭受破壞后,結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性(如自振周期等)得以改變,可使第二道防線承受的地展作用得以緩解和受到保護(hù)。

在高層鋼筋混凝土房屋中,應(yīng)用較多的另一種結(jié)構(gòu)形式是框架一剪力墻體系(在抗震設(shè)計(jì)中,剪力墻也稱(chēng)為抗震墻)。剪力墻是第一道防線,框架為第二道防線。

在一般情況下,應(yīng)優(yōu)先選擇不承受重力荷載的構(gòu)件,如上述的框架填充墻、軸壓比不太大的鋼筋混凝土剪力墻或柱間支撐、豎向支撐等作為第一道防線。

宜具有合理的剛度和承載力分布。建筑物承受的靜力荷載是基本穩(wěn)定的(如自重、樓面活荷載等),而地震時(shí)所受的地震作用大小則與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性密切相關(guān):建筑物的側(cè)移剛度越大,則自振周期越短,地震作用也越大,要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有較高的承載力。提高結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度,往往以提高造價(jià)和降低結(jié)構(gòu)變形能力為代價(jià),因此在確定結(jié)構(gòu)體系時(shí),需要在剛度、承載力之間尋求較好的匹配關(guān)系。結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性宜相近。此時(shí),結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的地震反應(yīng)相當(dāng),不致造成一個(gè)方向過(guò)強(qiáng)、一個(gè)方向過(guò)弱的現(xiàn)象。根據(jù)房屋高度選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)而言,各種結(jié)構(gòu)體系都有其最佳適用高度。

三、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法

(1)構(gòu)減輕結(jié)構(gòu)自重。研究表明,地震效應(yīng)與建筑物的質(zhì)量成正比,高層建筑高度較大,其重心也較高,在地震作用下,傾覆力矩也隨質(zhì)量的增加而增大,這就會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)物帶來(lái)極大危險(xiǎn)。因此,在進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造時(shí),要盡可能采用強(qiáng)度大、質(zhì)量輕的建筑材料,減輕建筑物的質(zhì)量。

(2)提高短柱延性。在建筑結(jié)構(gòu)中,要盡量提高短柱的承載力,并采取有效措施提高短柱的延性,這樣就可以大幅度增強(qiáng)其抗震性能,確保建筑結(jié)構(gòu)的安全。

(3)選擇合理的建筑材料。在設(shè)計(jì)階段,要進(jìn)行抗震分析和計(jì)算,在選擇建筑材料時(shí),要對(duì)其參數(shù)進(jìn)行可靠度分析,也要充分考慮材料參數(shù)的變異性,而且盡可能選擇自振頻率不同的材料,避免在地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)物局部或者整體發(fā)生共振,造成嚴(yán)重破壞。

(4)設(shè)置多道抗震防線,這樣可以避免在地震作用下,由于局部損壞而造成整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的損壞,例如框架一抗震墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng),抗震墻可以抵抗較大的側(cè)壓力,是第一道防線,當(dāng)在地震作用下抗震墻發(fā)生破壞時(shí),框架結(jié)構(gòu)就起到抗震的第二道防線。 多道抗震防線可以極大的消耗地震能量,延緩或者減輕地震作用對(duì)高層建筑的損壞。

(5)加強(qiáng)建筑物內(nèi)部的薄弱部分。在高層建筑中,由于層數(shù)較多,建筑面積較大,難免存在一些受力比較大而比較薄弱部分,在建設(shè)過(guò)程中,要及時(shí)對(duì)薄弱部分進(jìn)行加強(qiáng),采取有效措施增強(qiáng)其強(qiáng)度和剛度,這樣就可以極大提高其承載力,避免在地震作用下過(guò)早的屈服產(chǎn)生較大變形,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)局部損壞或者整個(gè)結(jié)構(gòu)的損壞。

四、結(jié)束語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)完整、系統(tǒng)的概念,從場(chǎng)址的選擇到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),抗震設(shè)計(jì)貫穿了整個(gè)過(guò)程,也是衡量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合要求的重要指標(biāo)。使抗震設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)、施工完美結(jié)合,最終實(shí)現(xiàn)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀是我們追求的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

[1] 晏斌斌. 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析[J]. 江西建材, 2011,(04)

[2] 方浩波. 論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題[J]. 科協(xié)論壇(下半月), 2008,(05)

第7篇:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)類(lèi)型 抗震措施

中圖分類(lèi)號(hào): S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

前言:結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)在各國(guó)的建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中都給予了高度重視,其主要是地震直接影響到建筑物的安全性,危及人們生命財(cái)產(chǎn)安全。不合理的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)將造成人員傷亡及其財(cái)產(chǎn)損失,因此,按照目前我國(guó)的建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的分析和精心設(shè)計(jì)是能夠做出保護(hù)人民生命安全的精品工程。

一、抗震概念設(shè)計(jì)的重要性

結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計(jì)”。概念設(shè)計(jì)的目的就在于合理地選擇結(jié)構(gòu)形式,并通過(guò)構(gòu)造措施來(lái)滿(mǎn)足“大震不倒”的要求。設(shè)計(jì)師在提高抗震設(shè)計(jì)意識(shí)和水平的同時(shí),建筑方案的選擇不受業(yè)主的干擾,避免建筑的形狀、尺寸、布局等表現(xiàn)出明顯的抗震缺陷。結(jié)構(gòu)方案更不能受業(yè)主的經(jīng)濟(jì)觀念和使用功能的影響,降低下部結(jié)構(gòu)的延性,使抗震墻的數(shù)量、形式、布置嚴(yán)重不合理,包括構(gòu)件的構(gòu)造措施不力等。

二、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的措施

2.1建筑場(chǎng)地的選取

建筑地形以及建筑物地處的地質(zhì)情況,將直接影響建筑抗震性能。因此,抗震規(guī)范明確規(guī)定建筑物應(yīng)盡可能避開(kāi)對(duì)建筑抗震不利的地段如:斷層錯(cuò)動(dòng)、河岸滑坡、地層陷落等,任何情況下均不得在抗震危險(xiǎn)地段上建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟(jì)損失的建筑物。因此,在進(jìn)行建筑選址時(shí),應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察、搞清地形、地質(zhì)情況。

2.2建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性

建筑物自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是直接影響到建筑物的抗震性能。從工程實(shí)踐結(jié)果表明,對(duì)于復(fù)雜的平面布置,建筑物會(huì)出現(xiàn)質(zhì)心與剛心不重合,在地震作用下結(jié)構(gòu)將會(huì)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),從而加劇地震的破壞作用。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)遵循形狀規(guī)則和簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng),而且結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足豎向均勻性原則,從而可以有利于降低扭轉(zhuǎn)力、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件能保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)、降低材料的耗用。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,要求結(jié)構(gòu)平面布置盡可能地使結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心相一致。在建筑立面上應(yīng)盡可能的降低結(jié)構(gòu)重心,避免頭重腳輕,出現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱連接、剛度突變,受鞭梢效應(yīng),致使在地震時(shí)發(fā)生傾倒。

2.3建筑施工材料選取以及質(zhì)量

建筑物在地震時(shí)所受到的地震作用與結(jié)構(gòu)剛度成正比,即質(zhì)量越大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其將受到的地震影響力也就越大。因此在進(jìn)行建筑物構(gòu)件選材時(shí),在保證建筑安全性的同時(shí),為改善建筑的抗震性能,應(yīng)盡可能的減少建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

2.4設(shè)置多道設(shè)防的抗震結(jié)構(gòu)體系

抗震建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性、設(shè)防烈度、房屋高度、場(chǎng)地、地基、基礎(chǔ)、材料和施工等因素,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件比較綜合確定。首先宜有多道抗震防線,應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承裁能力。多道抗震防線,是指在一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系中,一部分延性好的構(gòu)件在地震作用下,首先達(dá)到屈服,充分發(fā)揮其吸收和耗散地震能量的作用,即擔(dān)負(fù)起第一道抗震防線的作用,其他構(gòu)件則在第一道抗震防線屈服后才依次屈服,從而形成第二、第三或更多道抗震防線,這樣的結(jié)構(gòu)體系對(duì)保證結(jié)構(gòu)的抗震安全性是非常有效的。

2.5保證結(jié)構(gòu)的延性抗震能力

合理選擇了建筑結(jié)構(gòu)后,就需要通過(guò)抗震措施來(lái)保證結(jié)構(gòu)確實(shí)具有所需的延性抗震能力從而保證結(jié)構(gòu)在中震、大震下實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo),系統(tǒng)的抗震措施包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容。強(qiáng)柱弱梁:人為增大柱相對(duì)于梁的抗彎能力,使鋼筋混凝土框架在大震下,梁端塑性鉸出現(xiàn)較早,在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)較大;而柱端塑性鉸出現(xiàn)較晚,在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)較小,甚至根本不出現(xiàn)塑性鉸。從而保證框架具有一個(gè)較為穩(wěn)定的塑性耗能機(jī)構(gòu)和較大的塑性耗能能力。強(qiáng)剪弱彎:剪切破壞基本上沒(méi)有延性,一旦某部位發(fā)生剪切破壞,該部位就將徹底退出結(jié)構(gòu)抗震能力對(duì)于柱端的剪切破壞還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節(jié)點(diǎn)的組合剪力值,使結(jié)構(gòu)能在大震下的交替非彈性變形中其任何構(gòu)件都不會(huì)先發(fā)生剪切破壞。

三、建筑結(jié)構(gòu)性能抗震設(shè)計(jì)

采用合理的抗震性能目標(biāo)和合理的結(jié)構(gòu)措施進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。除了抗震設(shè)計(jì)方法,基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論還包括目標(biāo)性能的確定,它是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,主要包括以下三個(gè)方面:

3.1地震設(shè)防水準(zhǔn)

在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi),定義一組參照的地震風(fēng)險(xiǎn)和相應(yīng)的設(shè)計(jì)水平,是基于性能設(shè)計(jì)理論的一個(gè)重要目標(biāo)?;谛阅艿脑O(shè)計(jì)理論應(yīng)追求能控制結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的所有地震波譜的破壞水準(zhǔn),為此,需要根據(jù)不同重現(xiàn)期選擇所有可能發(fā)生的對(duì)應(yīng)于不同等級(jí)的地震動(dòng)參數(shù)的波譜,這些具體的地震動(dòng)參數(shù)稱(chēng)為地震設(shè)防水準(zhǔn),分為常遇、偶遇、罕遇和稀遇地震,并給出了其重現(xiàn)期和超越概率。

3.2結(jié)構(gòu)的性能水平及其量化指標(biāo)

結(jié)構(gòu)的抗震性能水平表示結(jié)構(gòu)在特定的某一地震水準(zhǔn)下一種有限程度的破壞,包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞以及因它們破壞引起的后果主要用結(jié)構(gòu)易損性、結(jié)構(gòu)功能性和人員安全性來(lái)表達(dá)。按照不同的地震動(dòng)水平,結(jié)構(gòu)的性能水準(zhǔn)可分為四級(jí),即功能完好、功能連續(xù)、控制破壞與損失、保證安全。其中,簡(jiǎn)化的三級(jí)性能水準(zhǔn),即可繼續(xù)使用、修復(fù)后可再使用保證安全。

3.3抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)性能

結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)性能是針對(duì)某一地震設(shè)防水準(zhǔn)而期望達(dá)的抗震性能等級(jí),抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)性能的建立需要綜合考慮場(chǎng)地特征、結(jié)構(gòu)功能與重要性、投資與效益、震后損失與恢復(fù)重建、潛在的歷史或文化價(jià)值、社會(huì)效益及業(yè)主的承受能力等諸多因素。我國(guó)抗震規(guī)范的目標(biāo)性能實(shí)際是:小震不壞,中震可修,大震不倒。

四、各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型建筑物抗震設(shè)計(jì)

4.1砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

砌體結(jié)構(gòu)由于其取材容易,而且其工程成本較低,也是我國(guó)農(nóng)村建筑的主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型之一。但鑒于砌體結(jié)構(gòu)中,砌體自身的的抗拉、抗彎以及抗剪強(qiáng)度較多,因此結(jié)構(gòu)自身的整體性較差而造成砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能并不優(yōu)越。從建筑物震害情況表明,砌體結(jié)構(gòu)在地震中的破壞性較為廣泛。對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),由于結(jié)構(gòu)形式不合理、抗震措施不足、施工質(zhì)量沒(méi)有保障等都是導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)抗震性能較差的主要因素

4.2框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

框架結(jié)構(gòu)由梁和柱以剛接或鉸接相連接而構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)。其在地震中主要表現(xiàn)的震害現(xiàn)象為:柱端出鉸、柱端剪切破壞、節(jié)點(diǎn)的破壞。而框架柱的破壞是致使了建筑物的局部或整體倒塌的關(guān)鍵所在。從鋼筋混凝土柱的破壞位置方面看,典型破壞位置有:柱頂破壞、柱中部破壞、柱底破壞、短柱破壞、柱梁節(jié)點(diǎn)處破壞。為此對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制其抗震設(shè)計(jì)理念:“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件,強(qiáng)剪弱彎”。

4.3非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)

在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,不考慮承重以及風(fēng),地震等側(cè)向力載的構(gòu)件稱(chēng)為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如框架填充墻、圍護(hù)墻、樓梯等。但這些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中卻較易出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象,為有效地避免這些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中產(chǎn)生的不利倒塌,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)該和主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接和錨固。高烈度區(qū)建筑結(jié)構(gòu)震害多以房屋嚴(yán)重破壞和倒塌為主,作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體也不可避免隨主體結(jié)構(gòu)垮塌或發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞。我們?nèi)缛暨M(jìn)行一些必要的構(gòu)造設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)可靠度等即可加強(qiáng)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和主體的連接,有效地提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。

第8篇:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);建筑設(shè)計(jì);方法

地震是自然災(zāi)害在我國(guó)比較常見(jiàn)的之一,它的特點(diǎn)是突發(fā)性強(qiáng),破壞性和可預(yù)見(jiàn)性低,所以為了增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,一定要科學(xué)合理的抗震設(shè)計(jì),有效提高現(xiàn)代建筑的抗震性能,以預(yù)防為主,從根本上有效保證建筑物的抗震性能,如何盡量減少地震所造成的破壞和損失。

一、 建筑抗震概念設(shè)計(jì)

地震是一種難以把握的隨機(jī)振動(dòng),其自身的復(fù)雜性和不確定性對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)房屋遭遇的參數(shù)和特性無(wú)非是現(xiàn)代建筑科技的挑戰(zhàn)??拐鹪诮Y(jié)構(gòu)分析方面仍存在許多不確定性因素,例如未充分考慮非彈性性質(zhì),空間結(jié)構(gòu)作用和阻尼變化,材料實(shí)效等諸多因素,因此抗震設(shè)計(jì)不能完全依賴(lài)計(jì)算得到的結(jié)果。長(zhǎng)期抗震經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的抗震工程基本概念和抗震工程的基本理論應(yīng)是抗震問(wèn)題的基本立足點(diǎn),同時(shí)也是良好結(jié)構(gòu)性能的決定因素。

1 建筑場(chǎng)地的選擇

地震中經(jīng)常出現(xiàn)的“輕災(zāi)區(qū)有重災(zāi),重災(zāi)區(qū)有輕災(zāi)的現(xiàn)象,就是由于地震對(duì)房屋的破壞不只是在結(jié)構(gòu)上還有對(duì)房屋周?chē)鷪?chǎng)地條件的破壞。例如地基土的不均勻沉陷 滑坡,粉土 沙土液化,地表的錯(cuò)動(dòng)與地裂??拐鹪O(shè)防區(qū)的建筑工程場(chǎng)地選擇應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則:

(1)密實(shí)均勻的中硬場(chǎng)地土和開(kāi)闊平坦的堅(jiān)硬場(chǎng)地土是建筑抗震有利地段的最好選擇。

(2)避開(kāi)對(duì)建筑抗震的不利地段,例如突出的山嘴、高聳孤立的山丘、河岸和邊坡邊緣、采礦區(qū)、軟弱場(chǎng)地土、非巖質(zhì)陡坡、在平面分布上巖性狀態(tài)成因明顯不均勻的場(chǎng)地土。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主要方法

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)所采用的方法是多樣的,在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中不但要設(shè)計(jì)出完美的方案,還應(yīng)該做好建筑物的補(bǔ)救措施。因此,通常建筑師在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中需要進(jìn)行綜合分析,合理的對(duì)結(jié)構(gòu)的布置與材料使用進(jìn)行探討,這將直接影響到建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的效果。所以,在設(shè)計(jì)過(guò)程中要合情合理,不偷工減料,這樣才能夠最大程度的減輕地震帶來(lái)的破壞。

1、建筑抗震結(jié)構(gòu)體系的選擇

建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容,建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇是否合理對(duì)整個(gè)建筑的安全性與經(jīng)濟(jì)性起著至關(guān)重要的作用。具體來(lái)看,應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì):

(1)建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該盡量避免由于部分結(jié)構(gòu)或作建筑構(gòu)件破壞而造成整個(gè)結(jié)構(gòu)失去抗震能力,甚至失去其自身的承載能力??拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)基本原則就是要求結(jié)構(gòu)具有足夠的贅余度以及內(nèi)力的重分配能力,即使由于地震而使得建筑結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件喪失,其他的構(gòu)件依然可以承擔(dān)其建筑載荷的能力,保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;

(2)建筑的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有清晰的計(jì)算簡(jiǎn)圖以及科學(xué)的地震力傳遞途徑。在該過(guò)程中,豎向構(gòu)建布置時(shí)要盡量使得其在垂直載荷力的作用下應(yīng)力水平趨于均勻。建筑屋蓋梁系的布置應(yīng)該通過(guò)最短的途徑傳遞至豎向構(gòu)件的墻、柱結(jié)構(gòu)中,而且盡量保證其上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳來(lái)的垂直重力載荷通過(guò)一到兩層轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換。同時(shí),整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力體系也應(yīng)該予以明確,通過(guò)有框架、剪力強(qiáng)、簡(jiǎn)體與支撐等形成,其應(yīng)該盡量貫通使用,使得其豎向載荷盡量均勻;

(3)建筑結(jié)構(gòu)體系必須具有足夠的承載能力,其良好的變形能力能夠很好的消耗地震能量。且建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠很好的對(duì)其塑性?xún)?nèi)力重新分布,可以更加充分的發(fā)揮其耗散地震能量的作用;

(4)應(yīng)該保證建筑結(jié)構(gòu)體系具有足夠的強(qiáng)度和剛度。通過(guò)合理分布強(qiáng)度和剛度使得建筑局部不會(huì)出現(xiàn)被削弱或突變的問(wèn)題,從而有效控制了應(yīng)力集中或者塑性變形的問(wèn)題。同時(shí),框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保證節(jié)點(diǎn)不會(huì)被破壞,對(duì)于結(jié)構(gòu)薄弱的部位,可以適當(dāng)采取提高抗震能力的相關(guān)措施。

2、合理選擇結(jié)構(gòu)形式

當(dāng)前,我國(guó)建筑所使用的結(jié)構(gòu)形式主要包括磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)與全鋼結(jié)構(gòu)幾種。在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中要根據(jù)不同的地震區(qū)域以及需要的抗烈度能力選擇對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式。其中,鋼筋混凝土具有較強(qiáng)的柔性,使得其具有較強(qiáng)的變形能力,而且承載能力較高,因此其具有較強(qiáng)的抗震能力。

在選擇抗震結(jié)構(gòu)方案的過(guò)程中,可以根據(jù)建筑的功能需要以及抗震要求進(jìn)行綜合選擇,尤其是對(duì)于高層建筑的設(shè)計(jì),該原則起著至關(guān)重要的作用。隨著建筑樓層與高度的增加,抗震結(jié)構(gòu)在地震的作用以及使用載荷的作用下產(chǎn)生的位移將迅速增加,這時(shí)就需要抗震結(jié)構(gòu)具有更大的抗側(cè)移剛度。因?yàn)椴煌?lèi)型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件與組合方式的不同,其受力特點(diǎn)也不一樣,其抗側(cè)移剛度同樣存在較大的差別,因此其適應(yīng)不同高度的樓層。這些因素在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中都必須考慮到。

3、合理的平立面布置

建筑物的動(dòng)力性能基本上取決于它的建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡(jiǎn)單合理,結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則,從而確保房屋具有良好的抗震性能。建筑物的平、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱(chēng),質(zhì)量和剛度變化均勻,避免樓層錯(cuò)層。但事實(shí)上,由于城市規(guī)劃、建筑藝術(shù)和使用功能等多方面的要求,建筑不可能都設(shè)計(jì)成方形或圓形。我國(guó)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》,對(duì)地震區(qū)高層建筑平面形狀作了明確規(guī)定;并提出對(duì)平面的凹角處應(yīng)采取加強(qiáng)措施。對(duì)體形復(fù)雜的建筑物合理設(shè)置變形縫,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行水平地震作用計(jì)算和內(nèi)力調(diào)整,并應(yīng)對(duì)薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施,嚴(yán)格控制建筑物的高度和高寬比。

(1)對(duì)于建筑體型確定的探討

體型的確定對(duì)于建筑物的防震至關(guān)重要,尤其是限高的評(píng)價(jià),首先要區(qū)分結(jié)構(gòu)類(lèi)型是否符合標(biāo)準(zhǔn),巨型結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)均是不符合地震建筑的限高建筑。其次是建筑及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則對(duì)稱(chēng),并應(yīng)具有良好的整體性。第三個(gè)方面是建筑物的立面布局宜采用梯形、矩形和三角形等變化均勻的幾何形狀,盡量不要采用帶突然變化的階梯形立面、大底盤(pán)建筑,甚至倒梯形立面第三個(gè)方面是建筑物應(yīng)盡量減小高度,尤其是限制高度比。

4、多道抗震防線的設(shè)置

多道設(shè)防就是人為加強(qiáng)某些豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu),提高部分的可靠度;并且有意識(shí)地設(shè)置一些薄弱環(huán)節(jié),使其在強(qiáng)震作用下退出工作。在遇到建筑物的基本周期與地震卓越周期相同或接近的情況時(shí),多道防線就更顯示出其優(yōu)越性。當(dāng)?shù)谝坏揽箓?cè)力防線因共振而破壞,第二道防線接替后,建筑物自振周期將出現(xiàn)較大幅度的變化,與地震卓越周期錯(cuò)開(kāi),使建筑物的共振現(xiàn)象得以緩解,減輕地震的破壞作用。

5、剛度、承載力和延性的匹配

地震時(shí)建筑物所受地震作用的大小與其動(dòng)力特性密切相關(guān),建筑物應(yīng)具有合理的剛度和承載力分布以及與之匹配的延性。當(dāng)結(jié)構(gòu)具有較高的抗力時(shí),其總體延性的要求可適當(dāng)降低;反之,較低的抗力需要較高的延性要求相配合。提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,往往是以提高工程造價(jià)及降低結(jié)構(gòu)延性指標(biāo)為代價(jià)的。要使建筑物具有很強(qiáng)的抗倒塌能力,最理想的是使結(jié)構(gòu)中的所有構(gòu)件都具有較高的延性,然而實(shí)際工程中很難做到。有選擇地提高結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件以及關(guān)鍵桿件的延性是比較經(jīng)濟(jì)有效的辦法。

結(jié)語(yǔ):隨著建筑的迅速發(fā)展,建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn),建筑物的抗震設(shè)計(jì)是衡量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合要求的重要指標(biāo)。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)完整、系統(tǒng)的概念,從場(chǎng)址的選擇到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),抗震設(shè)計(jì)貫穿了整個(gè)過(guò)程。因此需要準(zhǔn)確、合理的運(yùn)用不同的抗震設(shè)計(jì)方法,根據(jù)建筑情況的不同區(qū)別對(duì)待,才可以得到最合理的抗震設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn):

第9篇:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:民用建筑,抗震設(shè)計(jì),問(wèn)題,措施

中圖分類(lèi)號(hào):U452.2+8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

Abstract: with the development of the city and construction, civil building more and more, the building structure form to diversify in direction. The complexity of the structure and dynamics from some kind of meaning for the structure has a degree of seismic characteristics. This article through the analysis and discuss the current our country civil building structure design in seismic design of the existing problems, this paper presents structure seismic characteristics related the effective measures to improve the building structure, reduce the vibration resistance of earthquake hazards and reduce losses from damage, have important practical significance.

Keywords: civil building, seismic design, questions, measures

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建筑物越來(lái)越多,也越來(lái)越高,其結(jié)構(gòu)形式也越來(lái)越復(fù)雜,在這種情況下必須做好抗震設(shè)計(jì)。民用建筑是指供人們居住和進(jìn)行公共活動(dòng)的建筑的總稱(chēng),按使用功能可分為居住建筑和公共建筑兩大類(lèi),包括住宅、旅館、招待所、商店、大專(zhuān)院校教學(xué)樓和辦公、科研、醫(yī)療用房等。為使結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度、延性及耗能能力等方面的要求,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中必須遵循相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,從而實(shí)現(xiàn)有效的抵御震害帶來(lái)的損失。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中,卻達(dá)不到這種效果。本文對(duì)從近年來(lái)民用建筑抗震設(shè)計(jì)常見(jiàn)的諸多問(wèn)題進(jìn)行分析,提出有效的抗震措施,對(duì)于建筑的抗震性能有著重要的意義。

2 抗震設(shè)計(jì)常見(jiàn)的問(wèn)題

地震是突發(fā)性的自然災(zāi)害,造成的危害形式主要包括:引起地面的變形;建筑物地基的損壞;建筑結(jié)構(gòu)在劇烈震動(dòng)中失穩(wěn)破壞。在抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題包括以下幾個(gè)方面。

2.1 場(chǎng)地選址

在初步設(shè)計(jì)階段,工程、水文地質(zhì)情況決定了場(chǎng)地的選址。民用建筑大都建設(shè)在城市中,不同的地質(zhì)條件下,建筑物在地震中就有不同的破壞程度。如果在設(shè)計(jì)階段沒(méi)有充分的地質(zhì)勘察資料,在不滿(mǎn)足充分的條件下的進(jìn)行地基設(shè)計(jì),會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)留下安全隱患。

2.2 平面布局

民用建筑的平面宜采用簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱(chēng)的形狀,避免過(guò)于復(fù)雜的平面形式。大量震害的資料表明,建筑物平面布置不對(duì)稱(chēng)、過(guò)多的外凸、內(nèi)凹等復(fù)雜形式都容易造成震害。力學(xué)分析表明,結(jié)構(gòu)往往因某些部位的應(yīng)力集中造成局部破壞,典型的例子就是在凹凸拐角處,尤其體現(xiàn)在非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)中。在對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)中也要注意凸出部位的尺寸,采取有效的補(bǔ)救措施。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

民用建筑物的使用方式不同、功能不同帶來(lái)其結(jié)構(gòu)布置的復(fù)雜性和多變性。平面布置復(fù)雜,致使幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心不重合,會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng),在地震荷載作用下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害,從而加劇了地震對(duì)建筑物的直接破壞,甚至還會(huì)帶來(lái)次生災(zāi)害。例如,多數(shù)高層小區(qū)住宅建筑距離非常近,相鄰之間容易造成危害。建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇、布置、構(gòu)造措施比軟件的計(jì)算結(jié)果是否精確更能影響結(jié)構(gòu)的安全,除了考慮結(jié)構(gòu)安全因素外,還要綜合考慮建筑美觀、結(jié)構(gòu)合理及便于施工和工程造價(jià)等多方面因素。

2.4 防震縫設(shè)置

民用建筑物存在下列幾種情況時(shí),宜設(shè)防震縫:平面各項(xiàng)尺寸超過(guò)規(guī)范規(guī)定的限值,同時(shí)又沒(méi)有加強(qiáng)措施;結(jié)構(gòu)的剛度或荷載在某些部位相差過(guò)大,沒(méi)有補(bǔ)救措施,有的既沒(méi)有防震縫,又沒(méi)有有效措施。另外,建筑物有較大的錯(cuò)層時(shí)也應(yīng)該設(shè)置防震縫。防震縫是結(jié)構(gòu)整體柔韌性的關(guān)鍵,它的設(shè)置是建筑抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中容易忽視的而又最重要的細(xì)節(jié)。

2.5 結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)

民用建筑這種非生產(chǎn)性建筑有著特殊的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、跨度、高度、防震烈度,綜合考慮場(chǎng)地地質(zhì)類(lèi)型,否則極易造成抗震等級(jí)評(píng)估上偏差。偏差過(guò)大很容易對(duì)建筑物帶來(lái)安全隱患。問(wèn)題的多面性往往很復(fù)雜,設(shè)計(jì)人員要抓住主要因素,結(jié)合次要因素進(jìn)行各種角度的分析,盡量避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)。

3 提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的合理措施

3.1 合適的結(jié)構(gòu)類(lèi)型

民用建筑的多樣化發(fā)展,典型的就是高層住宅建筑。豎向荷載產(chǎn)生軸向作用力,而水平荷載主要產(chǎn)生彎矩。隨著高度不斷增加,在豎向荷載固定不變的情況下,水平荷載增大,使得水平荷載引起的側(cè)移非常大,而豎向荷載所引起的建筑物側(cè)移很小。因此在建筑結(jié)構(gòu)中,高度越大,越要注意對(duì)水平荷載的控制。同樣,類(lèi)似一些大型的實(shí)驗(yàn)室之類(lèi)的科研建筑也要考慮其兩項(xiàng)的承載力。

民用建筑常用的結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu),自身各有優(yōu)缺點(diǎn)?,F(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)空間整體性好,結(jié)構(gòu)剛度較大,造價(jià)低,材料來(lái)源也比較豐富。鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是自重輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、施工工期短等,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面相對(duì)較小,延性較好,適合采用柔性方案的結(jié)構(gòu),其缺點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)較高,在一定條件下,易發(fā)生共振。各類(lèi)民用建筑的要求不一樣,其結(jié)構(gòu)體系也會(huì)不同,以適應(yīng)各類(lèi)民用建筑的不同需求。這點(diǎn)體現(xiàn)在高層住宅建筑中,鋼筋混凝土的突出缺點(diǎn)就是自重較大,塑性變形大,施工工期較長(zhǎng),當(dāng)場(chǎng)地土特征周期較短時(shí),易產(chǎn)生共振。因此,不論建筑采用什么結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)取決于其結(jié)構(gòu)體系和材料性能,同時(shí)受限于場(chǎng)地材料類(lèi)型,應(yīng)盡量避免共振現(xiàn)象。

3.2 地震能量的耗散

建筑結(jié)構(gòu)要求結(jié)構(gòu)的變形能力能夠滿(mǎn)足在預(yù)期的地震力作用下的變形要求。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中,除了控制構(gòu)件的承載力外,還應(yīng)控制結(jié)構(gòu)的層間位移極限值。然后根據(jù)構(gòu)件變形與結(jié)構(gòu)位移的關(guān)系來(lái)確定構(gòu)件的變形值,同時(shí)根據(jù)截面達(dá)到的應(yīng)變大小及分布來(lái)確定構(gòu)件的構(gòu)造要求,選擇合適的場(chǎng)址,減少地震能力的輸入。

3.3 結(jié)構(gòu)質(zhì)量

建筑物的質(zhì)量越大,結(jié)構(gòu)越易破壞。在同樣的地基基礎(chǔ)條件下,進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),如果要減輕結(jié)構(gòu)自重,就可以相應(yīng)增加建筑層數(shù),還可以減少地基處理費(fèi)用。在軟土基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作用非常明顯。同時(shí)由于地震對(duì)建筑物造成的破壞與建筑物質(zhì)量成正比,而高層的建筑高度大重心高,在地震作用時(shí)其傾覆力矩也隨之增加。為了減小其傾覆力矩應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)各部分應(yīng)做得輕一些,如用加氣混凝土砌塊、輕質(zhì)材料等砌筑墻體以減輕結(jié)構(gòu)自重。

3.4 設(shè)置多道抗震防線

抗震防線的層層設(shè)置是必須進(jìn)行的。當(dāng)發(fā)生強(qiáng)烈地震后,往往會(huì)伴隨多次余震,只設(shè)置一道防線,第一次震害破壞后會(huì)再次遭到余震的沖擊,積累破壞導(dǎo)致建筑的倒塌。良好的抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成,同時(shí)各個(gè)構(gòu)件連接協(xié)同工作。例如,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)就是由延性框架和剪力墻兩個(gè)分體組成,雙肢或多肢剪力墻體系組成。適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系,同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后,其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段,使“有效屈服”保持較長(zhǎng)階段,保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。在抗震設(shè)計(jì)中,某一部分結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的很高,就會(huì)造成其他部位的相對(duì)薄弱,因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意這種抗震不平衡性,在施工中調(diào)整這種不平衡性能,通過(guò)改變構(gòu)件的配筋來(lái)調(diào)整平衡的做法,都需要慎重考慮。

4 結(jié)束語(yǔ)

民用建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多樣性和地震的不確定性使得結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的難度和復(fù)雜程度大大提高??拐鹪O(shè)計(jì)貫穿到整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員在研究結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)從結(jié)構(gòu)的整體性能出發(fā),各方面的相互配合來(lái)提高其整體變形能力。

參考文獻(xiàn):

[1] 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010