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抗震設(shè)計(jì)論文精選(九篇)

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抗震設(shè)計(jì)論文

第1篇:抗震設(shè)計(jì)論文范文

【關(guān)鍵詞】磚柱廠房,地震震害,抗震設(shè)計(jì)

單層磚柱廠房具有選價(jià)低廉、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便等優(yōu)點(diǎn),在中小型工業(yè)廠肩中得到廣泛應(yīng)用。磚柱廠房是以磚柱(墻)做為承重和抗側(cè)力構(gòu)件,由于材料的脆性性質(zhì),其抗震性能比鋼筋混凝土柱廠房差;由于磚往廠房?jī)?nèi)部空曠、橫墻問(wèn)距大,地震時(shí)的抗倒塌能力不如砌體結(jié)構(gòu)的民用建筑。因此根據(jù)磚柱廠房的震害特點(diǎn),找出杭震的薄弱環(huán)節(jié),提出相應(yīng)的抗震措施,提高其抗震能力是必要的。

1.地震震害及其特點(diǎn):

·地震震害表明:6、7度區(qū)單層磚柱廠房破壞較輕,少數(shù)磚柱出現(xiàn)彎曲水平裂縫:8度區(qū)出現(xiàn)倒塌或局部倒塌,主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞;9度區(qū)廠房出現(xiàn)較為嚴(yán)重的破壞,倒塌率較大。

從震害特點(diǎn)看,磚柱是廠房的薄弱環(huán)節(jié),外縱墻的磚柱在窗臺(tái)高度或廠房底部產(chǎn)主水平裂縫,內(nèi)縱墻的磚柱在底部產(chǎn)生水平裂縫,磚柱的破壞是廠肩倒塌的主要原因。山墻在地震時(shí)產(chǎn)生以水平裂縫為代表的平面外彎曲破壞,山墻外傾、檁條拔出,嚴(yán)重時(shí)山墻倒塌,端開(kāi)間屋蓋塌落。屋蓋形式對(duì)廠房抗震性能有一定的影響,重屋蓋廠房的震害普遍重子輕屋蓋廠房,楞攤瓦和稀鋪望板的瓦木屋蓋,其縱向水平剛度和空間作用較差,地震時(shí)屋蓋易產(chǎn)生傾斜。

2.適用范圍及結(jié)構(gòu)布置

2.1單跨和等高多跨的單層磚柱廠房,當(dāng)無(wú)吊車且跨度和柱頂標(biāo)高均不大時(shí),地震破壞較輕。不等高廠房由于高振型的影響,變截面柱的上柱震害嚴(yán)重又不易修復(fù),容易造成屋架塌落。因此規(guī)定磚柱廠房的適用范圍為單跨或等高多跨且無(wú)橋式吊車的中小型廠房,6-8度時(shí)廠房的跨度不大子15m且柱頂標(biāo)高下大于6.6m,9度時(shí)跨度不大于12m且柱頂標(biāo)高不大于4.5m。

2.2廠房的平立面應(yīng)簡(jiǎn)單規(guī)則。平面宜為矩形,當(dāng)平面為L(zhǎng)、T形時(shí),廠房陰角部位易產(chǎn)生震害,特別是平面剛度不對(duì)稱,將產(chǎn)生應(yīng)力集中。對(duì)于立面復(fù)雜的廠房,當(dāng)屋面高低錯(cuò)落時(shí),由于振動(dòng)的不協(xié)調(diào)而發(fā)主碰撞,震害更為嚴(yán)重。

2.3當(dāng)廠房體型復(fù)雜或有貼建的房屋(或構(gòu)筑物)時(shí),應(yīng)設(shè)置防震縫將廠房與附屬建筑分割成各自獨(dú)立、體型簡(jiǎn)單的抗震單元,以避免地震時(shí)產(chǎn)主破壞。針對(duì)中小型廠房的特點(diǎn),鋼筋混凝上無(wú)檀屋蓋的磚柱廠房應(yīng)設(shè)置防震縫,而輕型屋蓋的磚柱廠房可不設(shè)防震縫。防震縫處宜設(shè)置雙柱或雙墻,以保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和剛度,防震縫的寬度應(yīng)根據(jù)地震時(shí)最大彈塑性變形計(jì)算確定。一般可采用50~70mm。

3.結(jié)構(gòu)體系

3.1地震時(shí)廠房破壞程度與屋蓋類型有關(guān),一般來(lái)說(shuō)重型屋蓋廠房震害重,輕型屋蓋廠房震害輕,在高烈度區(qū)影響更為明顯。因此要求6-8度時(shí)宜采用輕型屋蓋,9度時(shí)應(yīng)采用輕型屋蓋。人之地震震害調(diào)查表明:6、7度時(shí)的單跨和等高多跨磚柱廠房基本完好或輕微破壞,8、9度時(shí)排架柱有一定的震害甚至倒塌。因此《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(G8Jll一89)規(guī)定:6、7度時(shí)可采用十字形截面的無(wú)筋磚柱,8度1、2類場(chǎng)地應(yīng)采用組合磚柱,8度3、4類場(chǎng)地及9度時(shí)邊柱宣采用組合磚柱,中柱直采用鋼筋混凝土柱。經(jīng)過(guò)地震震害分析發(fā)現(xiàn):非抗震設(shè)計(jì)的單層磚柱廠房經(jīng)過(guò)8度地震也有相當(dāng)數(shù)量的廠房基本完好,所倒塌的廠肩大部份在設(shè)計(jì)和施工上也存在先天不足,因此正常設(shè)計(jì)正常施工和正常使用的無(wú)筋磚柱單層廠后,在8度區(qū)仍然具有一定的抗震能力??梢?jiàn)對(duì)8度區(qū)的單層磚柱廠房都配筋的要求是偏嚴(yán)的,在抗震規(guī)范的修訂稿中將8度1、2類場(chǎng)地“應(yīng)”采用組合磚往改為“宜”采用組合磚柱,允許設(shè)計(jì)人員根據(jù)不同情況對(duì)是否配筋有所選擇。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)單層磚柱廠房符合砌體結(jié)構(gòu)剛性方案條件,經(jīng)抗震驗(yàn)算承載力滿足要求時(shí),可以采用無(wú)筋磚柱。

3.3對(duì)于單層磚柱廠房的縱向仍然要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度,單靠磚柱做為抗側(cè)力構(gòu)件是不夠的,如果象鋼筋混凝土柱廠房那樣設(shè)置柱間支撐,會(huì)吸引相當(dāng)大的地震剪力。使磚拄剪壞。為了增強(qiáng)廠房的縱向抗震承載力,在柱間砌筑與柱整體連接的縱向磚墻,以代替柱間支撐的作用,這是經(jīng)濟(jì)有效的方法。

3.4當(dāng)廠房?jī)啥藶榉浅兄厣綁r(shí),山墻頂部與檁條或屋面板恨難連接,只能依靠屋架上弦與防風(fēng)柱上端連接做為山墻頂部的支點(diǎn),這不僅降低了房屋整體空間作用,對(duì)防止山墻的出平面破壞也不利,因此廠房?jī)啥司鶓?yīng)設(shè)置承重山墻。

3.5廠房的縱橫向內(nèi)隔墻宣做成抗震墻,其目的充分利用培體的功能,避免主體結(jié)構(gòu)的破壞。當(dāng)內(nèi)隔墻不能做成抗震墻時(shí),最好采用輕質(zhì)隔墻,以避免墻體對(duì)柱及柱與屋架連接節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生不利影響,如果采用非輕質(zhì)隔墻,則應(yīng)考慮隔墻對(duì)柱及其與屋架節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的附加剪力。

3.6無(wú)窗架不應(yīng)通至廠房單元的端開(kāi)間,以免過(guò)份削弱屋蓋的剛度。天窗架采用磚壁承重時(shí),將產(chǎn)生嚴(yán)重的震害甚至倒塌,地震區(qū)應(yīng)避免使用。

4抗震承載力計(jì)算

4.1橫向抗震計(jì)算

單層磚往廠房橫向抗震計(jì)算的計(jì)算簡(jiǎn)圖,可按下列規(guī)定選?。海?)當(dāng)廠房柱為無(wú)筋磚柱或邊柱為組合磚柱、中柱為鋼筋混凝土柱時(shí),可采用下端為固接、上端為鉸接的徘架結(jié)構(gòu)模型;(2)當(dāng)廠肩邊柱為無(wú)筋磚柱、中柱為鋼筋混凝士柱,在確定廠房自振周期時(shí),磚柱下端按固接考慮,在計(jì)算水平地震作用時(shí),磚柱下端按鉸接考慮。這主要是考宅到在地震作用下,隨著變形的不斷增加,無(wú)筋磚柱下端開(kāi)裂并退出工作,囚而全部橫向地震作用由中部的鋼筋混凝土柱承擔(dān)。輕型屋蓋單層磚柱廠房的橫向抗震計(jì)算,可以忽略空間工作影響·采用平面排架進(jìn)、廳計(jì)算。對(duì)于鋼筋混凝上屋蓋和密鋪望板的瓦木屋蓋廠肩,其空間作用不能忽略,應(yīng)按空間分析的方法進(jìn)行計(jì)算:但為了簡(jiǎn)化,對(duì)于一定條件下的廠房可以按平面排架進(jìn)行計(jì)算,考慮到其空間工作影響,對(duì)計(jì)算的地震作用效應(yīng)要進(jìn)行調(diào)整。

4.2縱向抗震計(jì)算

對(duì)于鋼筋混凝土屋蓋的等高多跨磚柱廠房,當(dāng)考慮屋蓋為剛性時(shí),縱向地震作用在各柱列之間的分配與柱列的側(cè)移剛度成正比:當(dāng)考慮屋蓋的彈性進(jìn)行空間分析時(shí),側(cè)移剛度較大柱列分配的地震作用比按剛性屋蓋分配的地震作用小,而側(cè)移剛度較小柱列分配的地震作用比按剛性屋蓋分配的地震作用大。設(shè)計(jì)中為了利用剛性屋蓋假定時(shí)縱向地震作用分配形式簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),可以針對(duì)不同屋蓋形式對(duì)柱列的側(cè)移剛度乘以修正系數(shù),做為縱向地震分配時(shí)的柱列剛度,并對(duì)所計(jì)算的廠房自振周期進(jìn)行修正,以考慮屋蓋的彈性影響。

對(duì)于縱墻對(duì)稱布置的單跨廠房,在廠房縱向沿跨中切開(kāi),取一個(gè)柱列單獨(dú)進(jìn)行縱向計(jì)算與對(duì)廠房進(jìn)行整體分析結(jié)果是相同的。對(duì)于輕型屋蓋的多跨廠房雖然屋蓋仍具有一定的水平剛度,考慮到屋蓋與磚墻的彈性極限變形值相差較大,為了計(jì)算簡(jiǎn)便,仍可假定各縱向往列在地震時(shí)獨(dú)立振動(dòng),按柱列法進(jìn)行計(jì)算。

5抗震構(gòu)造措施

5.1單層磚柱廠房采用鋼筋混凝上屋蓋時(shí)的抗震構(gòu)造措施可參照鋼筋混凝土柱廠房的有關(guān)規(guī)定。采用瓦木屋蓋時(shí),設(shè)有滿鋪望板的抗震能力比無(wú)望板強(qiáng)得多,望板能起到阻止屋架傾斜的作用。地震震害表明,未設(shè)上弦及下弦水平支撐的楞攤瓦屋蓋,屋架產(chǎn)主傾斜甚至倒塌的震害較多,因此要有足夠的屋蓋支撐系統(tǒng),保證屋蓋沿縱向有足夠的剛度和穩(wěn)定,以滿足抗震的要求。

5.2圈梁對(duì)增強(qiáng)廠房的整體性起到了重要作用,但預(yù)制圈梁抗震性能差,地震時(shí)在連接外容易拉斷,因此要求圈梁應(yīng)現(xiàn)澆且在廠房柱頂標(biāo)高處沿房屋外墻及承重內(nèi)墻閉合。對(duì)于8、分度區(qū)還應(yīng)沿墻高每隔3-4m增設(shè)一道圈梁,可提高磚墻的抗震性能,并能夠限制地震時(shí)墻體裂縫的開(kāi)展,減輕墻體破壞。當(dāng)?shù)鼗鶠檐浫跽承酝?、液化土、新近填土或?yán)重不均勻土層時(shí),地震易出現(xiàn)裂縫,如果裂縫穿過(guò)廠房將使房屋撕裂,基礎(chǔ)頂面應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)圈梁,以減輕地震災(zāi)害。當(dāng)圈梁兼做門窗過(guò)梁或抵抗不均勻沉降影響時(shí),圈梁的截面和配筋除滿足抗震構(gòu)造要求外,還應(yīng)根據(jù)實(shí)際受力計(jì)算確定。

采用鋼筋混凝土無(wú)檁屋蓋的磚柱廠房,地震時(shí)在屋蓋處圈梁下一至四皮磚的磚墻上易出現(xiàn)水平裂縫,因此8、9度時(shí),在墻頂沿墻長(zhǎng)每隔1m左右埋設(shè)1根8豎向鋼筋,并插入頂部圈梁內(nèi),以避免上述震害的產(chǎn)生。

5.3地震中屋架與磚柱連接不牢,柱頭產(chǎn)主破壞甚至屋蓋坍落的震例是較多的。為了加強(qiáng)屋架與磚柱的連接,柱頂墊塊應(yīng)與墻頂圈梁整體澆注,屋架與墊塊的預(yù)埋件采用螺栓連接或焊接。當(dāng)墊塊厚度或配筋過(guò)小時(shí)。預(yù)埋件的錨固不能滿足要求,墊塊厚度丁應(yīng)小于240mm,井配置兩層直徑不小于8間距不大于100mm的鋼筋網(wǎng)。烈度較高時(shí),屋蓋承受的地震作用較大,與墊塊整體澆注的圈粱受到較大的扭矩,墊塊兩側(cè)各500mm范圍內(nèi)圈梁的箍筋應(yīng)加密,其間距不應(yīng)大子100mm。

5.4山墻是磚柱廠房抗震的薄弱部位,地震時(shí)產(chǎn)生外傾、局部倒塌甚至全部倒塌,震害的主要原因是山墻頂部與屋蓋系統(tǒng)拉結(jié)不牢。為了使屋蓋與山墻可靠連接,應(yīng)在山培頂部設(shè)置鋼筋混凝上臥梁,通過(guò)臥梁內(nèi)的預(yù)埋件與屋蓋構(gòu)件錨拉。

由于山墻比較高大,在橫向地震作用下,墻體內(nèi)的平面彎曲應(yīng)力使墻體產(chǎn)主水平裂縫,墻體內(nèi)的剪力使墻體產(chǎn)生交叉裂縫;在縱向地震作用下,墻體產(chǎn)生平面外傾倒。在山墻壁柱中配筋,可以防止或減輕上述震害的產(chǎn)生,壁柱的截面和配筋不應(yīng)小于排架柱,并應(yīng)通到墻頂與臥梁、屋面構(gòu)件連接。

為了防止山墻和橫墻的剪切破壞,對(duì)其開(kāi)侗應(yīng)有所限制,開(kāi)洞的水平截面面積不應(yīng)超過(guò)總截面面積的50%。8、9度時(shí)在山墻和橫墻兩端應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱,9度時(shí)在高大洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱。

參考文獻(xiàn)

第2篇:抗震設(shè)計(jì)論文范文

建筑抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括了各方各面的知識(shí),比如說(shuō)地震基礎(chǔ)知識(shí),場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)知識(shí)。設(shè)計(jì)者對(duì)存在民用建筑中的相關(guān)理論以及方法等要進(jìn)行重點(diǎn)把握,對(duì)如何進(jìn)行減震進(jìn)行學(xué)習(xí)。在工作過(guò)程中,設(shè)計(jì)者應(yīng)該具備較強(qiáng)的責(zé)任心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。地震在我國(guó)多發(fā),因此必須加強(qiáng)對(duì)建筑抗震性設(shè)計(jì)的重視程度,提高建筑物的抗震能力,較少地震導(dǎo)致的危害。

2建筑抗震設(shè)計(jì)的思想與方法

2.1選擇建筑場(chǎng)地建筑設(shè)計(jì)之前,先進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)選址時(shí),要對(duì)將要施工的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行全面的勘測(cè),熟悉掌握當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)的具體情況,對(duì)已有材料進(jìn)行分析對(duì)比,從而選擇出合適的場(chǎng)地。選址要有利于抗震,計(jì)算好建筑的高度和負(fù)荷,盡量選擇硬度大、地域?qū)拸V平坦的地區(qū)來(lái)建造高層大建筑。在選擇地基時(shí),要注意避開(kāi)斜坡崎嶇地段,以避免滑坡、泥石流等自然災(zāi)害。還要選擇地質(zhì)均勻的建筑場(chǎng)地作為地基,以避免地震時(shí)出現(xiàn)地面裂開(kāi),沉降不均勻的現(xiàn)象,因而導(dǎo)致建筑物傾斜。

.2建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則建筑物的結(jié)構(gòu)規(guī)則很重要,往往一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的建筑在地震中毀壞程度最低,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單規(guī)則的建筑受力較為均勻,在震中不易發(fā)生傾斜,穩(wěn)固性較好。據(jù)有關(guān)人士表示,在保證建筑的長(zhǎng)寬為2比1時(shí),能夠產(chǎn)生最大的抗震效果,此外,對(duì)稱結(jié)構(gòu)的抗震性能更好,能夠減少毀壞發(fā)生的幾率。建筑的豎直結(jié)構(gòu)不規(guī)則也很容易導(dǎo)致建筑底層的承受力傾斜,豎向規(guī)則的建筑可以在地震中保持相對(duì)平衡。

2.3增強(qiáng)建筑材料的延展性鋼和木材是代表性的建筑材料,具備一定的延展性能。我國(guó)傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)建筑有著良好的抗震性,在幾次地震中,我國(guó)的文物木質(zhì)建筑雖然因?yàn)槟甏靡灿袚p壞,但相對(duì)浮躁的現(xiàn)代建筑受地震的影響就曉得多了。在鋼制的鋼梁結(jié)構(gòu)中,延伸性能比較好,能夠有很大程度的變化幅度,吸收作用力。對(duì)于建筑整體來(lái)說(shuō),增強(qiáng)建筑材料的延展性可以很好的提高建筑的強(qiáng)度,即使在地震中發(fā)生一次稍微偏移,地震中的能量被延展性材料吸收,短時(shí)間內(nèi)可恢復(fù)到其原本位置,這樣就可以避免建筑在地震中局部受力過(guò)大發(fā)生崩裂。

2.4減輕建筑的質(zhì)量對(duì)于高層建筑,建筑質(zhì)量越大,其中心離地面也越高,擺動(dòng)周期也會(huì)變大,建筑頂點(diǎn)的位移也很大,建筑的危險(xiǎn)性也就明顯變大。因此,對(duì)于特定環(huán)境下的高層建筑,要綜合各方面因素,對(duì)其進(jìn)行高度限制。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)建筑的重心進(jìn)行合理設(shè)計(jì),保持高層的建筑質(zhì)量輕,低層的質(zhì)量重,能夠減輕建筑的傾斜力矩的產(chǎn)生。所以建筑材料最好選擇質(zhì)量輕強(qiáng)度大質(zhì)量好的材料。

2.5選好建筑材料建筑過(guò)程中應(yīng)該注意建筑材料的選擇,對(duì)建筑部位的承載能力進(jìn)行分析,對(duì)材料參數(shù)的誤差進(jìn)行合理的分析。抗震計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮各種材料的剛度、質(zhì)量、延展性、承載力等,另外還要選擇不同振動(dòng)頻率的材料,避免在地震中建筑材料共振,破壞力加倍。

2.6采用現(xiàn)澆板工藝現(xiàn)澆板是指在施工現(xiàn)場(chǎng)就搭好模板,然后安裝好鋼筋,再澆筑混凝土,最后拆除模板?,F(xiàn)澆樓板不僅在增強(qiáng)房屋的整體性和抗震性能上占有優(yōu)勢(shì),而且具有很大的承載力,剛度和強(qiáng)度都相對(duì)較高。同時(shí)在隔聲,隔熱,保溫以及防水等方面與普通的預(yù)制空心板相比,也有相當(dāng)好的效果。

2.7加強(qiáng)建筑薄弱部分可以對(duì)建筑薄弱部分加雙重保護(hù),使建筑重要部位第一層材料毀壞時(shí)還有第二層材料替補(bǔ),延緩地震對(duì)建筑的破壞,使高層建筑中的居民有更多時(shí)間逃生,加強(qiáng)建筑的安全性。對(duì)建筑中受力較大,承載力薄弱的底層結(jié)構(gòu)等部位來(lái)進(jìn)行加固處理,采取有效措施增強(qiáng)建筑的強(qiáng)度和剛度。提高短柱的延展性和承載力,采用“強(qiáng)柱弱梁”的框架,在地震中可以利用梁的形變吸能來(lái)消耗地震的能量,這樣可以有效避免框架坍塌。

2.8抗震防線的設(shè)計(jì)為避免建筑物的局部毀壞影響整體的結(jié)構(gòu),有必要進(jìn)行抗震系統(tǒng)的設(shè)置。比如說(shuō)抗震墻能夠成為框架受損后的第二框架,抗震墻能有效的減緩建筑倒塌時(shí)間,減輕地震震波對(duì)建筑的毀壞,然而只有一道防線是不夠的,需要多設(shè)置幾道抗震防線才能加強(qiáng)建筑的抗震效果。此外設(shè)計(jì)木質(zhì)樓梯也能起到一個(gè)預(yù)防目的,木質(zhì)材料延性大,有諸多優(yōu)點(diǎn),可作為重要逃生通道,給被困地震中的人增加生還的機(jī)會(huì)。在人流量大的建筑群里,還需要建筑特殊通道,便于人員疏散。

3結(jié)語(yǔ)

第3篇:抗震設(shè)計(jì)論文范文

建筑設(shè)計(jì)作為項(xiàng)目建設(shè)的基本參照和框架,需要在施工前就完成。在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要對(duì)環(huán)境、地理、氣候等因素加以充分考慮,其發(fā)揮的指導(dǎo)作用往往是非常重要的。在工程項(xiàng)目建設(shè)中,最關(guān)鍵的一步就是建筑設(shè)計(jì)這項(xiàng)工作。只要能夠保證建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)合理、安全性過(guò)關(guān),那么后面的具體工作就能很好地展開(kāi)。因此,在建筑設(shè)計(jì)中融入抗震理念是重要的一環(huán),可以有效地提高建筑項(xiàng)目的抗震性。建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),一定要實(shí)現(xiàn)二者的相互協(xié)作,如此才能實(shí)現(xiàn)最佳的抗震效果;在剛確定項(xiàng)目建設(shè)設(shè)計(jì)方案時(shí),就難以再進(jìn)行大范圍改動(dòng),若是在此基礎(chǔ)上,未能對(duì)建筑物的抗震性能加以考慮,只是通過(guò)在具體施工中通過(guò)構(gòu)件設(shè)置的加固來(lái)提高建筑抗震性,這樣并未能將抗震問(wèn)題很好地解決;若是在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)建筑物的抗震性加以充分考慮,做好材料設(shè)置和構(gòu)件安排等方面的準(zhǔn)備,這樣才能確保建筑物的抗震性也會(huì)得到保障。

2建筑設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)抗震設(shè)計(jì)

(1)建筑構(gòu)件和連接點(diǎn)處的抗震設(shè)計(jì)。如今人們的生活水平日益提高,隨之也對(duì)居住質(zhì)量有了更為嚴(yán)格的要求,就施工的整體質(zhì)量而言,與之直接相關(guān)聯(lián)的便是建筑構(gòu)件的合理搭設(shè)和對(duì)連接點(diǎn)的科學(xué)設(shè)置。如今新世紀(jì)出現(xiàn)了許多新的工藝和材料,這樣施工就迎來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。例如說(shuō)建筑物的外部設(shè)計(jì),其中會(huì)用到大理石、瓷磚等新材料,室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)用到的則有吊頂和人工造影等技術(shù)。就實(shí)際施工而言,一定要對(duì)材料質(zhì)量和施工技術(shù)有所保證,才能使建筑物的抗震性得到保障,同時(shí)要重點(diǎn)監(jiān)督和管理其牢固性,以免在地震發(fā)生時(shí)意外墜落而造成人員的傷害。

(2)建筑物頂部的抗震設(shè)計(jì)。如今的建筑行業(yè),普遍對(duì)頂部過(guò)高、過(guò)重的問(wèn)題有所避免。因?yàn)轫敳慨a(chǎn)生的壓力會(huì)導(dǎo)致建筑墻面也形成相應(yīng)的較大壓力,這會(huì)使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所減弱。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,務(wù)必要保證建筑物整體有一個(gè)合理的重心,與此同時(shí)還要花心思用于材料選擇,選取的頂部材料要盡量是重量輕、剛度較均勻的,這樣建筑結(jié)構(gòu)才能將抗震能力充分發(fā)揮出來(lái)。

(3)建筑設(shè)計(jì)中關(guān)于設(shè)計(jì)限制的問(wèn)題。通常都是在建筑前期確定建筑物的抗震級(jí)別,并且這是以建筑物的實(shí)際使用情況為依據(jù),所以要在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定,要使建筑物的抗震性能有所保障,以免有墻體裂縫或坍塌的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮到的抗震設(shè)計(jì)

根據(jù)上述內(nèi)容,我們了解到建筑抗震設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)之間息息相關(guān)的聯(lián)系。為了確保最大程度的抗震性,就一定要在實(shí)際施工中緊密結(jié)合起二者的聯(lián)系,同時(shí)還要在施工過(guò)程中真正融入抗震理念,如此才能使原有的建筑常規(guī)從根本上被打破,才能使建筑物抗震現(xiàn)狀得到徹底改善,接下來(lái)從建筑物的形狀、平面和空間三方面設(shè)計(jì)來(lái)具體闡述二者的結(jié)合。

(1)形狀設(shè)計(jì)建筑物的形狀設(shè)計(jì)也就是針對(duì)建筑進(jìn)行的“體型”設(shè)計(jì),具體包括了各部分施工技術(shù)、建筑物平面布局和立體空間等的設(shè)計(jì)。在建筑行業(yè)發(fā)展的新時(shí)代,很多方面都有所創(chuàng)新就建筑物思維整體外觀而言亦是如此。由此有諸多樣式的建筑外形出現(xiàn),所以,在形狀設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要對(duì)不同外形的不同特點(diǎn)予以充分考慮,不同的建筑外形,也會(huì)有不同的建筑特色和實(shí)際需求,施工單位應(yīng)該加以充分考慮。通常情況下,凸凹形狀的建筑體型,通常可以使建筑物的抗震性得到大大提升,然而在實(shí)際的建筑建設(shè)過(guò)程中,原有的常規(guī)形狀的建筑物已無(wú)法滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,所以,建筑物整體抗震性的提高,首先需要對(duì)建筑的形狀進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)。

(2)建筑物的平面設(shè)計(jì)在建筑物施工,平面設(shè)計(jì)是重要的環(huán)節(jié),對(duì)建筑物日后的使用將起到?jīng)Q定作用。例如,分別作商務(wù)和居住用途的建筑物,它們?cè)谄矫嬖O(shè)計(jì)上必然存在很大差別,為了使使用需求得到進(jìn)一步滿足,就一定要按照用途,來(lái)對(duì)平面構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì);另外,為了將抗震元素融入到平面設(shè)計(jì)之中,不僅要對(duì)施工材料的堅(jiān)固性加以重點(diǎn)考慮,還需要對(duì)構(gòu)架安裝的合理性、內(nèi)部各因素的協(xié)調(diào)性加以綜合考量。要想完美地實(shí)現(xiàn)平面設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)的結(jié)合,就對(duì)設(shè)計(jì)者提出了很高的要求,不但要工作經(jīng)驗(yàn)豐富,要需要深入地研究審美觀念和抗震技術(shù),前提還得不對(duì)內(nèi)部美觀產(chǎn)生不利影響,在此基礎(chǔ)上再確??拐鹦阅艿淖畲蠡?/p>

(3)空間設(shè)計(jì)對(duì)建筑物進(jìn)行空間設(shè)計(jì),是在三維空間內(nèi)進(jìn)行的關(guān)于建筑物的豎向設(shè)計(jì)方案。因?yàn)槿找婕涌斓某鞘谢M(jìn)程和急劇增加的城市人口,增加了城市的人口壓力,所以出現(xiàn)的建筑物樓層愈發(fā)高。為了使土地占有面積盡量減少,在現(xiàn)代社會(huì)中愈發(fā)流行高層建筑,如此就對(duì)建筑物的空間設(shè)計(jì)有了更嚴(yán)格的要求。通常說(shuō)來(lái),建筑物層數(shù)越低,穩(wěn)定性就越高,受到地震的損害也就會(huì)越?。环粗€(wěn)定性越差,受到地震的傷害也就越大。所以,融合建筑物的空間設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)在一起,這樣建筑物的整體抗震性才能得到保證。

4結(jié)束語(yǔ)

第4篇:抗震設(shè)計(jì)論文范文

關(guān)鍵詞:抗震設(shè)計(jì) ;基于性能 ;地震設(shè)防水準(zhǔn) ;設(shè)計(jì)方法 ;位移影響系數(shù)法 ;能力譜法 ;直接位移設(shè)計(jì)法

中圖分類號(hào):TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

一、基于性能的抗震設(shè)計(jì)的產(chǎn)生

20世紀(jì)初期,日本的森房吉教授(1868—1923)在對(duì)當(dāng)時(shí)的地震災(zāi)害和理論認(rèn)識(shí)進(jìn)行研究之后,提出了最早的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法。在之后的一百年間,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)地震的反映特征和發(fā)展特征的研究和把握不斷深入,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論及方法也在不斷進(jìn)步當(dāng)中。

目前 “大震不倒,中震可修,小震不壞”,作為抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想被國(guó)際普遍認(rèn)可。至此,抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以說(shuō)已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步,此類建筑在地震中也表現(xiàn)出較好的抗震性能。但是,目前的三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)理念主要是以保護(hù)人類生命安全為目的,對(duì)于地震造成的其他破壞不能很好地進(jìn)行控制。尤其是現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展使得大量人群、財(cái)富和資源可能集中在某一區(qū)域,如大城市中。在這些區(qū)域一旦發(fā)生地震,將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,對(duì)生還者的心里造成嚴(yán)重打擊,也是十分不利于震后重建工作的開(kāi)展。因此,要求人們?cè)谶M(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)不僅防止地震對(duì)生命安全造成傷害,也要盡可能減少房屋倒塌對(duì)其他方面造成破壞。基于以上考慮,在1994年美國(guó)洛杉磯大地震和1995年日本阪神大地震之后,基于性能的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)被廣泛研究推廣,并被認(rèn)為是未來(lái)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要指導(dǎo)思想。

這項(xiàng)設(shè)計(jì)最早出現(xiàn)在橋梁抗震設(shè)計(jì)中,用量化的抗震指標(biāo)來(lái)控制抗震性能,從而改進(jìn)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。1995年,這一理念被美國(guó)放眼21世紀(jì)委員會(huì)提出了之后,便得到了美國(guó)政府的大力支持,日本、新西蘭、澳大利亞、英國(guó)、智利等國(guó)家也先后投入研究。

二、基于性能抗震設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

通過(guò)與現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)理念的對(duì)比,可得到基于性能抗震設(shè)計(jì)理念的特點(diǎn)。

1.采用多級(jí)設(shè)防。與現(xiàn)階段“大震不倒、中震可修、小震不壞”的三階段設(shè)防目標(biāo)

相比,基于性能的抗震設(shè)計(jì)注重多級(jí)防護(hù),注意保護(hù)建筑的內(nèi)部設(shè)施與非結(jié)構(gòu)件,從而達(dá)到了在地震發(fā)生時(shí)既保護(hù)業(yè)主安全又減輕了業(yè)主和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)損失。

2.投資準(zhǔn)則效益。投資準(zhǔn)則效益反映了抗震設(shè)計(jì)思想的重要轉(zhuǎn)變,是基于性能抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)基本原則。即從只注重安全變?yōu)橥瑫r(shí)注重安全、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)方面。根據(jù)這一準(zhǔn)則,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照結(jié)構(gòu)性能的要求,考慮到所擁有的所有資源,在安全和經(jīng)濟(jì)之間找到平衡、合理的切入點(diǎn),得到優(yōu)化的最佳方案。

三.設(shè)防水平

1.地震設(shè)防水平。地震設(shè)防水平是指在未來(lái)可能作用于建筑結(jié)構(gòu)的地震強(qiáng)度大小。由于地震設(shè)防水平直接決定了建筑物的抗震能力,所以它在基于性能的抗震設(shè)計(jì)的理論中占有重要的位置,應(yīng)充分考慮到已優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),并根據(jù)地震參數(shù)具體確定。

2.結(jié)構(gòu)性能水平。結(jié)構(gòu)性能水平是在預(yù)期地震等級(jí)的作用下對(duì)建筑物破壞的最大程度。由于基于性能的抗震設(shè)計(jì)是考慮到結(jié)構(gòu)構(gòu)件、內(nèi)部設(shè)施、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、裝修等多種因素,因此除了應(yīng)該對(duì)對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)帶來(lái)的損失有控制力外,還要充分考慮到對(duì)非主體的損壞的控制。所以說(shuō),能兼顧主體與非主體結(jié)構(gòu)破壞程度的結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)才是科學(xué)的、合理的。

四、基于性能抗震設(shè)計(jì)的方法

目前基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法主要有:位移影響系數(shù)、直接位移、能力譜設(shè)計(jì)等方法。

1.位移影響系數(shù)法。該方法基于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì),即通過(guò)分析預(yù)先得到位移的最大期望值,然后利用模態(tài)、等效的方法進(jìn)行確定,從而修正此系數(shù)。但是此方法目前也存在著一些問(wèn)題,比如無(wú)法具體地體現(xiàn)出抗震水準(zhǔn)與具體結(jié)構(gòu)、樓層的損壞情況。

2.直接位移設(shè)計(jì)法。本方法適用于結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì),即根據(jù)地震等級(jí)預(yù)期計(jì)算位移,使結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期位移。本方法最大的特點(diǎn)是概念簡(jiǎn)單,但是只能從建筑材料的極限變化確定相應(yīng)數(shù)值,不能考慮到預(yù)期之外的地震效應(yīng)。

3.能力譜法。能力譜法是將地震反應(yīng)譜與能力譜曲線轉(zhuǎn)化成需求譜,從而評(píng)判該建筑的抗震性能。本方法側(cè)重于對(duì)結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能進(jìn)行評(píng)估與檢驗(yàn)。另外,能力譜法只適用于分布比較均勻且平面結(jié)構(gòu)可化簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)。

總結(jié):

基于性能的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)涵蓋范圍很廣的體系,與現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)相比,它具有以下優(yōu)點(diǎn):

基于性能的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)多而且具體,具有更強(qiáng)的可操作性與適應(yīng)性,也具有更

大的實(shí)際作用意義。

基于性能的抗震設(shè)計(jì)提供給了設(shè)計(jì)者更大的靈活性。在符合相關(guān)規(guī)定與要求的前

提下,設(shè)計(jì)者可自行選擇能實(shí)現(xiàn)業(yè)主抗震目標(biāo)的設(shè)計(jì)方案與相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施,充分發(fā)揮了設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性與創(chuàng)新性。

基于性能的抗震設(shè)計(jì)將之前單一的以保障業(yè)主生命安全的抗震目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樵诓煌?/p>

的地震風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下滿足不同的抗震需求,并綜合了經(jīng)濟(jì)、安全等多方面因素,充分考慮到了投資、震后損失、災(zāi)后重建、社會(huì)效益與業(yè)主的承受能力等多方面因素,更符合當(dāng)今社會(huì)的需求。

基于性能的抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路已經(jīng)成為了未來(lái)抗震設(shè)計(jì)的主要發(fā)展思想,,得到了國(guó)際社會(huì)的廣泛認(rèn)可。特別是美日兩國(guó),在這一方面進(jìn)行了大量的研究,并得到了一定成果。我國(guó)在這個(gè)項(xiàng)目的研究上起步較晚,但是為達(dá)到與國(guó)際社會(huì)同步,我國(guó)與國(guó)際社會(huì)上在這方面取得先進(jìn)成果的專家多次進(jìn)行學(xué)術(shù)交流,中國(guó)許多高校目前也已經(jīng)開(kāi)展了此項(xiàng)研究,從而發(fā)展出適合我國(guó)國(guó)情的基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法。

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第5篇:抗震設(shè)計(jì)論文范文

關(guān)于高層混凝土住宅建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)該持續(xù)改進(jìn)高層混凝土住宅結(jié)構(gòu)的延展性,達(dá)到合理的剛度和強(qiáng)度要求,提升高層混凝土住宅建筑抗震結(jié)構(gòu)的抗震能力。

2高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)策

2.1場(chǎng)地和地基的選擇

關(guān)于高層建筑的抗震效果,地基的情況和場(chǎng)地狀況較會(huì)產(chǎn)生直接的作用,也稱為建筑抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。如何選擇地基和場(chǎng)地,一定要詳細(xì)清楚當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒?dòng)狀況,仔細(xì)勘查地質(zhì)情況,并獲取全方位的數(shù)據(jù)資料,從而可以有效的進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和研究,正確的評(píng)判當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)計(jì)等級(jí)。采用一切辦法去規(guī)避不利于抗震設(shè)計(jì)的地方,如果不能規(guī)避的場(chǎng)地,我們要做針對(duì)性的處理。在選擇高層建筑地基時(shí),首選的是較高密實(shí)度的基土和巖石,將有利于提升建筑地基的抗震能力,切勿采用哪些不適合抗震的軟性地基土。務(wù)必要采用合理的措施對(duì)達(dá)不到地震需求的地基進(jìn)行改善和加固,從而讓它滿足抗震要求。

2.2建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

為了實(shí)現(xiàn)可靠性的建筑,達(dá)到合理分布承載的力量需要,在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí),務(wù)必要達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性需要,盡量讓抗側(cè)力結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單明了。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)平面布置圖,多選用比較規(guī)整的圖形,主要是由于規(guī)則的圖形能夠確保建筑遇到何種情況時(shí)都能實(shí)現(xiàn)均勻分布的承載力。應(yīng)該盡量規(guī)避一些復(fù)雜多變的建筑結(jié)構(gòu)平面,那是由于不規(guī)則的圖形便于引起建筑結(jié)構(gòu)的鋼心和質(zhì)心間的錯(cuò)亂不堪。如果遭遇地震,鋼心距離就會(huì)變大,剛性達(dá)不到要求,從而使得建筑物出現(xiàn)倒塌的結(jié)果。

2.3建筑結(jié)構(gòu)材料的選取

高層建筑在遭遇地震時(shí)安全性能很大程度上都由于建筑結(jié)構(gòu)材料來(lái)決定?,F(xiàn)實(shí)中,高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的本質(zhì)問(wèn)題就是整合相應(yīng)構(gòu)件的延性,同時(shí)要做調(diào)和工作,最終目標(biāo)是確保遭遇地震時(shí)建筑能夠穩(wěn)定安全。而對(duì)于鋼筋來(lái)說(shuō),應(yīng)該選擇那些具備較好韌性的材料。關(guān)于垂直方向受力的鋼筋,以HRB335級(jí)、HRB400級(jí)的熱軋鋼筋為準(zhǔn),箍筋則是采用熱軋鋼筋,型號(hào)為HPB235、HRB335、HRB40級(jí)。在選用建筑結(jié)構(gòu)材料時(shí),務(wù)必要充分了解材料抗震的要求。同時(shí),還要考慮其中的造價(jià)和成本控制問(wèn)題。所以說(shuō),選用建筑結(jié)構(gòu)材料應(yīng)該尋求抗震新性能和建筑成本平衡點(diǎn),只有兩者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,才能確保用最少的材料實(shí)現(xiàn)最好的抗震能力。

2.4隔震和消能減震設(shè)計(jì)

某些高層建筑需要非常嚴(yán)格的抗震要求,要滿足一般的抗震效果,還必須實(shí)現(xiàn)消能、隔振的效果。所以,要達(dá)到上述目標(biāo),第一,正確選擇地基和場(chǎng)地,首選那些較高密實(shí)度的地基,這樣可以避免發(fā)生輕地震時(shí)其能量對(duì)建筑產(chǎn)生的損害,減少共振發(fā)生幾率。建筑物不同,其隔振系數(shù)也是不一樣的。所以說(shuō),在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,務(wù)必要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)詳細(xì)研究,選取適宜的隔震支座,還要綜合分析風(fēng)力產(chǎn)生的負(fù)荷作用。那些具有消能、隔振要求的建筑構(gòu)件,延性好的材料是比較適合的,強(qiáng)度能夠滿足要求,能夠確保建筑物受地震時(shí)減弱破壞。

2.5抗側(cè)力體形的優(yōu)化

在一般性構(gòu)造的高樓中,剛超過(guò)柔,那些剛性結(jié)構(gòu)方案的高樓,主體結(jié)構(gòu)遭遇的損害少,如果發(fā)生地震時(shí)其結(jié)構(gòu)變形也不大,圍護(hù)墻、隔墻等非結(jié)構(gòu)部件也會(huì)破壞較少,受到較好的保護(hù)。結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)也會(huì)增強(qiáng),遭遇地震時(shí)的塑性鉸變大,耗費(fèi)較多的地震能量。結(jié)構(gòu)也會(huì)在強(qiáng)地震情況下更加具有承受力,而不至于傾倒。改觀結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制,并確保結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損害時(shí)依據(jù)整體屈服機(jī)制工作,并不依靠樓層屈服機(jī)制。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的原則是強(qiáng)壓弱拉、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁和強(qiáng)節(jié)弱桿。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)理應(yīng)選擇軸力小的水平桿件,成為關(guān)鍵的耗能桿件,盡量的產(chǎn)生彎曲耗能,確保實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的較強(qiáng)的耗能能力和不小的延性。

2.6常用的加固設(shè)計(jì)

要想能夠較好的提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力,加固措施務(wù)必要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)實(shí)狀況進(jìn)行,選用加固方法務(wù)必要綜合如下因素全面分析:如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)誤差和缺陷,就要結(jié)合現(xiàn)實(shí)問(wèn)題來(lái)加固和增加構(gòu)件,也可以采用較高抗震能力的構(gòu)件作為替代品。如要提高整體剛度和承載力,可通過(guò)設(shè)置套箍、增大原截面和增加構(gòu)件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)整體性連接不滿足抗震的規(guī)范要求,應(yīng)該有目的地調(diào)整結(jié)構(gòu),可以降低損害,分散地震力。為避免發(fā)生地震時(shí)引起破壞,應(yīng)該對(duì)于那些同建筑結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)緊要的構(gòu)件進(jìn)行加固處理。

3結(jié)語(yǔ)

第6篇:抗震設(shè)計(jì)論文范文

修訂后的3.4.1條w為:“建筑設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)的要求選擇建筑方案,不規(guī)則的建筑方案應(yīng)按規(guī)定采取加強(qiáng)措施:特別不規(guī)則的建筑方案應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證,并采取特別的加強(qiáng)措施;不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的建筑方案”。該條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行,但目前不少工程設(shè)計(jì)對(duì)不規(guī)則建筑方案的定性和定量,以及如何采取加強(qiáng)措施偏差較大。為較好地執(zhí)行該條文。對(duì)如下幾個(gè)問(wèn)題與同行們共同探討。

一、不規(guī)則建筑方案判定

什么叫“不規(guī)則的建筑方案”?根據(jù)《抗規(guī)》3.4.2條,可以概括為以下三類:

1)建筑的平面布置不規(guī)則,如平面復(fù)雜、不對(duì)稱、細(xì)腰形或角部重疊形、凹凸尺寸過(guò)大等。

2)建筑的豎向布置不規(guī)則,如尺寸突變、縮進(jìn)或外挑過(guò)大、多塔、連體等。

3)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件不規(guī)則,如結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則、樓板不連續(xù)、不對(duì)稱,平面整體剛度差,豎向構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度突變等。

《抗規(guī)》第3.4.1條,對(duì)建筑方案的不規(guī)則程度分為了三個(gè)層次:即一般不規(guī)則、特別不規(guī)則和嚴(yán)重不規(guī)則。

怎樣判別不規(guī)則建筑的不規(guī)則程度呢?

2006年,國(guó)家建設(shè)部以[2006]220號(hào)文件頒布了關(guān)于印發(fā)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》的通知,在《技術(shù)要點(diǎn)》的附錄一“超限高層建筑工程主要范圍的參照簡(jiǎn)表”中對(duì)建筑不規(guī)則性進(jìn)行了明確的歸納和分類,如表1和表2。

在《建筑工程抗震設(shè)防分類和抗震設(shè)計(jì)2008年修訂統(tǒng)一培訓(xùn)教材》中引用了表1、表2的不規(guī)則項(xiàng),對(duì)不規(guī)則程度進(jìn)行了劃分:

1)一般不規(guī)則的建筑:建筑結(jié)構(gòu)(包括某個(gè)樓層)布置上出現(xiàn)表1中一項(xiàng)不規(guī)則,即為一般不規(guī)則建筑。

2)特別不規(guī)則的建筑:主要有三類,其一、同時(shí)具有表1所列九個(gè)方面的基本不規(guī)則項(xiàng)的三個(gè)或三個(gè)以上:其二、具有表2所列的一個(gè)不規(guī)則項(xiàng):其三、具有表1所列兩個(gè)基本不規(guī)則項(xiàng)且其中有一項(xiàng)接近表2的不規(guī)則指標(biāo)。

3)嚴(yán)重不規(guī)則:指體型復(fù)雜,多項(xiàng)實(shí)質(zhì)性的突變指標(biāo)或界限超過(guò)抗震規(guī)范3.4.3條規(guī)定的上限值或某一項(xiàng)大大超過(guò)規(guī)定,具有嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié),可能導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者,意味著該建筑方案在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,存在明顯的地震安全隱患。

對(duì)于多層砌體房屋建筑的不規(guī)則性,應(yīng)參照上述要求和《抗規(guī)》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行判斷。

二、判斷不規(guī)則建筑的幾個(gè)計(jì)算參數(shù)

從表1、表2中可以看出,判斷建筑的不規(guī)則性,除了外觀體型要求的相關(guān)參數(shù)(如平面凹凸尺寸不大于相應(yīng)邊長(zhǎng)30%,樓板有效寬度不小于50%,開(kāi)洞面積不大于30%,豎向尺寸縮進(jìn)不大于25%,外挑大于10%和4m)外,還有五個(gè)參數(shù)指標(biāo)用來(lái)判斷建筑的不規(guī)則性(即扭轉(zhuǎn)位移比、扭轉(zhuǎn)周期比、層剛度比、受剪承載力比、塔樓偏置比)。它們是描述抗側(cè)力構(gòu)件不規(guī)則性的定量指標(biāo)。這些參數(shù)指標(biāo)的基本概念和作用可簡(jiǎn)單歸納如下:

1.扭轉(zhuǎn)位移比

扭轉(zhuǎn)位移比是樓層平面不規(guī)則性的一個(gè)判斷指標(biāo),目的是限制平面布置的不規(guī)則性,避免產(chǎn)生過(guò)大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。它的表達(dá)形式:U=Umax/u,其中Umax為樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移,u為單向地震作用下,在樓層角點(diǎn)處豎向構(gòu)件的水平位移或?qū)娱g位移的最大值和平均值。

參照表1和表2,扭轉(zhuǎn)位移比大于1,2為一般不規(guī)則,扭轉(zhuǎn)位移比大于1.4為特別不規(guī)則?!痘炷粮咭?guī)》4.3.5條,在考慮偶然偏心影響的地震作用下,樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移,A級(jí)高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍,不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍:B級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及本規(guī)范第10章所指復(fù)雜高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍,不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。樓層扭轉(zhuǎn)位移比計(jì)算,不同的計(jì)算假定和計(jì)算原則會(huì)得出不同的計(jì)算結(jié)果,因此設(shè)計(jì)人員必須把握下列基本假定和計(jì)算原則:a)采用剛性樓板假定,而不應(yīng)采用彈性樓板假定:《抗規(guī)》第3.4.2條的條文說(shuō)明中明確規(guī)定,樓層的扭轉(zhuǎn)位移取結(jié)構(gòu)的端部位移,目的是考慮結(jié)構(gòu)受到整體扭轉(zhuǎn)的效應(yīng),因此采用pkpm軟件計(jì)算時(shí)應(yīng)采用剛性樓板假定。彈性樓板的假定只用于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力設(shè)計(jì)計(jì)算。b)對(duì)一般結(jié)構(gòu)可只考慮結(jié)構(gòu)的偶然偏心;c)對(duì)復(fù)雜高層建筑及超限建筑工程,應(yīng)考慮雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響和偶然偏心下的扭轉(zhuǎn)影響,并取偶然偏心和雙向地震作用的不利值判別結(jié)構(gòu)規(guī)則性:關(guān)于雙向地震作用,《抗規(guī)》和《混凝土高規(guī)》明確規(guī)定,質(zhì)量和剛度明顯不規(guī)則的結(jié)構(gòu),應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響。但對(duì)上述規(guī)定又未作出量化標(biāo)準(zhǔn)或指導(dǎo)性建議。中國(guó)建筑科學(xué)研究院朱炳寅在建筑結(jié)構(gòu)雜志文章中認(rèn)為,在計(jì)算中存在兩個(gè)問(wèn)題:“一是對(duì)雙向地震作用的把握問(wèn)題,雙向地震的作用是僅考慮內(nèi)力還是考慮全部效應(yīng)。我國(guó)規(guī)范未明確說(shuō)明雙向地震作用是否只用于承載能力計(jì)算,因此可以理解為適用于全部效應(yīng)計(jì)算中,雙向地震作用于內(nèi)力計(jì)算和扭轉(zhuǎn)位移計(jì)算。二是對(duì)質(zhì)量和剛度明顯不規(guī)則的把握,該問(wèn)題比較復(fù)雜。對(duì)復(fù)雜高層及超限結(jié)構(gòu),當(dāng)不考慮偶然偏心時(shí)樓層扭轉(zhuǎn)位移比u≥1.2時(shí),可判定為結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布已處于明顯不對(duì)稱狀態(tài),此時(shí)應(yīng)計(jì)入雙向地震作用的影響,在對(duì)結(jié)構(gòu)的規(guī)則性進(jìn)行判定時(shí),可取偶然偏心和雙向地震的不利值。而對(duì)于一般結(jié)構(gòu)的規(guī)則性進(jìn)行判定時(shí),只考慮偶然偏心而無(wú)需考慮雙向地震作用”。

2.扭轉(zhuǎn)周期比(Tt/Tl)

扭轉(zhuǎn)周期比,是指結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動(dòng)為主的第一自振周期Tl之比,簡(jiǎn)稱周期比,是衡量結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度的一個(gè)指標(biāo)。

周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對(duì)關(guān)系,而非其絕對(duì)大小,周期比控制不是在要求豎向抗側(cè)力構(gòu)件足夠結(jié)實(shí),而是在要求抗側(cè)力構(gòu)件布局的合理性,其目的是限制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度不能太弱。若結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)周期比不滿足要求,說(shuō)明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于側(cè)移剛度較小,一般只能通過(guò)調(diào)整平面布置來(lái)改善。《混凝土高規(guī)》4.3.5條規(guī)定:結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動(dòng)為主的第一自振周期Tl之比,對(duì)于A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于0.9,對(duì)于B級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及本規(guī)程第10章所指的復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85,在超限高層審查中將這一規(guī)定劃為特別不規(guī)則平面。

3.層剛度比

層剛度比是控制高層結(jié)構(gòu)的豎向規(guī)則性的重要指標(biāo),主要為了控制高層結(jié)構(gòu)的豎向規(guī)則性,以免豎向剛度突變,形成薄弱層,因此層剛度比是判定結(jié)構(gòu)薄弱層的指標(biāo)之一?!犊挂?guī)》3.4.2條樓層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%或小于上相鄰三層平均值的80%,為側(cè)向剛度不規(guī)則,表2中樓層側(cè)向剛度小于相鄰上層的50%,為特別不規(guī)則。一般情況

采用地震剪力與地震層間位移的比值(Ki=Qi/ui),來(lái)衡量結(jié)構(gòu)的薄弱層。在《抗規(guī)》與《混凝土高規(guī)》中,計(jì)算層剛度的方法有三種,即剪切剛度、剪彎剛度、地震剪力與地震層間位移的比值。a)“剪切剛度”(Ki=GiAi,hi)帶轉(zhuǎn)換層高層底部大空間為一層及磚混結(jié)構(gòu):b)“剪彎剛度”(Ki:Vi/i),適用于帶轉(zhuǎn)換層高層底部大空間為多層。c)“地震剪力與地震層間位移的比值”

(Ki=Qi/ui),適用于一般情況。一般情況下,在采用pkpm軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算時(shí),考慮地震作用,多采用地震剪力與地震層間位移的比值:若不計(jì)算地雕作用,對(duì)于多層結(jié)構(gòu)可以選擇剪切層剛度算法,高層結(jié)構(gòu)和有斜支撐的鋼結(jié)構(gòu)可以選擇剪彎層剛度算法。

我國(guó)現(xiàn)有規(guī)范中對(duì)剛度比除了以上要求外,對(duì)于結(jié)構(gòu)特殊部位還應(yīng)滿足下列要求:

a)《抗規(guī)》附錄E2.1規(guī)定,簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2:b)《混凝土高規(guī)》第5.3.7條規(guī)定,高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中,當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí),地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍;c)《混凝土高規(guī)》第10.2.3條第2款對(duì)帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比有明確的規(guī)定,必須按照《混凝土高規(guī)》中的附錄E進(jìn)行驗(yàn)算,并應(yīng)滿足其上下剛度比的要求。

底部大空間為一層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu),附錄E.01規(guī)定采用剪切剛度比,即轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛度比Y,非抗震設(shè)計(jì)時(shí)Y不應(yīng)大于

3.抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大干2。

底部大空間層數(shù)大于一層時(shí),附錄E.02規(guī)定采用剪彎剛度比,即等效側(cè)向剛度比ye,一般情況宜接近1,非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2,抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于1.3。

4.受剪承載力比

受剪承載力比與層剛度比一樣,都是對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱層判斷的依據(jù),只要受剪承載力比或?qū)觿偠缺葍烧咧徊粷M足,即可判定該樓層為薄弱層。它用來(lái)控制豎向不規(guī)則性,以免豎向樓層受剪承載力突變。

《抗規(guī)》3.4.3-2-2條的規(guī)定:樓層承載力突變時(shí),薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不應(yīng)小于相鄰上一樓層的65%。

《高規(guī)》4.4.3條:A級(jí)高度高層建筑的樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不宜小于其上一層受剪承載力的80%,不應(yīng)小于其上一層受剪承載力的65%:B級(jí)高度高層建筑的樓層層聞抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不應(yīng)小于其上一層受剪承載力的75%。

當(dāng)一般不規(guī)則或超出限值不大時(shí),在設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)引起關(guān)注。一般在SATWE“調(diào)整信息”的“指定薄弱層個(gè)數(shù)”中填入該樓層層號(hào),將該樓層強(qiáng)制定義為薄弱層,軟件計(jì)算時(shí)會(huì)按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。

5.塔樓偏置比

在《混凝土高規(guī)》的復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)篇,第10.1.6條:

“多塔樓建筑結(jié)構(gòu)各塔樓的層數(shù)、平面和剛度宜接近;塔樓對(duì)底盤宜對(duì)稱布置。塔樓結(jié)構(gòu)與底盤結(jié)構(gòu)質(zhì)心的距離不宜大于底盤相應(yīng)邊長(zhǎng)的20%”。而在超限高層審查限值中,增加了單塔樓,將“單塔或多塔(含雙塔)與大底盤的質(zhì)心偏心距大于底盤相應(yīng)邊長(zhǎng)20%”均判定為特別不規(guī)則建筑。

在設(shè)計(jì)中值得關(guān)注是:當(dāng)采用結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件時(shí),應(yīng)正確填寫(xiě)裙房層數(shù),程序可以較準(zhǔn)確地計(jì)算塔樓結(jié)構(gòu)質(zhì)心與底盤(裙房)結(jié)構(gòu)質(zhì)心的距離,然后利用計(jì)算結(jié)果判斷該質(zhì)心距離是否大于底盤相應(yīng)邊長(zhǎng)的20%。當(dāng)單塔或多塔與大底盤的質(zhì)心偏心距大于底盤相應(yīng)邊長(zhǎng)的20%,首先應(yīng)該采取相應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)整,例如:調(diào)整建筑設(shè)計(jì)方案、調(diào)整結(jié)構(gòu)單元的分布或調(diào)整抗側(cè)力構(gòu)件的布置等,若無(wú)法對(duì)建筑方案進(jìn)行調(diào)整時(shí),應(yīng)進(jìn)行超限高層建筑抗震設(shè)防專項(xiàng)審查。

三、不規(guī)則建筑的處理方法

1.處理方法

抗震規(guī)范把不規(guī)則的建筑方案分為三個(gè)級(jí)別區(qū)別對(duì)待:

一般不規(guī)則――按規(guī)范、規(guī)程的相關(guān)規(guī)定采取加強(qiáng)措施;

特別不規(guī)則――經(jīng)過(guò)專門研究和論證后采取高于規(guī)范、規(guī)程規(guī)定的加強(qiáng)措施,對(duì)于高層建筑還應(yīng)嚴(yán)格按照建設(shè)部令第111號(hào)進(jìn)行抗震設(shè)防專項(xiàng)審查;

嚴(yán)重不規(guī)則――應(yīng)要求建筑師予以修改、調(diào)整。

2.對(duì)一般不規(guī)則建筑的處理方法

對(duì)一般不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)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)造措施的規(guī)定。主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:計(jì)算分析方法、計(jì)算模型和薄弱部分的抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施。

1.)計(jì)算分析方法和計(jì)算模型

不規(guī)則的建筑應(yīng)采用振型分解反應(yīng)譜法。

平面不規(guī)則而豎向規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu),采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,當(dāng)凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時(shí),采用符合樓板平面內(nèi)實(shí)際剛度變化的計(jì)算模型。當(dāng)平面不對(duì)稱應(yīng)計(jì)及扭轉(zhuǎn)影響。

平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu),采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,其薄弱層的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù),并按規(guī)范有關(guān)規(guī)定進(jìn)行彈塑性變形分析,當(dāng)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)時(shí),該構(gòu)件傳遞給水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應(yīng)乘以1.25~1.5的增大系數(shù)。

平面不規(guī)則且豎向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu),應(yīng)同時(shí)按上述要求選擇合理的計(jì)算模型、考慮扭轉(zhuǎn)影響、乘以相應(yīng)的增大系數(shù)。

2.)抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施

a)艸字形、井字形等外伸長(zhǎng)度較大的建筑,當(dāng)中央部分樓、電梯間使樓板有較大削弱時(shí),應(yīng)加強(qiáng)樓板以及連接部位墻體的構(gòu)造措施,必要時(shí)還可在外伸段凹槽處設(shè)置連接梁或連接板。(《高規(guī)》4.3.7)

b)樓板開(kāi)大洞削弱后,宜采取以下構(gòu)造措施予以加強(qiáng)(《高規(guī)》4.3.8):1加厚洞口附近樓板,提高樓板的配筋率:采用雙層雙向配筋,或加配斜向鋼筋:2洞口邊緣設(shè)置邊梁、暗梁;3在樓板洞口角部集中配置斜向鋼筋。

c)抗震設(shè)計(jì)時(shí),高層建筑宜調(diào)整平面形狀和結(jié)構(gòu)布置,避免結(jié)構(gòu)不規(guī)則,不設(shè)防震縫。當(dāng)建筑物平面形狀復(fù)雜而又無(wú)法調(diào)整其平面形狀和結(jié)構(gòu)布置使之成為較規(guī)則的結(jié)構(gòu)時(shí),宜設(shè)置防震縫將其劃分為較簡(jiǎn)單的幾個(gè)結(jié)構(gòu)單元。(《高規(guī)》4.3.9)

3.對(duì)于特別不規(guī)則建筑

特別不規(guī)則建筑應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)審查,設(shè)計(jì)單位應(yīng)按照住建部《關(guān)于超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》的規(guī)定進(jìn)行分析論證,提出論證報(bào)告進(jìn)入程序性審查,論證報(bào)告重點(diǎn)要做好建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì),7合理設(shè)定結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo),提結(jié)構(gòu)計(jì)算分析模型和計(jì)算結(jié)果,提出結(jié)構(gòu)抗震加強(qiáng)的相關(guān)措施,專項(xiàng)審查的內(nèi)容主要包括下面七個(gè)方面

1) 建筑抗震設(shè)防依據(jù);

2) 場(chǎng)地勘察成果:

3) 場(chǎng)地和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案:

4) 建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)和性能目標(biāo):

5) 總體計(jì)算和關(guān)鍵部位計(jì)算的工程判斷:

6) 薄弱部位的抗震措施:

7) 可能存在的其它問(wèn)題,包括政府投資項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)合理性。

第7篇:抗震設(shè)計(jì)論文范文

【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu),主要震害,震害特征,抗震設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

一、前言

砌體結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì),關(guān)乎民生,關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展,社會(huì)穩(wěn)定,對(duì)房屋建筑實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要涉及對(duì)建筑高度,承載力,總體結(jié)構(gòu),各個(gè)部件的性能規(guī)劃等一系列的因素,要求通過(guò)對(duì)各個(gè)構(gòu)件和整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上,既實(shí)現(xiàn)滿足居民生活生產(chǎn)保障安全的需要,又具有值得欣賞的美學(xué)價(jià)值。增強(qiáng)房建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),必須綜合考慮地基,房屋的結(jié)構(gòu)體系選擇,綜合布局等多方面建設(shè)因素,是一項(xiàng)及其專業(yè),嚴(yán)謹(jǐn),復(fù)雜的高技術(shù)工作。

二、多層砌體房屋的主要震害特征

1.多層砌體房屋的破壞分析

(一)墻體的破壞

在多層砌體房屋中,墻體的震害表現(xiàn)在產(chǎn)生斜向或交叉裂縫、水平裂縫或豎向裂縫。破壞嚴(yán)重的墻體產(chǎn)生滑移、錯(cuò)位、交叉裂縫兩側(cè)的三角楔塊脫落,使墻體不足以抵抗上部荷載和水平地震作用,出現(xiàn)歪斜甚至倒塌。

(二)樓梯間的破壞

樓梯間的震害除了墻體開(kāi)裂外,也會(huì)發(fā)生預(yù)制踏步在接頭處拉開(kāi),以及現(xiàn)澆樓梯踏步板與平臺(tái)梁相連接處拉斷等。

(三)縱橫墻連接的破壞

縱橫墻連接處由于受到2個(gè)方向的地震作用,受力比較復(fù)雜,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。如果縱橫向墻體之間缺乏足夠的拉結(jié),施工沒(méi)有很好咬搓砌筑,地震時(shí)在連接處容易產(chǎn)生豎向裂縫,嚴(yán)重時(shí)縱橫墻向墻體脫開(kāi)、縱墻外閃倒塌,使房屋喪失整體性。

2.底層框架磚房的主要震害特征

(一)震害多發(fā)生在房屋的底層,房屋上部震害與多層磚房類似,其破壞程度比底層小。

(二)底層為框架結(jié)構(gòu)時(shí)的震害比底層為框架-剪力墻時(shí)震害大;剪力墻少的房屋震害比剪力墻多時(shí)嚴(yán)重。

(三)底層的震害表現(xiàn)為:墻比柱嚴(yán)重,柱比梁嚴(yán)重。

三、砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

雖然砌體結(jié)構(gòu)房屋地震時(shí)的破壞較為嚴(yán)重,但地震震害調(diào)查結(jié)果也表明:凡是通過(guò)合理的抗震設(shè)計(jì),采取恰當(dāng)?shù)目拐饦?gòu)造措施,并且保證砌體材料和施工的質(zhì)量,在不高于9級(jí)地震區(qū)建造的砌體房屋仍然具有較強(qiáng)的抗震能力,安全是可以得到保證的。

1.合理的結(jié)構(gòu)選型及布置

選擇哪種砌體結(jié)構(gòu)是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),應(yīng)從抗震的概念設(shè)計(jì)出發(fā),綜合建筑使用功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和施工等方面進(jìn)行選擇。

(一)多層砌體房屋應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系,縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ,沿平面內(nèi)宜對(duì)齊,沿豎向應(yīng)上下連續(xù),同一軸線上的窗間墻寬度宜均勻。而底層框架磚房底部應(yīng)沿縱橫兩方向設(shè)置一定數(shù)量的抗震墻,抗震墻應(yīng)均勻?qū)ΨQ布置或基本均勻?qū)ΨQ布置,上部布置同多層砌體房屋。

(二)房屋的平面最好是矩形的,若由于使用的要求,在平面或立面上必須做成復(fù)雜體型時(shí),應(yīng)采用防震縫將復(fù)雜的體型分割成若干規(guī)正、簡(jiǎn)單體型的組合,以避免地震時(shí)房屋各部分由于振動(dòng)不協(xié)調(diào)產(chǎn)生的破壞。

(三)房屋的層數(shù)或總高度不能超出GB50011)2001中7.1.2條的限值?,F(xiàn)在不少建筑采用了蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚,應(yīng)注意6、7烈度時(shí)采用蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體的房屋,當(dāng)砌體的抗剪強(qiáng)度不低于粘土磚砌體的70%時(shí),房屋的層數(shù)應(yīng)比粘土磚房屋減少一層,高度應(yīng)減少3 m,且混凝土構(gòu)造柱應(yīng)按增加一層的層數(shù)所對(duì)應(yīng)的粘土磚房設(shè)置。

(四)普通磚、多孔磚和小砌塊砌體承重房屋的層高不應(yīng)超過(guò)3.6 m;底層框架磚房的層高不應(yīng)超過(guò)4.5 m。若因建筑功能要求,某樓層的層高超過(guò)規(guī)定限值時(shí),應(yīng)于該樓層承重墻沿墻長(zhǎng)每隔不大于2m增設(shè)一根構(gòu)造柱。

(五)房屋的承重外墻,每個(gè)開(kāi)間最多只能開(kāi)設(shè)一個(gè)窗洞,當(dāng)同一個(gè)開(kāi)間兼有門和窗時(shí),門與窗應(yīng)連成一個(gè)洞口。同一軸線上的窗間墻宜等寬。

(六)多層砌體住宅應(yīng)設(shè)置不少于三道承重縱墻,且每道縱墻沿各自軸線對(duì)齊、貫通。若因建筑布局必須錯(cuò)位時(shí),每段縱墻的高長(zhǎng)比不應(yīng)超過(guò)相應(yīng)烈度的房屋高寬比限值,較窄墻段的兩端還應(yīng)增設(shè)構(gòu)造柱。

(七)樓梯間不應(yīng)設(shè)置在房屋的終端和轉(zhuǎn)角處,如果由于建筑功能要求,樓梯間必須設(shè)在第一開(kāi)間或其他外墻轉(zhuǎn)角處,則需采取局部加強(qiáng)措施,如根據(jù)烈度的高低,在樓梯間的四角或僅在外墻轉(zhuǎn)角處設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱,在樓梯休息平臺(tái)板標(biāo)高處增設(shè)圈梁或配筋磚帶,在頂層樓梯間增設(shè)水平配筋帶或圈梁等。

2.計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算方法的選取要正確,符合實(shí)際情況

(一)計(jì)算簡(jiǎn)圖:計(jì)算多層砌體房屋地震作用時(shí),應(yīng)取一個(gè)結(jié)構(gòu)單元作為計(jì)算單元,在計(jì)算單元中將各樓層的質(zhì)量集中到樓、屋蓋標(biāo)高處。多層砌體房屋可視為嵌固于基礎(chǔ)頂面的豎向懸臂梁,各質(zhì)點(diǎn)的計(jì)算高度取樓(屋)蓋到結(jié)構(gòu)底部的距離。計(jì)算簡(jiǎn)圖中結(jié)構(gòu)底部按下列規(guī)定取值:當(dāng)基礎(chǔ)埋置較淺時(shí)取為基礎(chǔ)頂面;當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深時(shí),可取為室外地坪下0.5 m處;當(dāng)設(shè)有整體剛度很大的全地下室時(shí),則取為地下室頂板頂部;當(dāng)?shù)叵率艺w剛度較小或?yàn)榘氲叵率視r(shí),則應(yīng)取為地下室室內(nèi)地坪處。對(duì)于底層框架磚房,應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為直接作用在底部框架上的均布荷載和彎矩進(jìn)行計(jì)算。

(二)計(jì)算方法:一般情況下,多層砌體房屋的抗震承載能力的驗(yàn)算采用底部剪力法,僅考慮水平地震作用,沿房屋的橫向和縱向分布進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)于很不規(guī)則的房屋,可采用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)于底層框架磚房,上部樓層地震剪力的計(jì)算與多層砌體房屋相同。由于底部相對(duì)薄弱,因此應(yīng)考慮塑性變形集中的影響,底層的縱向和橫向地震剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù);對(duì)于底部二層的結(jié)構(gòu),底層與第二層的縱向和橫向地震剪力設(shè)計(jì)值均應(yīng)乘以增大系數(shù)。

3.抗震構(gòu)造措施到位

(一)按規(guī)范要求設(shè)置構(gòu)造柱,尤其注意構(gòu)造柱上下端箍筋應(yīng)加密時(shí)的配筋。在墻端有構(gòu)造柱時(shí)應(yīng)錨入構(gòu)造柱,當(dāng)墻端無(wú)構(gòu)造柱時(shí),應(yīng)將水平筋彎折成直鉤。

(二)在高度方向減少構(gòu)造柱數(shù)量時(shí),應(yīng)加強(qiáng)減少構(gòu)造柱處的墻的相互拉結(jié)措施,包括采取加強(qiáng)圈梁等措施。

(三)在地震區(qū),砌體房屋的圈梁應(yīng)符合抗震規(guī)范GB50011)2001表7.3.3要求,現(xiàn)澆樓蓋不單獨(dú)設(shè)置圈梁亦未沿墻周邊設(shè)置加強(qiáng)鋼筋,該加強(qiáng)鋼筋一般可用2φ12 mm通長(zhǎng)筋平放或豎放于墻中板邊,與板的鋼筋綁扎,兩端可靠地錨固于構(gòu)造柱內(nèi)。

(四)當(dāng)樓、屋蓋中有較大的梁或屋架支承在墻上或砌體柱上時(shí),支座處應(yīng)設(shè)置抵抗水平向作用的措施:增加支座處的螺栓數(shù)量和強(qiáng)度、加大梁或屋架的支承長(zhǎng)度、支承處墻內(nèi)若有構(gòu)造柱,則應(yīng)增大構(gòu)造柱內(nèi)配筋,甚至按排架柱考慮。

五、結(jié)束語(yǔ)

在建筑行業(yè)中,砌體結(jié)構(gòu)是最為重要的結(jié)構(gòu)主體之一,而最大的威脅便是地震,因此,加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),必將會(huì)被提升到建筑設(shè)計(jì)新的戰(zhàn)略高度。要保證建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的高效完成,應(yīng)當(dāng)在遵循相關(guān)規(guī)范要求的原則上,對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理地設(shè)計(jì),使建筑物具有可靠的抗震性能,達(dá)到建筑物小震不壞,中震可修,大震不倒的要求。相信,隨著設(shè)計(jì)師抗震設(shè)計(jì)水平的提高,做出經(jīng)濟(jì)、合理地且能實(shí)現(xiàn)功能目標(biāo)的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)指日可待。

參考文獻(xiàn):

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第8篇:抗震設(shè)計(jì)論文范文

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

中圖分類號(hào):TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一.前言

由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快,社會(huì)需求不斷增多,使得建筑的高度不斷加高,形態(tài)愈加復(fù)雜,建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)也趨于多樣化。我國(guó)作為一個(gè)多震國(guó)家,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重抗震設(shè)計(jì),良好的抗震設(shè)計(jì)和抗震措施至關(guān)重要??拐鹪O(shè)計(jì)中,要進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)。抗震構(gòu)造措施是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和抗震措施,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工中,應(yīng)熟悉各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震構(gòu)造措施。

二.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求

地震作用越大,房屋抗震要求越高。不同設(shè)防烈度和場(chǎng)地上,結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗震能力會(huì)有差別,結(jié)構(gòu)可能進(jìn)入彈塑性狀態(tài)的程度不同。震害表明,未經(jīng)抗震設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在7度區(qū)只有個(gè)別構(gòu)件破壞,8度、9度破壞增多,因此,對(duì)不同設(shè)防烈度和場(chǎng)地可以有明顯差別。結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能,主、次要抗側(cè)力構(gòu)件的要求可以有區(qū)別。如框架結(jié)構(gòu)中的框架與框架――抗震墻結(jié)構(gòu)中的框架應(yīng)有所不同。房屋越高,地震反應(yīng)越大,其抗震要求越高。綜合考慮地震作用,結(jié)構(gòu)類型和房屋高度等因素劃分抗震等級(jí)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),可以對(duì)同一設(shè)防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等級(jí)設(shè)計(jì);對(duì)同一建筑物中結(jié)構(gòu)部分采用不同抗震等級(jí)。

三.影響建筑抗震的因素分析

1.建筑抗震取決于所選取建筑結(jié)構(gòu)形式

為實(shí)現(xiàn)“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標(biāo),新版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中取消了磚混內(nèi)框架結(jié)構(gòu),提高了磚混結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)要求。目前普遍使用的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)形式中,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能最為突出,剪力墻次之。單純的框架結(jié)構(gòu)造價(jià)雖然抗震性能不如前兩種,但其造價(jià)較低,施工技術(shù)成熟,是目前最為常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)建筑當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,結(jié)合建筑的使用功能,選取合適的結(jié)構(gòu)形式,對(duì)于建筑抗震意義重大。

2.建筑抗震取決于適宜的抗震措施

在場(chǎng)地類型不同的情況下,抗震措施主要由建筑的不同等級(jí)決定。在確定建筑等級(jí)及場(chǎng)地類型之后,將先進(jìn)的抗震理念和系統(tǒng)的分析計(jì)算納入到抗震措施設(shè)計(jì)中,即可改善建筑抗震設(shè)計(jì),提高建筑抗震效果。

3.影響房屋建筑抗震性能的因素

房屋建筑抗震性能取決于場(chǎng)地選擇、施工質(zhì)量等其他因素。建筑工程場(chǎng)地選擇不當(dāng)?shù)仍斐墒┕べ|(zhì)量下降,這些因素都可能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能造成重要影響。選擇建好的工程場(chǎng)地、加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)督,對(duì)于提高建筑抗震性能是十分必要的。

四.建筑抗震設(shè)計(jì)具體分析

抗震設(shè)計(jì)的重要基本要求就是要確保房屋基礎(chǔ)構(gòu)造的延性設(shè)計(jì)要求得以保證,能夠在建筑結(jié)構(gòu)延性問(wèn)題上設(shè)立多道防線,以此才能避免建筑結(jié)構(gòu)脆性過(guò)大造成的構(gòu)造強(qiáng)度失衡、失控的現(xiàn)象發(fā)生,從而影響其抗震性能及成果。因此,這就需要做好以下幾點(diǎn)把握。

1.周全考慮房屋建筑選址問(wèn)題在房屋工程項(xiàng)目立項(xiàng)之初,就要周全考慮好能夠發(fā)揮抗震成果的選址問(wèn)題,如健全周到考慮好土體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)、地貌等問(wèn)題,并要預(yù)測(cè)分析地震活動(dòng)發(fā)生時(shí)建筑構(gòu)造的承受能力,且要記錄相關(guān)技術(shù)資料檔案中,待實(shí)地考證時(shí)能夠綜合評(píng)價(jià)。此外,還要避開(kāi)影響建筑構(gòu)造抗震效果發(fā)揮的不利區(qū)域、地段等,當(dāng)避無(wú)可避時(shí)應(yīng)當(dāng)立足實(shí)際采取合理控制措施

2.加強(qiáng)建筑構(gòu)造規(guī)劃研究

由于地震發(fā)生時(shí)建筑結(jié)構(gòu)本身會(huì)發(fā)生應(yīng)力過(guò)于集中、突破塑性變形彈性極限等的可能,進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)抗震薄弱部分。因此,建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)能保證建筑結(jié)構(gòu)延性、安全度、以及選取合適的建筑平面、剖面進(jìn)行設(shè)計(jì),既要保證建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度穩(wěn)定,又能避免建筑脆性過(guò)大而延性過(guò)小的負(fù)面現(xiàn)象發(fā)生。

3.保證地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求當(dāng)房屋項(xiàng)目工程的地基土體為粘性土、軟土、液化土、以及不均勻沉降土?xí)r,應(yīng)當(dāng)評(píng)估好地基的基礎(chǔ)沉降是否在預(yù)控范疇之內(nèi),是否發(fā)生嚴(yán)重不規(guī)則沉降現(xiàn)象,從而才能有針對(duì)性的采取防控措施。

4.滿足建筑構(gòu)造體系設(shè)計(jì)要求

抗震性能價(jià)值體現(xiàn)是建筑構(gòu)造體系設(shè)計(jì)中的重要組成部分。因此在構(gòu)造設(shè)計(jì)上就要綜合分析、周全考慮、能夠統(tǒng)籌把握好各項(xiàng)綜合因素。如考慮好抗震防御等級(jí)、抗震強(qiáng)度控制指標(biāo)、項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地、以及基礎(chǔ)地基處理、供應(yīng)材料的質(zhì)量體系要求、現(xiàn)有技術(shù)規(guī)模等問(wèn)題。

5.確保建筑構(gòu)造的構(gòu)件要求

(一)房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)、要求,如混凝土的圈梁、構(gòu)造柱、芯柱、或者配筋砌體等的質(zhì)量建設(shè)體系要求就必須能夠保證。

(二)要保證混凝土結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì),在建筑的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)能具備尺寸合理、縱向承重鋼筋及箍筋的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),目的是控制剪切破壞先于彎曲破壞發(fā)生的可能,以及防止鋼筋屈服而引起的構(gòu)件塑性變形遭受破壞發(fā)生。

(三)鋼結(jié)構(gòu)建筑施工時(shí)能夠保證其構(gòu)件尺寸、規(guī)格、數(shù)量合理,進(jìn)而才能避免整體構(gòu)造抗震成果發(fā)揮不利、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生。最后,還要周全考慮好建筑構(gòu)造構(gòu)件之間的鏈接、銜接性的體現(xiàn),控制好構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性,保證其在地震發(fā)生時(shí)的塑性破壞能夠晚于其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件,進(jìn)而才能增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與安全度。

五.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震關(guān)鍵措施和設(shè)計(jì)方法

1.建筑結(jié)構(gòu)抗震措施要點(diǎn)

(一)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要從建筑的全局出發(fā),全面考慮各種建筑部位的功能,在此基礎(chǔ)上,科學(xué)設(shè)計(jì)每個(gè)部分的構(gòu)件,保證每個(gè)部件之間的契合,促使每個(gè)部件或者是若干部件組合起來(lái)可以完成某一特定的設(shè)計(jì)要求,滿足一定的現(xiàn)實(shí)需求,同時(shí),通過(guò)抗震設(shè)計(jì),使得每個(gè)構(gòu)件都可以具有相應(yīng)的承載力,當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲,每個(gè)構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破會(huì),整體組合構(gòu)件將會(huì)有著更強(qiáng)大的承載力和柔性,從而延緩地震破壞的速度,消耗爆發(fā)的能量。增強(qiáng)建筑的整體抗震能力。

(二)要嚴(yán)格選擇地基選址,地基選址是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),因此,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,要科學(xué)避開(kāi)山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本著堅(jiān)硬,牢固,平坦,開(kāi)闊的選址原則。親身實(shí)地,利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備,進(jìn)行地質(zhì)勘探,山石水土監(jiān)測(cè),并取樣論證,科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析。力求使得整個(gè)地基牢固可靠,地質(zhì)穩(wěn)定無(wú)滲漏,無(wú)坍塌,無(wú)暗河,無(wú)熔巖,無(wú)火山……從而保證整個(gè)地基不會(huì)因?yàn)槌休d而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計(jì)。

(三)采用合理的建筑平立面。建筑物的動(dòng)力性能基本上取決于其建筑布局和結(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,通過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)表明,簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力強(qiáng),對(duì)延緩地震烈度范圍延伸,消耗地震的能量,減少地震對(duì)整體結(jié)構(gòu)的破壞,而且,對(duì)稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計(jì)算其地震反應(yīng)。

(四)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式??拐鸾Y(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,不同結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)體系的承載力受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場(chǎng)地條件以及建筑材料、施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等多種條件的影響,因此房建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要綜合考慮,做到科學(xué)選擇,嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)。

(五)結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用,吸收與耗散地震能量,避免結(jié)構(gòu)倒塌。因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞,爭(zhēng)取更多的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)彎曲破壞。

六.結(jié)束語(yǔ)

因?yàn)樯婕暗饺祟惿?cái)產(chǎn)安全的重要問(wèn)題,建筑物的抗震問(wèn)題是目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)界討論比較多的話題之一。因此,我們?cè)趯?duì)建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,必須把房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)要求放到非常重要的位置,并采取適當(dāng)?shù)拇胧?,盡量避免地震對(duì)建筑物的損壞,為保障人民的生命及財(cái)產(chǎn)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

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第9篇:抗震設(shè)計(jì)論文范文

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

中圖分類號(hào):TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

近幾年來(lái),全球性的地震災(zāi)害的頻發(fā),給我們的人類,帶來(lái)了更加深重的災(zāi)難。從汶川地震、舟曲地震,在到雅安地震,這些災(zāi)難,帶給了我們無(wú)盡的傷痛,房毀人亡,建筑損壞等的發(fā)生,使得人們更加注重起了災(zāi)后依然屹立不倒的建筑,這些建筑,在災(zāi)難來(lái)臨時(shí),無(wú)疑可以為人們提供一個(gè)避風(fēng)港,在一定程度上減少了人員的傷亡。為了提高建筑的抗震性能,本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問(wèn)題,進(jìn)行了分析。

一、建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

一是在最大限度上安排多道抗震防線。由于多個(gè)延性相對(duì)較好的分體系會(huì)構(gòu)成一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系,通過(guò)有一定延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同協(xié)作。比合如延性框架以及剪力墻構(gòu)成了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。在經(jīng)過(guò)了級(jí)數(shù)較大的地震之后,往往隨之而來(lái)是多次的余震。如果只設(shè)計(jì)了一道防線,則余震帶來(lái)的破壞在很大程度上會(huì)給已經(jīng)受過(guò)損傷的建筑物帶來(lái)致命的一擊,而造成倒塌。為了防止大地震時(shí)發(fā)生倒塌,需要在抗震結(jié)構(gòu)體系中設(shè)計(jì)較大的內(nèi)部、外部冗余度。所運(yùn)用的耗能構(gòu)件需要滿足較好的延性和適當(dāng)?shù)膭偠?,這樣才能在很大程度上提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。

二是采取相應(yīng)的措施在可能出現(xiàn)的薄弱部位加強(qiáng)其抗震能力。

判斷薄弱部位的基本因素是構(gòu)件的實(shí)際承載能力,發(fā)生強(qiáng)烈地震的過(guò)程中,構(gòu)件沒(méi)有所謂的強(qiáng)度安全儲(chǔ)備。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要實(shí)現(xiàn)樓層(部位)的實(shí)際承載能力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力的比值處于相對(duì)均勻的變化趨勢(shì)。且不能過(guò)分重視局部的剛度和承載力而忽視了整體的協(xié)調(diào)程度。對(duì)于從總體上加強(qiáng)抗震性能的手段,效果較為顯著的手段是重視薄弱層的設(shè)計(jì),能夠具備充足的變形能力而不會(huì)發(fā)生薄弱層轉(zhuǎn)移的情況。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)計(jì)策略

1、建筑抗震場(chǎng)地的選擇

(1)房屋平面布置應(yīng)當(dāng)規(guī)則,在結(jié)構(gòu)上應(yīng)當(dāng)力求對(duì)稱。如果房屋在建筑過(guò)程中,其外形不規(guī)則,或者是不對(duì)稱,帶有凹凸變化尺度,或者是形心質(zhì)心偏大,在同一個(gè)結(jié)構(gòu)的單元內(nèi)部,結(jié)構(gòu)的平面形狀以及剛度不均勻或是不對(duì)稱的情況下,平面的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)等現(xiàn)象,對(duì)于抗震性能均不利。

(2)強(qiáng)度以及剛度都要?jiǎng)蚍Q。在多層的建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中,應(yīng)該使各個(gè)層面之間的強(qiáng)度和具備的剛度都要?jiǎng)蚍Q,無(wú)論哪一層,如果存在薄弱的一個(gè)樓層,那么這一處,就會(huì)在地震力的強(qiáng)大作用下導(dǎo)致變形或成為變形集中區(qū),從而使得建筑物最初開(kāi)始從此部位發(fā)生嚴(yán)重的變形導(dǎo)致破壞,最后甚至波及到整個(gè)建筑的整體遭到嚴(yán)重破壞。

(3)結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)多。靜定結(jié)構(gòu)的桿件,其受力系統(tǒng)和傳力路線單一,其中一根桿件遭到破壞,就會(huì)波及整個(gè)結(jié)構(gòu)體系由此而導(dǎo)致失效。在超靜定的結(jié)構(gòu)中,超過(guò)其荷載能力的時(shí)候,會(huì)先使一些多余的桿件發(fā)生一些塑性的變形,并且容易消耗吸收一部分的能量,而保證整個(gè)的結(jié)構(gòu)所具備的穩(wěn)定性,并且還可以減少地震的破壞。超靜定結(jié)構(gòu)次數(shù)多,那么消耗地震能量,也就越多,同時(shí)建筑的抗震能量也就越強(qiáng)。

2、建筑結(jié)構(gòu)抗震體系的合理選擇

建筑結(jié)構(gòu)中的抗震體系的合理選擇,是在建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)慎重考慮的一個(gè)重要性的問(wèn)題,其中建筑結(jié)構(gòu)的抗震方案的選取是否合理,這是決定建筑結(jié)構(gòu)的安全性以及經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要的組成部分。

(1)首先建筑結(jié)構(gòu)體系,在地震的災(zāi)害中,應(yīng)當(dāng)避免因?yàn)椴糠纸Y(jié)構(gòu)或者是構(gòu)件的破壞,從而導(dǎo)致的整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)喪失了抗震能力,或者是對(duì)重力荷載的承載能力。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)所具備的一個(gè)重要的設(shè)計(jì)原則就是,建筑結(jié)構(gòu)本身應(yīng)當(dāng)具有十分必要的贅余度、以及良好的變形能力,和其具備的內(nèi)力重分配的功能,在地震的過(guò)程當(dāng)中,即使是有一部分的構(gòu)件退出了工作,但是其余部分構(gòu)件,應(yīng)該仍然能夠承擔(dān)起豎向的荷載能力,且還要避免整體的建筑結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。

(2)建筑結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中,其應(yīng)當(dāng)具備清晰而且明確的計(jì)算的簡(jiǎn)圖,包括恰當(dāng)而且合理的地震作用下的傳遞的路徑。在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,豎向建筑構(gòu)件的布置設(shè)計(jì),就應(yīng)當(dāng)盡量使得豎向建筑構(gòu)件,在垂直的重力荷載的作用下,壓應(yīng)力水平應(yīng)當(dāng)接近均勻;且其中的樓屋蓋梁體系的布置,也應(yīng)當(dāng)盡量的使用垂直重力荷載,主要目的是以最短的路徑來(lái)傳遞到豎向構(gòu)件墻和柱的上面去;

(3)建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)具有合理適度的強(qiáng)度和剛度。應(yīng)當(dāng)具有合理而且恰當(dāng)?shù)膹?qiáng)度以及剛度分布,這是因?yàn)樵诳拐疬^(guò)程中,為了防止以及避免因?yàn)榫植康南魅趸蛘呤峭蝗坏淖冃味纬杀∪醯牟课?,并且?duì)薄弱的部位產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形集中或者是應(yīng)力集中的現(xiàn)象;建筑的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)使節(jié)點(diǎn)基本不遭到破壞,同時(shí)底層柱底的塑性鉸應(yīng)當(dāng)形成的晚些,應(yīng)當(dāng)使柱、梁端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能地分散;這對(duì)于震中可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)提高抗震的能力。

3、重視建筑結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則性和對(duì)稱性

建筑的平、立面布置應(yīng)符合抗震理念設(shè)計(jì)原則,宜采用規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,不應(yīng)采用十分不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,對(duì)平面不規(guī)則或豎向不規(guī)則,或平面、豎向都不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu),應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型;對(duì)凹凸不規(guī)則或樓板局部不連貫時(shí),應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)的實(shí)際剛度強(qiáng)度變化的計(jì)算模型;對(duì)薄弱部位應(yīng)乘以內(nèi)力增大系數(shù),應(yīng)按規(guī)范的有關(guān)規(guī)定分析彈塑性變形,并應(yīng)對(duì)薄弱部位采取強(qiáng)有效的抗震構(gòu)造措施。

4、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的對(duì)策

(1)要合理且恰當(dāng)?shù)夭季值卣鹜饬Φ哪芰總鬟f與吸收的途徑,在地震當(dāng)中,要確保建筑的支柱、梁與墻的軸線,處于同一個(gè)平面上,從而可以形成構(gòu)件的雙向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。并且可以使其在地震的作用下,呈現(xiàn)彎剪性的破壞,并使塑性屈服情況,盡量的發(fā)生在墻的根底部,從而連梁適合在梁端產(chǎn)生塑性屈服,這樣還具有足夠的變形的能力。在震災(zāi)中,在墻段部分充分發(fā)揮抗震功能之前,要按照"強(qiáng)墻弱梁"的原則,來(lái)大力加強(qiáng)墻肢的承載力,避免墻肢遭到剪切性的破壞現(xiàn)象,從而最大限度的提高建筑結(jié)構(gòu)的整體的抗震能力。

(2)要根據(jù)抗震等級(jí),在對(duì)墻、柱以及梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中,采取相對(duì)應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,力求確保建筑物結(jié)構(gòu),在地震的作用下可以達(dá)到三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。還可以根據(jù)"強(qiáng)柱弱梁"、和"強(qiáng)剪弱彎" 、以及"強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件"幾種構(gòu)造的原則,在建筑設(shè)計(jì)中,合理的選擇柱截面的尺寸,以此控制柱的軸壓比,并還要注意構(gòu)造配筋的要求,還要保證,鋼筋砼結(jié)構(gòu)建筑在地震的作用下,能夠具有足夠的承載能力以及具備足夠的延性。

(3)在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,要設(shè)置出多道抗震的防線,即,在設(shè)計(jì)一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)的體系當(dāng)中,有一部分延性比較好的構(gòu)件,在地震的作用下,首先可以擔(dān)負(fù)起第一道抗震防線的作用,然事,其他的構(gòu)件,在第一道抗震防線屈服以后,在地震中,會(huì)依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防線,這樣的抗震結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì),在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中,對(duì)于確保建筑結(jié)構(gòu)具有的抗震安全性,是非常的行之有效的設(shè)計(jì)方法和手段。

總之,建筑行業(yè)關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定,關(guān)系到國(guó)民的生命財(cái)產(chǎn)安全,加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì),提高抗震能力,是促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定的客觀要求。因此實(shí)施科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法,選擇科學(xué)的抗震措施,重視抗震關(guān)鍵要點(diǎn),具有重大的社會(huì)意義。

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