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2.1結構地震分析法
結構抗震設計的首要任務就是對結構最大地震反應的分析,需要確定內力組合及截面設計的地震作用值。常用的地震分析法有底部剪力法、彈性時程分析方法、振型分解反應譜法、非線彈性靜力分析法以及非線彈性時程分析法。其中最為簡單的屬底部剪力法,其在質量、剛度沿高度分布較均勻的結構中較為適用。假設結構的地震反應以線性倒三角形的第一振型為主。并通過第一振型周期的估計來確定地震影響系數。對于較為復雜的結構體系,采用振型分解反應譜法來計算,它的思路就是根據振型疊加原理,將各種振型對應的地震作用、作用效應以一定方式疊加起來得到結構總的地震作用、作用效應。而彈性時程分析適用于特別不規則和特別重要的結構中,將建筑物看作彈性或彈塑性振動系統,直接輸入地面振動加速度記錄,對運動方程積分,從而得到各質點的位移、速度、加速度和剪力時程變化曲線。非線彈性時程分析法可以準確完整的反映結構在地震作用下反應的全過程。按非線彈性時程分析法進行抗震設計,能改善結構抗震能力和提高抗震水平。非線彈性靜力分析法考慮了結構彈塑性特性,在結構分析模型上施加某種特定傾向力模擬地震水平側向力,并逐級單調增大,構件一旦屈服,修改其剛度直到結構達到預定的狀態。
2.2建筑結構抗震設計方法
為了確保建筑結構的抗震能力最佳,所設計的結構在強度、剛度、延性及耗能能力等方面都達到最佳,質量分布均勻,平面對稱、規則抗側向力較好的體系及剛度與承載能力變化連續的結構體系是優先考慮的設計方案,從而經濟地實現“小震不壞,中震可修,大震不倒”的目的。
(1)根據我國的抗震設計規范,建筑持力層的選擇非常重要,它關系著整個建筑物的安全性能,同時規范還指出,建筑的形體要適當,要求建筑的形狀及抗側力構件的平面布置宜規則,并有整體性,不宜用軸壓比很大的鋼筋混凝土框架柱作為第一道防線。
(2)抗震結構體系布置是建筑結構抗震設計的關鍵問題,如房屋建造中框架結構體系和砌體結構的選擇問題。地震后會有余震,抗震結構體系應具有多道抗震防線。如框架結構設計中為了避免部分構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力,將不承受重力荷載的構件用作傳遞途徑。
(3)傳統的結構抗震是通過增強結構本身的抗震性能(強度、剛度、延性)來抵御地震作用的,即由結構本身儲存和消耗地震能量。消能減震設計指在結構中設置消能器來消耗地震輸入的能量,減輕結構的地震反應,減小結構發生破壞和避免結構物直接倒塌以達到預期防震減震要求。隔震設計指在建筑物基礎與上部結構之間設置隔離層,即安裝隔震裝置,通過隔震裝置延長結構的基本周期,避免地震能量集中使結構發生屈服和破壞。這是一種以柔克剛積極主動的抗震對策,是一種新方法、新對策、新途徑。
(4)盡可能多設置幾道抗震防線,一個較好的抗震建筑結構由若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結構構件連接協同工作。強烈地震之后往往伴隨多次余震,如果只有一道防線,則在第一次破壞后再遭余震,將會因損傷積累導致倒塌。如像教學樓這種相對大開間、單跨、大窗口、懸臂走廊的純框架結構,其縱、橫方向的剛度不均勻,很容易發生扭轉破壞,而整個結構只有框架一道防線,一旦柱子發生破壞,沒有其他約束措施,整個框架因喪失全部承載能力而倒塌。防止脆性和失穩破壞,增加延展性。設計不良的細部結構常常發生脆性和失穩破壞,應該防止。剛度的選擇有助于控制變形,在不增加結構的重量的基礎上,改變結構剛度,提高結構的整體剛度和延展性是有效的抗震途徑。
(5)場地條件就是導致建筑震害過于嚴重的關鍵因素,所以選擇最為有利的地形最大限度的防止建筑物出現在不利于抗震功能發揮的區域。選擇在抗震過于危險的區域來建造房屋,有可能對人們的生命財產安全帶來危害。在汶川地震時,北川縣城西的房屋建造在有滑坡隱患的山體之下,在地震的作用下,山體崩塌、滑坡,將大量的房屋掩埋,死亡1600人,損失慘重。
一、抗震設計的重要性
從我們現在的經濟發展狀況來講,城市人口越來越密集,房屋建筑也越來越多,若突然發生大的地震災難就會造成難以估量的損失。房屋建筑根本性質就是為了給人們提供一個安全舒適的住宿,為人們的一個防護所,避免人們經受風吹日曬以及其他極端天氣。地震則是我們目前所知的自然災害中最嚴重的一個災害,它所給人們造成極大的影響,地震不僅是簡單的震動,也會引起一系列海嘯、泥石流等自然災害,其破壞性不可小覷。由此可見,當一個破壞性極大的災難發生在人們最需要安全的避難所時,我們就不得不重視對于這一災難的防護。再加上我們目前生活水平的提高,我們目前對于房屋建筑的要求應該是更為舒適,使用壽命更強,這就進一步要求我們對于房屋建筑的整體抗震性有更加完善的技術從而更好地保證我們生活的舒適性。
二、房屋建筑結構抗震設計規定
在我國,房屋建筑結構抗震設計的標準一般分為特殊設防類、重點設防類、標準設防類、適度設防類等四個類別,簡稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設計中應按高于本地區抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施,9度時應按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應按本地區抗震設防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應按本地抗震設防烈度確定,但抗震措施(6度除外)允許比本地抗震設防烈度的要求適當降低。在多層和高層現澆鋼筋混凝土房屋的結構類型中,當平面和豎向均不規則的結構或建造于Ⅳ類場地的結構出現時,適用最大高度應適當減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級的要求中,它的抗震設計一般要滿足,如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的50%的話,那么它的框架抗震等級應按框架結構來定。另外當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時,地下一層的抗震等級應與上部結構相同,地下一層一下抗震構造措施的抗震等級可逐層降低一級,但不應低于四級。地下室中無上部結構的部分,抗震構造措施的抗震等級可根據具體情況采用三級或者四級。對于那些筒體房屋結構抗震的設計要求來說,筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構造上我們采取減小結構豎向溫度變形及軸向壓縮對加強層影響措施來解決。當低于9度采用加強層時,加強層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現時就不要采用加強層了。
三、抗震設計在房屋建筑結構設計中的運用
抗震的設計在整個建筑中可以說是十分關鍵的一環,我們可以從一下幾個方面進行理解,從而體會抗震設計時如何在房屋建筑結構設計中進行運用,進而理解抗震設計在房屋建筑中的重要性。(1)提高房屋建筑結構的抗震力??拐鹪O計,顧名思義,就是保障房屋建筑能夠在地震時將其破壞程度保障到最小范圍。所以在進行房屋建筑結構的設計師,首先就要保障有一個穩固的地基。地基是整個建筑的基礎,其抗震性能也就在一定程度上決定著整個建筑的抗震能力。其次,房屋的整體結構上要建造抗震能力強的結構。比如我們知道的一些幾何圖形具有穩定的效能,我們就可以將其運用在房屋的結構當中。規則、對稱的建筑結構也能有利于保障房屋的穩定性,從而減少地震對于房屋建筑變形的影響。在房屋建筑中的一些小細節上注意到對于抗震的作用。(2)我們完善了房屋的抗震設計之后,可以再從地震一方面來思考如何降低地震作用對房屋建筑的影響。我們目前所采取的辦法就是在建筑物的基礎與主體之間加一個隔震層,也有人提出在建筑物的頂端部分設立一個“反擺”。這樣的設計首先能夠有效避免發生地震時建筑物之間互相碰撞,并且能夠有效緩解在地震來臨時房屋的震動幅度,從而保障房屋內部物品的安全。這樣的設想我們目前已經有所應用,在一些實際的經驗中我們也發現了這一方法的可行性。(3)保證建筑的剛度,建筑結構上的防護以及外部的防護之后,還有保障房屋建筑自身的堅硬程度。首先,就需要考慮到在進行建筑時,使用鋼筋混凝土材料,保障房屋的穩固。其次,就是在我們已有的建筑結構上對整個建筑進行進一步的加固。這一方面我們目前已經有相關的規定,明確告訴我們如何對于不同建筑類型進行不同的外層加固。目前,我們也仍需對于房屋建筑的使用材料進行進一步的探究,努力尋找優化建筑材料的辦法,能夠幫我們在建造房屋時一方面減少不必要的材料浪費,另一方面就是將優質的材料的性能充分地體現在房屋建筑整體的抗震性能上。
四、房屋建筑結構抗震設計措施
1.房屋建筑位置的選擇,房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質量的好壞,一般地地震可以導致房屋建筑周圍地表變化,這樣就會造成地基的開裂,導致房屋出現問題。因此在地理位置的選擇上,設計人員要對房屋建筑進行合理化選擇:如選擇開闊的堅硬場地,考慮場地土的剛度大小和場地覆蓋層的厚度等。2.房屋建筑材料的選擇,抗震性房屋建筑材料要選擇那些質量優等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在,比如良好的鋼、鋁合金結構、木質結構及輕型復合材料等建筑材料作為主體材料。3.選擇合適的建筑結構體系,結構體系要滿足穩定性,要與建筑結構相配套。此外要注意建筑物傳力途徑的明確性,以及受力計算的明確性,保障在建筑體系中不使用轉換層,這樣就會保障有地震發生時候避免建筑傾斜或局部受損等現象的發生。4.做好底層框架抗震墻設計,鑒于我國的地震災害多數發生在底層,一般突出表現為“上輕下重”的這樣一個現象,所以在設計時候要突出底層的墻體比框架柱重,框架柱又要比梁重。這樣的設計就會在發生地震時底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。5.鋼筋混凝土框架抗震內力設計。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現梁鉸型延性機構,為減少梁端塑性鉸區發生脆性剪切破壞的可能性,對梁端的剪力適當調整,使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力,做到“強剪弱彎”。在實際運用中如不采取這個措施,柱端很可能比梁端先出現塑性鉸。因此適當調整柱計算內力并增大配筋,使塑性鉸首先出現在梁端,抗震性能較好。
五、結語
地震是人類生活面臨的重要的自然災害,危及著人民的生命與財產安全。在我國,目前人們對于房屋建筑無論是安全性還是舒適性的要求越來越高,房屋建筑行業不斷改善自己的設計和技術,不斷為人們提供更好更優質的服務。在建筑結構設計的時候,必須充分考慮抗震設計,并有采取適當的抗震措施,盡最大可能確保房屋質量,才能減少地震的危害。我們要進行不斷地探索,對于抗災設計有所重視,不斷改善我們的技術,建造更優質的建筑。
關鍵詞:建筑結構;抗震設計;關鍵問題;具體舉措
【中圖分類號】TU318【文獻標識碼】A【文章編號】2236-1879(2017)20-0217-01
引言:隨著我國經濟快速發展,一棟棟高樓大廈拔地而起,但與此同時,在我國是地震多發國家的背景下,建筑抗震等安全因素成為設計需要考慮的因素之一,現階段,我國的建筑抗震水平較高,但因地震導致房屋倒塌的情況時有發生,為了能更好的提高建筑抗震水平,在建筑抗震設計方面更加合理,作為中學生了解建筑結構的抗震設計中關鍵問題、具體的抗震設計舉措是很有必要的。建筑結構抗震設計關鍵問題
(一)場地的科學選擇。
建筑場地的科學選擇,直接關系到建筑結構抗震設計的水平與質量。因此,有關的工程設計人員需要對于建筑物建設的場地進行全面的考察工作,選擇具有土質松軟、地質元素分布不均衡的區域來進行地段的選擇,避免地震發生時產生出地裂或者是地表錯動問題。
(二)建筑結構的合理化抗震設計。
建筑結構的合理化設計也對于提升建筑抗震設計的質量與水平發揮著重要的作用。比如:使用高強度的建筑材料使得建筑物的結構框架具有完整性的構造。而高質量設計圖紙的應用,可以使得建筑物的各個部位進行更加合理、科學的布局,最終形成強有力的抗震效果。
(三)建筑平面布置的規則性。
進行滿足有關抗震設計要求的施工,可以極大提高建筑的抗震水平與能力。比如:綜合的考慮到各個方面的因素,應用現代的網絡信息技術進行對稱性的結構設計,將會對于建筑的抗震實際效果進行科學的提升。同時,我們需要清楚的了解到各種科學的設計需要真正的落實到施工實踐中,使得設計的成果真正轉變為實際的應用成果[1]。
一、建筑結構抗震設計的具體舉措
(一)基礎隔震措施。
所謂的基礎隔震指的是應用各種各樣的減震裝置來完成有關建筑物的結構抗震設計。具體來講,將有效的抗震、隔震的裝置應用到建筑物自身的部位中,從而達到保護建筑物,使其具有良好抗震、隔震效果的一種方式。但是,這種方式不適用于高大的建筑物中。原因在于,在高大建筑物中應用抗震裝置會導致建筑物產生出自振周期問題,無法達到應有的抗震效果。在我國的生活中常見的抗震裝置有橡膠墊裝置、混合隔震裝置等。對于這些裝置應用摩擦移動或者是粘彈性隔震的方式就可以進行有效的防震,保障建筑物具有良好的防震要求[2]。
(二)特殊材料在地基隔震中的應用。
應用特殊的材料全面保障建筑物的地基具有良好的防震性能,也是一個重要的防震舉措。具體來講,應用高效的瀝青原料與粘土、砂子等進行混合性的應用,可以提高建筑物整體的質量與水平,保障建筑物的安全。目前這種方法已經在建筑物的防震設計中進行了一定程度的應用,并且取得了不錯的應用效果[3]。
(三)建筑結構懸掛隔震。
所謂的建筑結構懸掛隔震指的是在進行建筑物結構設計工作中,應用懸掛的方式來對于建筑物大部分結構或者是整體的結構進行有效減震處理,使得地震發生時地震災害的破壞力量對于懸掛的建筑結構沒有非常大的影響,最終減輕地震對建筑的破壞程度,避免重大的人員傷亡與財產損失。比如:在一些大型鋼結構建筑中應用懸掛的方式來進行有關的設計,使得有關的子框架通過鎖鏈或者是吊桿方式的應用懸掛在主框架上。這種設計方式應用的意義在于地震發生之后,地震一部分破壞力量會傳導在這些鎖鏈或者是吊桿上,降低了地震對于建筑物地基以及墻面的影響,提高了建筑物地基抗震的實際效果[4]。
(四)建筑層間的隔震。
對于建筑物層間進行有效的隔震是一種操作簡單、工序簡單的應用方式。但是,這種方式與其它方面的隔震使用舉措比較起來只能對于地震破壞力量的10%到30%進行有效的預防,無法從根本上形成強有力的抗震效果。因此,這種方式需要與其它模式的抗震舉措進行綜合性的應用,形成對于建筑物的有力保護,全面提高其應對地震破壞力量的能力。
(五)建筑結構的加固隔震。
為了全面提高建筑物結構的抗震能力,我們需要采取各種的方式對于建筑物進行必要的加固處理,提升建筑物的質量。具體來講,第一,在建筑物竣工之后,有關的工程施工技術人員可以應用阻尼的方式對于建筑物進行全面的加固,最終使得建筑結構的抗震效果得到加強。第二,為了提高高層建筑的抗震效果,我們可以應用消能減震裝置來提高其抗震的能力,使得高層建筑也可以在地震發生時具有對地震破壞力的抵御能力,避免重大的財產損失與人員傷亡。比如:消能減震裝置在建筑物隔震夾層中進行應用,可以極大提高建筑物結構的抗震效果[5]。
二、結論:
通過上述幾個方面,對于建筑物結構抗震若干問題進行科學的研究與探討,有利于建筑物施工的企業應用眾多的具體方法全面提高建筑物結構抗震的質量與水平,保障建筑物在地震發生時具有強有力抵御地震的能力,減少人員的傷亡與財產上的損失。如今總體的設計理念與方式比較先進,但也需要與時俱進,不斷提高建筑抗震等級,為人們的生命和財產安全提高保障。
參考文獻
[1] 古力銘. 關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J]. 四川水泥,2015,06:60.
[2] 曹振. 關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J]. 門窗,2015,06:126.
[3] 邱子龍. 關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J]. 建材與裝飾,2016,08:76-77.
中圖分類號:TU973+.31文獻標識碼: A 文章編號:
一、基于性能的抗震設計的產生
20世紀初期,日本的森房吉教授(1868—1923)在對當時的地震災害和理論認識進行研究之后,提出了最早的結構抗震設計方法。在之后的一百年間,隨著科學技術的不斷發展,人們對地震的反映特征和發展特征的研究和把握不斷深入,結構抗震設計理論及方法也在不斷進步當中。
目前 “大震不倒,中震可修,小震不壞”,作為抗震結構設計指導思想被國際普遍認可。至此,抗震結構設計可以說已經取得了顯著的進步,此類建筑在地震中也表現出較好的抗震性能。但是,目前的三個水準的設計理念主要是以保護人類生命安全為目的,對于地震造成的其他破壞不能很好地進行控制。尤其是現代社會的高速發展使得大量人群、財富和資源可能集中在某一區域,如大城市中。在這些區域一旦發生地震,將會造成巨大的經濟損失,對生還者的心里造成嚴重打擊,也是十分不利于震后重建工作的開展。因此,要求人們在進行抗震設計時不僅防止地震對生命安全造成傷害,也要盡可能減少房屋倒塌對其他方面造成破壞?;谝陨峡紤],在1994年美國洛杉磯大地震和1995年日本阪神大地震之后,基于性能的抗震結構設計被廣泛研究推廣,并被認為是未來抗震結構設計的主要指導思想。
這項設計最早出現在橋梁抗震設計中,用量化的抗震指標來控制抗震性能,從而改進傳統的設計理念。1995年,這一理念被美國放眼21世紀委員會提出了之后,便得到了美國政府的大力支持,日本、新西蘭、澳大利亞、英國、智利等國家也先后投入研究。
二、基于性能抗震設計的特點
通過與現行抗震設計理念的對比,可得到基于性能抗震設計理念的特點。
1.采用多級設防。與現階段“大震不倒、中震可修、小震不壞”的三階段設防目標
相比,基于性能的抗震設計注重多級防護,注意保護建筑的內部設施與非結構件,從而達到了在地震發生時既保護業主安全又減輕了業主和社會的經濟損失。
2.投資準則效益。投資準則效益反映了抗震設計思想的重要轉變,是基于性能抗震設計的一個基本原則。即從只注重安全變為同時注重安全、經濟等多個方面。根據這一準則,結構設計按照結構性能的要求,考慮到所擁有的所有資源,在安全和經濟之間找到平衡、合理的切入點,得到優化的最佳方案。
三.設防水平
1.地震設防水平。地震設防水平是指在未來可能作用于建筑結構的地震強度大小。由于地震設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計的理論中占有重要的位置,應充分考慮到已優化的經驗基礎,并根據地震參數具體確定。
2.結構性能水平。結構性能水平是在預期地震等級的作用下對建筑物破壞的最大程度。由于基于性能的抗震設計是考慮到結構構件、內部設施、非結構構件、裝修等多種因素,因此除了應該對對建筑主體結構帶來的損失有控制力外,還要充分考慮到對非主體的損壞的控制。所以說,能兼顧主體與非主體結構破壞程度的結構性能水準才是科學的、合理的。
四、基于性能抗震設計的方法
目前基于性能的抗震設計方法主要有:位移影響系數、直接位移、能力譜設計等方法。
1.位移影響系數法。該方法基于結構性能設計,即通過分析預先得到位移的最大期望值,然后利用模態、等效的方法進行確定,從而修正此系數。但是此方法目前也存在著一些問題,比如無法具體地體現出抗震水準與具體結構、樓層的損壞情況。
2.直接位移設計法。本方法適用于結構性能設計,即根據地震等級預期計算位移,使結構達到預期位移。本方法最大的特點是概念簡單,但是只能從建筑材料的極限變化確定相應數值,不能考慮到預期之外的地震效應。
3.能力譜法。能力譜法是將地震反應譜與能力譜曲線轉化成需求譜,從而評判該建筑的抗震性能。本方法側重于對結構的實際性能進行評估與檢驗。另外,能力譜法只適用于分布比較均勻且平面結構可化簡的結構。
總結:
基于性能的抗震設計是一個涵蓋范圍很廣的體系,與現行抗震設計相比,它具有以下優點:
基于性能的抗震設計目標多而且具體,具有更強的可操作性與適應性,也具有更
大的實際作用意義。
基于性能的抗震設計提供給了設計者更大的靈活性。在符合相關規定與要求的前
提下,設計者可自行選擇能實現業主抗震目標的設計方案與相對應的結構措施,充分發揮了設計者的創造性與創新性。
基于性能的抗震設計將之前單一的以保障業主生命安全的抗震目標轉變為在不同
的地震風險等級下滿足不同的抗震需求,并綜合了經濟、安全等多方面因素,充分考慮到了投資、震后損失、災后重建、社會效益與業主的承受能力等多方面因素,更符合當今社會的需求。
基于性能的抗震建筑結構設計思路已經成為了未來抗震設計的主要發展思想,,得到了國際社會的廣泛認可。特別是美日兩國,在這一方面進行了大量的研究,并得到了一定成果。我國在這個項目的研究上起步較晚,但是為達到與國際社會同步,我國與國際社會上在這方面取得先進成果的專家多次進行學術交流,中國許多高校目前也已經開展了此項研究,從而發展出適合我國國情的基于性能的抗震設計方法。
參考文獻:
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孫俊,劉錚,劉永芳;工程結構基于性能的抗震設計方法研究[J];四川建筑科學研究;2005年03期小谷俊介,葉列平;日本基于性能結構抗震設計方法的發展[J];建筑結構;2000年06期
中圖分類號:TU3文獻標識碼: A 文章編號:
隨著經濟的發展和城市化進程的加快,城市中的高層建筑逐漸增多,建筑的安全性和穩定性受到人們的關注,設計者需要加強對建筑的抗震性設計,減少建筑在地震災害中的破壞,提高建筑的抗震能力。建筑結構的抗震設計是專業性技術性極強的工作,設計者需要加強抗震場地的選擇,提高建筑的整體性和剛度,合理的計算建筑結構的參數,整體上提升建筑結構的抗震性。
建筑結構抗震的基本要求
1、結構構件要具備相關性能。建筑結構的構件是建筑的重要組成部分,構件要具備必要的穩定性、承載力、延性和剛度,建筑結構設計上應該遵循強柱弱梁、強剪弱彎和更強節點核芯區的設計原則,結構的薄弱部位應該進行重點的設計,已經承載了豎向荷載的構件不宜作為主要的耗能構件,結構的構件要滿足建筑抗震性的要求。
2、抗震防線的設置。建筑結構抗震性設計是建筑設計的重要組成部分,設計者需要按照建筑設計的要求來設置抗震防線,實現結構構件之間的協同作業。建筑多道抗震防線設置的目的是減少地震對建筑的損壞,實現建筑的內部和外部贅余度設計,建立建筑的屈服區,提高構件的適當剛度和延性,處理好建筑結構內部的強弱關系。建筑抗震防線的設計要避免部分設計過強和部分設計過弱的問題,避免建筑的不合理設計,提高建筑的穩定性設計。
3、加強薄弱部位的抗震性設計。建筑抗震性的設計需要從整體的角度進行,薄弱部位的結構部件要加強設計,提高構件的實際承載力。設計者要實現設計計算的彈力值和實際受力值之間的均勻變化,防止變形力的集中,實現建筑部件之間承載力和剛度的協調。設計者要在設計的過程中有目的加強薄弱部位的抗震設計,對建筑的變形能力進行控制,提高建筑的總體抗震能力。
二、建筑結構抗震設計的關鍵環節
1、抗震場地的選擇。施工場地的地質情況直接影響著建筑的穩定性,建筑結構的抗震性設計需要加強對地基的勘察和檢驗,在地基穩定性不足的情況下要對樁基進行施工,加強地基的穩定性,減輕地震災害對建筑的影響。設計者需要選擇有利的建筑抗震場地,在加強建筑本身穩定性的基礎上減小地基等外部因素對建筑穩定性的影響。在施工場地無法滿足有利抗震要求的情況下,設計人員和施工人員可以首先加強地基的穩定性,采取地基液化的方式來消除地基的缺陷,提高建筑上部結構的穩定性。
2、建筑結構的選型和布置要求?,F在城市中的高層建筑逐漸增多,建筑的形式逐漸多樣化,設計者需要在加強形態設計的同時提高建筑的穩定性。一般而言,建筑的抗震性要求建筑結構形狀應該簡單,建筑的凹角是不可避免的,房屋突出部分的長度應和寬度保持一定的比例,房屋立面的局部收進尺寸應該嚴格按照建筑設計的要求進行設計,結構平面長度不應該過大。此外,設計者還要實現建筑平立面質量和剛度分布的均勻和對稱,減小建筑的剛度偏心,對建筑薄弱部位的構件要進行充分的計算和設計,避免構件的變形,實現建筑內部結構的對稱性。設計者可以對地震縫進行利用,將建筑的結構分成具有規則和簡單的小單元。
3、建筑的整體性和剛度設計。城市中的高層建筑都是具有空間剛度的由樓蓋和承重構件組成的結構體系,建筑的抗震性主要是由建筑的穩定性和空間的剛度來決定的,剛性樓蓋實現了地震作用的分配。近年來,鋼筋混凝土在建筑結構中得到了重要的應用,現場澆筑的鋼筋混凝土具有水平剛度大和整體性好的優點,可以有效的避免散落和滑移問題,增加建筑整體性,是比較理想的建筑抗震構件。鋼筋混凝土樓板還可以控制建筑的層間變形,實現荷載的有效傳遞,減輕樓板和墻體之間的約束力。因此,設計者需要對現行的現澆混凝土結構進行研究,通過增設構造柱和配置鋼筋的方法來加強建筑的整體性,提高建筑的空間強度,整體上提升建筑的抗震性能。
4、建筑結構參數的計算。建筑抗震性設計中包括了房屋構件的變形計算和墻梁柱板的承載力計算,設計者在計算之前需要根據建筑的實際要求和建筑設計規范來建立有效的計算模型,根據模型來簡化建筑構件的計算和處理。設計者可以將有關的數據輸入到計算機中,對復雜構件的變形和內力進行系統的分析和計算,設計者要對結構的位移、自振周期、層間剛度比、扭轉系數以及剪重比進行計算,對結構的扭轉效應進行考慮。建筑抗震性設計是專業性技術性極強的工作,構件的計算和分析工作很難一次完成,設計者要在設計理論和設計模型的指導下對試算的結果進行反復的調整,提高建筑防震性設計的合理性。
5、建筑結構的延性抗震設計。結構延性是建筑抵御地震災害的關鍵,結構的延性抗震設計是建筑抗震設計的重要組成部分。設計者要按照強柱弱梁的原則進行設計,將柱截面的彎矩進行增大設計,對控制截面的整體承載力進行精確設計。構件抗剪能力是建筑抗震性的重要組成部分,設計者要人為的增大構件抗剪能力,通過增大剪力墻端、梁柱節點、柱端和梁端的系數來提高建筑的剪力值,提高驗算和設計的精確度,減小建筑在地震中的剪切破壞。此外,設計者還要提高建筑的塑性耗能能力和建筑的塑性轉動能力,對可能出現塑性鉸的部位進行重點的設計,加密箍筋,對軸壓比進行有效的限制,提高建筑整體穩定性。
三、我國建筑抗震性設計中存在的問題
建筑抗震性要求是建筑穩定性和安全性的關鍵,設計者要按照設計規范和建筑抗震要求來加強對關鍵設計環節的控制,整體上提升建筑抗震性的設計質量。在建筑抗震性設計的過程中也存在建筑高度、建筑結構體系、材料選用以及軸壓比等問題,設計者需要采取有效的措施進行預防。首先,建筑高度需要符合城市發展的需要,要和施工技術和城市發展水平相適應。其次,設計者要進行轉換層和加強層的設計,提高柱結構的抗剪力程度,盡量選用混凝土結構。再次,短柱和軸壓比問題會大大削弱結構的延性和塑性變形能力,設計者要加強強柱弱梁設計,對柱的剪跨比和軸壓比進行確定,避免短柱問題的發生,按照建筑的施工要求進行軸壓比限值的調整。此外,設計者還要提高建筑結構設計的安全度系數,對抗震設計的原則進行重新的審視,提高建筑的抗震設防烈度,采用彈性設計來提高建筑的安全性,減輕地震對建筑安全性和穩定性的破壞。
結語:
隨著經濟的進步和城市建設進程的加快,城市中的高層建筑甚至是超高層建筑逐漸增多,建筑的抗震性設計逐漸受到人們的關注。建筑結構抗震性設計是專業性技術性極強的工作,設計者需要加強對建筑場地的選擇,對建筑構件和整體的彈性和塑性進行設計,利用計算機來提高各項參數的準確性和可靠性,整體上提升建筑的穩定性設計,減輕建筑在地震災害中的損失。
參考文獻:
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中圖分類號:TU352 文章編號:1009-2374(2015)03-0044-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0214
我國是一個地震災害比較嚴重的國家。隨著科學技術的不斷發展,我國的建筑結構抗震設計的方法隨著結構試驗、結構分析、地震學以及動力學的發展也在不斷的進步,在不斷學習國外經驗的基礎上,我國的震害調查、強震觀察的方法在不斷的成熟。但是,如何從我國的社會發展和地震環境的實際情況出發來提高建筑結構抗震性能,從而保持建筑物更加合理經濟、安全可靠,是結構抗震設計中的一項重要的任務。
1 建筑結構抗震設計中的問題
1.1 選擇建筑抗震場地的問題
如果施工的條件相同,不同工程地質條件下的建筑物在地震時會受到明顯不同的破壞程度。所以,選擇一個好的建筑場地是提高建筑物抗震性能的重要基礎,在場地選擇的過程中,要降低地震災害,盡可能地避開工程地質不良的抗震場地(比如河岸、邊坡邊緣、高聳孤立的山丘、非巖質陡坡、濕陷性黃土區域、液化土區域),選擇有利的建筑場地(比如中等風化、微風化的基巖,不含水的粘土層,密實的砂土層)。如果實在無法當避開不利區域的話,應該在場地采取抗震加強措施,應根據抗震設防類別、濕陷性黃土等級、地基液化,來采取措施提高地基的剛度和整體穩定性。比如,如果建筑地基的受力層范圍處在嚴重不均勻土層、軟弱粘性土層、新近填土時,要合理估計計算地基在地震時形成的不均勻沉降,從而采取加強上部結構和基礎的處理措施或者加固地基、樁基的措施來加強地基的承
載力。
1.2 選取房屋結構抗震機制的問題
1.2.1 房屋結構機制應有科學恰當的強度與剛度,能夠有力地規避房屋結構由于突然變化或者個別位置減弱構成薄弱位置,引發太大的應力聚集或者塑性產生變化聚集;對于或許形成的脆弱位置,應采用提升抗震水平的手段。
1.2.2 在房屋架構機制中應設計有科學的地震功能傳送通道與確定清楚的核算簡圖。另外,設置縱向房屋構件時,應盡量保持在垂直重力負荷作用下縱向房屋構件的壓應力多少平均;設置樓層蓋梁機制時,盡量保證垂直重力負載能夠通過距離最小的途徑傳送到縱向構件墻或者柱子上;設置轉換架構機制時,盡量保證從上面架構縱向構件傳過來的垂直重力負載能夠通過轉換層完成再次轉換。
1.2.3 在選取房屋架構機制時,應重視防止由于一些構件或者架構的損壞而讓總體房屋架構失去對重力負載的承受性能與抗震性能。房屋架構抗震設置的基本準則是架構應該具備內力再次分攤作用、優秀的變形性能、一定的贅余度等。進而在地震出現時,一些構件即便出現問題,其他構件仍然可以承載縱向負載,提升房屋架構的總體抗震穩固性。
1.3 房屋架構平面設置的規則性與對稱性問題
房屋的平面與立體的設置應遵照抗震理論基本設置準則,通常運用規則的房屋架構設置方案。依照房屋結構抗震設置規范的標準,對平面不規則或縱向不規則,或者兩者均不規則的房屋架構,應運用空間架構的核算模式;對樓板部分區域連接不暢或者表面凹凸不成規律時,應運用相對應的貼合樓層強度剛度變動的模型;脆弱位置應當注重相對應的內力加大系數,而且依照規范標準來對彈塑性形狀改變加以剖析,脆弱位置應采用抗震構造手段。
在房屋架構的抗震中,對稱性是不容忽視的。對稱性包含房屋平面的對稱、品質分布的對稱及房屋架構抗側剛度的對稱三個部分。保證這三個方面的對稱中心為同樣的位置是最優的抗震設置方案。國內的房屋結構中,架構的對稱性通常指的是抗側力主要架構的對稱。對稱的房屋架構有框架架構、簡體框架架構等。
房屋架構的規則性體現在以下四點:
1.3.1 在平面設置房屋抗側力的主要架構時,應當保證周圍結構與中心的剛度與強度平均分布,讓房屋的主要架構維持較強的強度與抗扭剛度,很大程度上防止了房屋在風力較大或者地震的扭矩影響下而產生很大的形狀改變造成非架構構件與架構構件的損壞。
1.3.2 在平面設置房屋抗側力的主要架構時,還應當重視保證同一主軸方向的所有抗側力架構剛度與強度位于平均形態。
1.3.3 建筑結構的抗側力主體結構沿著構成變化和豎向斷面也要保持均勻,避免出現突變。
1.3.4 建筑結構的抗側力主體結構的兩個主軸方向也要有比較接近的強度和剛度,還要有比較相近的變形特性。
總體來說,在建筑結構抗震設計中,一定要對建筑平、立面布置的規則性加以重視,在實際的工程中還應該對建筑結構抗震設計的規范規定給予高度的重視。
2 提高建筑結構抗震能力的改良方案
(1)對地震外力能量的吸收傳遞途徑進行恰當合理的布局,保證支墻、梁、柱的軸線處于同一平面,形成一個構件雙向抗側力結構體系。在地震作用下構件呈現出彎剪性破壞,有效地使建筑結構的整體抗震能力得到提高。
(2)要按照抗震等級來對梁、柱、墻的節點采取抗震構造措施,保證在地震作用下建筑物結構可以達到三個水準的設防標準。按照“強節點弱構件”、“強剪弱彎”、“強柱弱梁”的原則,來合理選擇柱截面的尺寸,注意構造配筋要求,控制柱的軸壓比,確保結構在地震作用下具有足夠的延性和承載力。
(3)進行多道抗震防線的設置。在一個抗震結構體系中,在地震作用下一部分延性好的構件可以擔負起第一道抗震防線的作用,而在第一道抗震防線屈服后其他構件才逐次形成第二、第三或更多道抗震防線,有效提高建筑結構的抗震安全性。各地區要根據所處區域的地質特征,提高抗震設防標準。
(4)在可能發生破壞性比較強的地震區域,建設、地震、科技等部門要對建筑技術規范進行嚴格的規定,從施工保障、材料選用、規劃設計、建房選址等方面來加強監督檢查和技術指導,保證建筑設施能夠符合抗震設防的基本要求。
(5)根據地震地區本身建筑物的特點來積極引用抗震減災新材料、新工藝、新技術,并且借鑒發達國家的技術和經驗,將其推廣應用到建筑抗震設計中。
(6)建筑結構抗震設計的管理者以及實施者也對建筑的抗震能力起到很大的作用。所以,必須提高抗震設計工作人員的整體素質,提升整個建筑的抗震工程
質量。
3 結語
經過多年來對建筑結構中抗震設計的研究,我國的抗震設計方法已經逐漸趨于成熟,但是還有許多需要完善的地方。我們要在嚴格按照建筑抗震規范要求的基礎上上,科學地合理地進行建筑抗震設計,保證建筑物的穩定性和可靠性,促進我國建筑結構抗震設計向著高水平方向發展。
參考文獻
[1] 方小丹,魏璉.關于建筑結構抗震設計若干問題的討論[J].建筑結構學報,2011,(12).
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
在目前的發展趨勢中,建筑結構設計的主流趨勢有低碳,環保,安全,節能,生態。其中指標之一,就是建筑的安全性,而我國目前破壞力最大的安全威脅便是地震,因此,加強對建筑結構的抗震設計,必將會被提升到建筑設計新的戰略高度。
二、建筑結構設計中抗震性能衡量標準
現行抗震設計規范對于建筑結構的性能從兩個角度進行描述,一是通過損壞的程度描述其性能,將建筑結構的損壞程度分為不損壞和屬正常維修下的損壞、可修復的破壞和倒塌;二是描述用途的重要性,即抗震設防分類。主要是氛圍甲、乙、丙、丁四類。
現行規范對于部分鋼筋混凝土結構提出了相應的定量指標,即正常維修和倒塌的層間變位角。而在設防類別上,提出了不同的抗震措施。其中乙類抗震措施的相關規定比甲類高一度。在強烈地震的影響下,乙類受到的毀壞程度比甲類輕。但是對于抗震能力,仍然缺乏確定的數量變化。借助于現行航震鑒定標攤b所引進的”綜合抗震能力由數量上的區別”有可能使不同性能要求的結構所具有的抗震能力由數量上的區別。比如在判斷結構抗力的高低中,可以采用結構樓層的受剪承載力與設計地震剪力的比值。而在結構變形能力高低方面,可以用結構所具有的變形能力與基本變形能力的比值來表征,這樣就能保證不同性能要求下所對應的抗震措施的數量化。對于丙類結構的抗震設計,主要利用抗力和變形能力進行組合,并作為綜合抗震能力的基本值。而乙類建筑,設計的綜合抗震能力要低于相應的基本值。
三、建筑結構設計對建筑抗震性能的影響
1、 砌筑體結構影響基本變化能力的構造,重點是將整個圈梁、主要構造柱數量、具置、斷面截面尺寸和配筋數量的分級,局部的墻體尺寸、樓梯間的構造等只適用于考慮局部影響。比如,5-6層磚房的主要構造柱數量,房屋四角和樓梯間四角應該設計為第一等級,用于房屋隔開間的內外墻鏈接處和樓梯間四角設計為第二等級。對于房屋每開間的內外墻鏈接位和樓梯間四角設計為第三等級;此處不用設置構造柱與抗震設計不同。當然,在相同設防烈度和性能要求的前提下,對與層數要求不同的砌筑結構,基本延性構造的要求也不同,構造柱設置就需要隨房屋層數的不斷增加而相應提高。目前主要難題是,需要根據具體實例進行計算和分析,針對同地點、同結構的房屋按照不同等級采取相應措施后,其措施的構造影響能力系數如何確定?是否可在某個范圍內取值。
2、 鋼筋混凝土結構對變形能力構造的影響,可適當的調整內力、提高結構柱箍筋和縱向鋼筋體積配箍率、抗震墻墻體和構造作為抗震能力分級的重點,而框支層、短柱、鏈接的構造作為局部的影響。不同層數鋼筋混凝土結構在相同設防烈度性能的要求,延性構造要求也不一樣。目前,內力調整、縱筋總配筋率和箍筋體積配箍筋率等都成型的分級和取值,但如何將其轉化為相應的影響系數還需要進一步的計算和研究。
3、 鋼筋結構對變形能力構造的影響,可調整內力、各節點域內構造、構件的長細比和支撐設置作為重點的分級,這時構件的寬厚就是結構的局部影響。在相同設防烈度和性能的要求下,對建筑層數不同的結構建筑,基本延性構造需求也不同。鋼結構規范中也有一些現成的定量取值,也要研究將其轉化為影響系數的方法。
四、建筑結構設計中的抗震設計措施
1、要嚴格選擇地基選址
地基選址是進行建筑結構設計的基礎,因此,在房間結構抗震設計中,要科學避開山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本著堅硬,牢固,平坦,開闊的選址原則。親身實地,利用先進技術設備,進行地質勘探,山石水土監測,并取樣論證,科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠,地質穩定無滲漏,無坍塌,無暗河,無熔巖,無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。
2、確保結構的整體性
在建筑結構抗震設計中,一般而言,要尤其注意其是由諸多構件共同組合在一起,如此,要進行整體化的對待。要充分調動各個構件的作用來完成整體建筑的抗震效果。當建筑的一些構件基本都失去了原有的功能時候,那么,在地震來臨之后,很容易讓整體的建筑結構喪失對地震的抵抗能力。在這種情況下,很容易讓整個建筑坍塌,因此,要保證所有構件的功能協調,并確保所有的構件都能夠在地震作用下保證良好的性能,如此,可以讓建筑結構的整體抗震能力增強。同時,要堅持實施多級防震措施。傳統建筑結構多采取的是三級設防措施,即小震不壞、中震可修、大震不倒。但在新的時期,建筑結構必須是采取的多級設防模式,保護建筑主體抗震能力,減輕經濟損失,使得建筑抗震中更加安全。
3、屋頂建筑抗震設計也是整個設計的一個重要環節。近幾十年來,從多數建筑抗震設計評定結果看,屋頂建筑設計還存在一些問題,例如:屋頂設計較高或者設計過重。屋頂設計較高或者設計過重,無形當中加大了屋頂建筑變形,而且地震作用也加大了,尤其對自身和屋頂之下的建筑物的抗震作用都不利。有時屋頂建筑的重心和屋頂之下的中心不在同一直線上,如果屋頂的抗側力墻和屋頂之下的抗側力強出現間斷,在地震發生時,帶來的地震扭轉作用也會更嚴重,對抗震更不利。所以,進行屋頂建筑設計過程中時,應該最大限度的降低屋頂建筑的高度。選用強度較高、輕質、剛度均勻的材料,使得地震作用傳遞不受阻礙;屋頂重心和屋頂之下的建筑中心在同一直線上;如果屋頂建筑非常高,屋頂建筑就必須具有較強的抗震性,讓屋頂建筑地震作用和突變降低到最小,盡量避免發生扭轉效應。
4、要合理且恰當地布局地震外力的能量傳遞與吸收的途徑,在地震當中,要確保建筑的支柱、梁與墻的軸線,處于同一個平面上,從而可以形成構件的雙向抗側力結構體系。并且可以使其在地震的作用下,呈現彎剪性的破壞,并使塑性屈服情況,盡量的發生在墻的根底部,從而連梁適合在梁端產生塑性屈服,這樣還具有足夠的變形的能力。在震災中,在墻段部分充分發揮抗震功能之前,要按照"強墻弱梁"的原則,來大力加強墻肢的承載力,避免墻肢遭到剪切性的破壞現象,從而最大限度的提高建筑結構的整體的抗震能力。
5、要根據抗震等級,在對墻、柱以及梁節點設計中,采取相對應的抗震構造措施,力求確保建筑物結構,在地震的作用下可以達到三個水準的設防標準。還可以根據"強柱弱梁"、和"強剪弱彎" 、以及"強節點弱構件"幾種構造的原則,在建筑設計中,合理的選擇柱截面的尺寸,以此控制柱的軸壓比,并還要注意構造配筋的要求,還要保證,鋼筋砼結構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。
6、在建筑設計過程中,要設置出多道抗震的防線,即,在設計一個抗震結構的體系當中,有一部分延性比較好的構件,在地震的作用下,首先可以擔負起第一道抗震防線的作用,然事,其他的構件,在第一道抗震防線屈服以后,在地震中,會依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防線,這樣的抗震結構體系的設計,在建筑設計當中,對于確保建筑結構具有的抗震安全性,是非常的行之有效的設計方法和手段。
五、結束語
建筑結構抗震設計,關乎民生,關乎經濟發展,社會穩定,對建筑實施結構的抗震設計,主要涉及對建筑高度,承載力,總體結構,各個部件的性能規劃等一系列的因素,要求通過對各個構件和整體規劃的基礎上,既實現滿足居民生活生產保障安全的需要,又具有值得欣賞的美學價值。
參考文獻:
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[3]崔燁 孫曉紅 建筑結構抗震設計與分析 [期刊論文] 《科技資訊》 -2011年17期
地震是一種隨機振動,所以建筑結構設計人員為防止、減少地震給建筑造成的危害, 就需要分析研究建筑抗震問題不斷總結工程經驗,妥善處理這一工程問題。
一、實行建筑抗震設計規范,總結工程經驗妥善處理工程問題:
(一)選擇有利的抗震場地
地震造成建筑物的破壞, 除地震動直接引起的結構破壞外,場地條件也是一個重要的原因。地震引起的地表錯動與地裂,地基土的小均勻沉陷, 滑坡和粉、砂土液化等??萍颊撐摹R虼?應選擇對建筑抗震有利的地段, 應避開對抗震不利地段。當無法避開時, 應采取適當的抗震加強措施,應根據抗震設防類別、地基液化等級,分別采取加強地基和上部結構整體性和剛度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施; 當地基主要受力層范圍內存在軟弱粘性土層、新近填土和嚴重不均勻土層時,應估計地震時地基不均勻沉降或其他不利影響, 采用樁基、地基加固和加強基礎和上部結構的處理措施; 對于地震時可能導致滑移或地裂的場地,應采取相應的地基穩定措施。
(二)優化的平面和立面布置
關于建筑結構設計的平面與立體結構, 我們根據認為有以下幾個方面可以參考:
1、結構的簡單性。結構簡單是指結構在地震作用下具有直接和明確的傳力途徑。只有結構簡單,才能夠對結構的計算模型、內力與位移分析, 限制薄弱部位的出現易于把握,因而對結構抗震性能的估計也比較可靠。
2、結構的剛度和抗震能力。水平地震作用是雙向的,結構布置應使結構能抵抗任意方向的地震作用。通常, 可使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力, 結構的抗震能力則是結構強度及延性的綜合反映。結構剛度的選擇既要減少地震作用效應又要注意控制結構變形的增大, 過大的變形會產生重力二階效應, 導致結構破壞、失穩。論文參考網。
3、結構的整體性。在高層建筑結構中,樓蓋對于結構的整體性起到非常重要的作用,樓蓋相當于水平隔板,它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側力子結構, 而且要求這些子結構能協同承受地震作用, 特別是當豎向抗側力子結構布置不均勻或布置復雜或抗側力子結構水平變形特征不同時, 整個結構就要依靠樓蓋使抗側力子結構能協同工作。
(三)設置多道設防的抗震結構體系
多道抗震防線, 是指在一個抗震結構體系中, 一部分延性好的構件在地震作用下, 首先達到屈服, 充分發揮其吸收和耗散地震能量的作用, 即擔負起第一道抗震防線的作用, 其他構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, 這樣的結構體系對保證結構的抗震安全性是非常有效的。同時底框建筑底層高度不宜太高, 應控制在4.5m 以下。高度加大, 底層剛度減小, 重心提高, 使框架柱的長細比增大, 更容易產生失穩現象。論文參考網。而且由于高度較大,很多建筑房間被業主一層改成了兩層, 造成了較大的安全隱患??萍颊撐摹R司哂泻侠淼膭偠群蛷姸确植? 避免因局部削弱或突變形成薄弱部位.產生過大的應力集中或塑性變形集中;可能出現的薄弱部位, 應采取措施提高抗震能力。
(四)保證結構的延性抗震能力
合理選擇了建筑結構后, 就需要通過抗震措施來保證結構確實具有所需的延性抗震能力,從而保證結構在中震、大震下實現抗震設防目標, 系統的抗震措施包括以下幾個方面內容。強柱弱梁: 人為增大柱相對于梁的抗彎能力,使鋼筋混凝土框架在大震下,梁端塑性鉸出現較早,在達到最大非線性位移時塑性轉動較大; 而柱端塑性鉸出現較晚, 在達到最大非線性位移時塑性轉動較小,甚至根本不出現塑性鉸。從而保證框架具有一個較為穩定的塑性耗能機構和較大的塑性耗能能力。強剪弱彎: 剪切破壞基本上沒有延性, 一旦某部位發生剪切破壞, 該部位就將徹底退出結構抗震能力, 對于柱端的剪切破壞還可能導致結構的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節點的組合剪力值, 使結構能在大震下的交替非彈性變形中其任何構件都不會先發生剪切破壞。
(五)合理的建筑結構參數設計計算分析
對于復雜結構進行多遇地震作用下的內力和變形分析時, 應采用不少于兩個不同的力學模型,目前主要有兩種計算理論: 剪摩理論和主拉應力理論, 它們有各自的適用范圍:磚砌體一般采用主拉應力理論,而砌塊結構可采用剪摩理論。對計算機的計算結果, 應經分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設計。結構計算控制的主要計算結果有結構的自振周期、位移、平動及扭轉系數、層間剛度比、剪重比、有效質量系數等。另外, 地下室水平位移嵌固位置,轉換層剛度是否滿足要求等, 都要求有層剛度作為依據。復雜高層建筑抗震計算時,宜考慮平扭耦聯計算結構的扭轉效應, 振型數不應小于15,對多塔結構的振型數不應小手塔樓數的9 倍, 且計算振型數應使振型參與質量不小于總質量的90%??傊? 高層結構計算很難一次完成,應根據試算結果, 按上述要求多次調整,才能得到較為合理的計算結果,以保證建筑物的安全。
二、高層建筑抗震設計中經常出現的問題
(一)部分建筑物高度過高
按我國現行高層建筑混凝土結構技術規程規定,在一定設防烈度和一定結構型式下,鋼筋混凝土高層建筑都有一個適宜的高度。在這個高度,抗震能力還是比較穩妥的,但是目前不少高層建筑超過了高度限制。在震力作用下,超高限建筑物的變形破壞性會發生很大的變化,建筑物的抗震能力下降,很多影響因素也發生變化,結構設計和工程預算的相應參數需要重新選取。
(二)地基的選取不合理
由于城市人口的增多和相對空間的縮小,不少建筑商忽略了這一問題,哪里商業空間大就在哪里建。高層建筑應選擇位于開闊平坦地帶的堅硬土場地或密實均勻中硬土場地,遠離河岸,不應垮在兩類土壤上,避開不利地形、不采用震陷土作天然地基,避免在斷層、山崖、滑坡、地陷等抗震危險地段建造房屋。高層建筑的地基選取不恰當可能導致抗震能力差。
(三)材料的選用不科學,結構體系不合理
在地震多發區,采用何種建筑材料或結構體系較為合理應該得到人們的重視。由于我國建筑結構主要以鋼筋混凝土核心筒為主,變形控制要以鋼筋混凝土結構的位移限值為基準。但因其彎曲變形的側移較大,靠剛度很小的鋼框架協同工作減小側移,不僅增大了鋼結構的負擔,而且效果不大,有時不得不加大混凝土的剛度或設置伸臂結構,形成加強層才能滿足規范側移限值。
(四)較低的抗震設防烈度
許多專家提出,現行的建筑結構設計安全度已不能適應國情的需要,建筑結構設計的安全度水平應該大幅度提高。我國現行抗震設防標準是比較低的,中震相當于在規定的設計基準期內超越概率為lO%的地震烈度,較低的抗震設防烈度放松了高層建筑的抗震要求。論文參考網??萍颊撐摹?/p>
三、結語
中圖分類號:TU318文獻標識碼: A 文章編號:
近幾年來,全球性的地震災害的頻發,給我們的人類,帶來了更加深重的災難。從汶川地震、舟曲地震,在到雅安地震,這些災難,帶給了我們無盡的傷痛,房毀人亡,建筑損壞等的發生,使得人們更加注重起了災后依然屹立不倒的建筑,這些建筑,在災難來臨時,無疑可以為人們提供一個避風港,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,本文對建筑結構設計中的抗震問題,進行了分析。
一、建筑抗震結構設計的基本原則
一是在最大限度上安排多道抗震防線。由于多個延性相對較好的分體系會構成一個抗震結構體系,通過有一定延性的結構構件共同協作。比合如延性框架以及剪力墻構成了框架-剪力墻結構。在經過了級數較大的地震之后,往往隨之而來是多次的余震。如果只設計了一道防線,則余震帶來的破壞在很大程度上會給已經受過損傷的建筑物帶來致命的一擊,而造成倒塌。為了防止大地震時發生倒塌,需要在抗震結構體系中設計較大的內部、外部冗余度。所運用的耗能構件需要滿足較好的延性和適當的剛度,這樣才能在很大程度上提高結構的抗震性能。
二是采取相應的措施在可能出現的薄弱部位加強其抗震能力。
判斷薄弱部位的基本因素是構件的實際承載能力,發生強烈地震的過程中,構件沒有所謂的強度安全儲備。在設計過程中,需要實現樓層(部位)的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值處于相對均勻的變化趨勢。且不能過分重視局部的剛度和承載力而忽視了整體的協調程度。對于從總體上加強抗震性能的手段,效果較為顯著的手段是重視薄弱層的設計,能夠具備充足的變形能力而不會發生薄弱層轉移的情況。
二、建筑結構設計的抗震設計策略
1、建筑抗震場地的選擇
(1)房屋平面布置應當規則,在結構上應當力求對稱。如果房屋在建筑過程中,其外形不規則,或者是不對稱,帶有凹凸變化尺度,或者是形心質心偏大,在同一個結構的單元內部,結構的平面形狀以及剛度不均勻或是不對稱的情況下,平面的長度過長等現象,對于抗震性能均不利。
(2)強度以及剛度都要勻稱。在多層的建筑結構當中,應該使各個層面之間的強度和具備的剛度都要勻稱,無論哪一層,如果存在薄弱的一個樓層,那么這一處,就會在地震力的強大作用下導致變形或成為變形集中區,從而使得建筑物最初開始從此部位發生嚴重的變形導致破壞,最后甚至波及到整個建筑的整體遭到嚴重破壞。
(3)結構的超靜定次數多。靜定結構的桿件,其受力系統和傳力路線單一,其中一根桿件遭到破壞,就會波及整個結構體系由此而導致失效。在超靜定的結構中,超過其荷載能力的時候,會先使一些多余的桿件發生一些塑性的變形,并且容易消耗吸收一部分的能量,而保證整個的結構所具備的穩定性,并且還可以減少地震的破壞。超靜定結構次數多,那么消耗地震能量,也就越多,同時建筑的抗震能量也就越強。
2、建筑結構抗震體系的合理選擇
建筑結構中的抗震體系的合理選擇,是在建筑結構抗震結構的設計當中,應當慎重考慮的一個重要性的問題,其中建筑結構的抗震方案的選取是否合理,這是決定建筑結構的安全性以及經濟性的一個重要的組成部分。
(1)首先建筑結構體系,在地震的災害中,應當避免因為部分結構或者是構件的破壞,從而導致的整個建筑結構喪失了抗震能力,或者是對重力荷載的承載能力。建筑結構抗震設計所具備的一個重要的設計原則就是,建筑結構本身應當具有十分必要的贅余度、以及良好的變形能力,和其具備的內力重分配的功能,在地震的過程當中,即使是有一部分的構件退出了工作,但是其余部分構件,應該仍然能夠承擔起豎向的荷載能力,且還要避免整體的建筑結構失穩。
(2)建筑結構體系當中,其應當具備清晰而且明確的計算的簡圖,包括恰當而且合理的地震作用下的傳遞的路徑。在抗震設計過程當中,豎向建筑構件的布置設計,就應當盡量使得豎向建筑構件,在垂直的重力荷載的作用下,壓應力水平應當接近均勻;且其中的樓屋蓋梁體系的布置,也應當盡量的使用垂直重力荷載,主要目的是以最短的路徑來傳遞到豎向構件墻和柱的上面去;
(3)建筑結構體系應當具有合理適度的強度和剛度。應當具有合理而且恰當的強度以及剛度分布,這是因為在抗震過程中,為了防止以及避免因為局部的削弱或者是突然的變形而形成薄弱的部位,并且對薄弱的部位產生過大的塑性變形集中或者是應力集中的現象;建筑的框架結構設計,應當使節點基本不遭到破壞,同時底層柱底的塑性鉸應當形成的晚些,應當使柱、梁端的塑性鉸出現得盡可能地分散;這對于震中可能出現的薄弱部位,應當及時采取適當的措施來提高抗震的能力。
3、重視建筑結構平面布置的規則性和對稱性
建筑的平、立面布置應符合抗震理念設計原則,宜采用規則的建筑結構設計方案,不應采用十分不規則的設計方案。建筑結構抗震設計規范規定,對平面不規則或豎向不規則,或平面、豎向都不規則的建筑結構,應采用空間結構計算模型;對凹凸不規則或樓板局部不連貫時,應采用符合樓板平面內的實際剛度強度變化的計算模型;對薄弱部位應乘以內力增大系數,應按規范的有關規定分析彈塑性變形,并應對薄弱部位采取強有效的抗震構造措施。
4、提高建筑結構抗震能力的對策
(1)要合理且恰當地布局地震外力的能量傳遞與吸收的途徑,在地震當中,要確保建筑的支柱、梁與墻的軸線,處于同一個平面上,從而可以形成構件的雙向抗側力結構體系。并且可以使其在地震的作用下,呈現彎剪性的破壞,并使塑性屈服情況,盡量的發生在墻的根底部,從而連梁適合在梁端產生塑性屈服,這樣還具有足夠的變形的能力。在震災中,在墻段部分充分發揮抗震功能之前,要按照"強墻弱梁"的原則,來大力加強墻肢的承載力,避免墻肢遭到剪切性的破壞現象,從而最大限度的提高建筑結構的整體的抗震能力。
(2)要根據抗震等級,在對墻、柱以及梁節點設計中,采取相對應的抗震構造措施,力求確保建筑物結構,在地震的作用下可以達到三個水準的設防標準。還可以根據"強柱弱梁"、和"強剪弱彎" 、以及"強節點弱構件"幾種構造的原則,在建筑設計中,合理的選擇柱截面的尺寸,以此控制柱的軸壓比,并還要注意構造配筋的要求,還要保證,鋼筋砼結構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)在建筑設計過程中,要設置出多道抗震的防線,即,在設計一個抗震結構的體系當中,有一部分延性比較好的構件,在地震的作用下,首先可以擔負起第一道抗震防線的作用,然事,其他的構件,在第一道抗震防線屈服以后,在地震中,會依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防線,這樣的抗震結構體系的設計,在建筑設計當中,對于確保建筑結構具有的抗震安全性,是非常的行之有效的設計方法和手段。
總之,建筑行業關系到我國的經濟發展和社會穩定,關系到國民的生命財產安全,加強對建筑結構的防震設計,提高抗震能力,是促進社會和諧穩定的客觀要求。因此實施科學合理的設計方法,選擇科學的抗震措施,重視抗震關鍵要點,具有重大的社會意義。
參考文獻:
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一.引言
樓梯是建筑的一個重要組成部分,是最重要的疏散工具,在抗震防災中起著舉足重輕的作用。所以樓梯的設計是十分重要的工作,樓梯設計的好壞也直接影響到建筑的抗震能力。從地震被損壞的鋼筋混凝土結構房屋來看,其中一個特點是樓梯構件的破壞,影響了逃生通道安全,造成人員傷亡。根據2008年汶川地震震害的相關報告,樓梯對結構安全以及疏散時人身安全的意義非常重大。因此,我們有必要認真研讀規范的有關要求,結合工程實際情況,認真對待抗震設計時的樓梯設計。
二.抗震設計樓梯參與結構計算的重要性
現代建筑工程抗震性能的需求要求建筑工程設計過程中必須考慮抗震設計樓梯參與結構計算工作的重要性。以抗震樓梯設計對建筑物主體結構抗震性能的促進作用促進建筑物的抗震性能提升。建筑工程設計單位應根據現代建筑工程設計過程中樓梯設計對建筑物主體工程的影響強化抗震設計樓梯參與結構計算工作,實現建筑物抗震性能的提高,促進現代建筑工程設計目標的達成
在現代建筑工程的設計中,鋼筋混凝土框架結構所具有的優勢使得其在現代建筑工程的設計中有著極為廣泛的應用。在鋼筋混凝土框架結構中,樓梯能夠對樓梯間結構起到斜撐作用,增加主體結構的剛度。在傳統的結構設計中,由于計算方式與設計理論的限制使得樓梯及樓梯間不參與整體結構的計算。隨著現代建筑設計理論的日趨成熟以及建筑物抗震等級要求的不斷提高,建筑工程抗震樓梯設計參與整體結構計算已經納入相關規范要求。在抗震樓梯與樓梯間增加剛度的同時,還應與水平隔板、樓蓋板等做好鏈接,以此形成整體、提高建筑物的抗震性能。在汶川地震震后調查中,樓梯梯段板斷裂的情況非常普遍,嚴重影響了震后的自救與救災。而且,樓梯系統的斷裂也造成了對主體結構抗震性能的影響,造成了余震中建筑物抗震性能的下降。
三.樓梯和結構主體
樓梯對主體結構的影響主要表現有兩個方面,樓梯對豎向構件的影響以及樓梯自身的傳力。由于樓梯傳力,豎向構件往往會出現短柱或錯層。而樓梯本身傳力需得到保障,從而實現疏散功能。
理論研究以及一些震害調查表明,樓梯對主體結構的影響大小,主要取決于樓梯與主體結構的相對剛度比。主體結構整體剛度越大,比如抗震墻結構,框架一抗震墻結構,由于結構主體自身的剛度很大,整體性能好,樓梯剛度對于主體而言相對很小,那么它對主體影響就很小,有時可以忽略不計;而當采用框架結構,裝配式結構,特別是砌體結構的時候,樓梯對其主體的影響就不容小視了,在多遇地震作用下,結構基本是處于彈性工作狀態,填充墻、砌體承重墻沒有開裂或者開裂程度不高,剛度尚未退化,樓梯剛度在主體結構中依舊可以認為不大,而在超出設防烈度及罕遇地震的時候,結構一般進入彈塑性狀態,墻體開裂,剛度驟然降低,樓梯剛度在主體剛度中所占的比重就越加增大,現澆梯板可視為剛性樓板,承擔傳遞水平地震作用的重任,從而導致樓梯梯板拉裂,樓梯間短柱破壞,最終導致主體破壞甚至坍塌。
經過工程實例對比發現,樓梯構件是否參與結構整體計算,不僅影響地震作用效應的計算結果,也可能由于改變恒載、活載的傳遞途徑而對相關構件計算產生影響。
對比發現當其他區域荷載小于樓梯間時,不考慮樓梯影響計算結果顯示位移比較大,考慮樓梯剛度后剛心與質心的重合程度有所改善,位移比有所減小。
結合條文說明,規范允許根據不同的具體結構,判斷樓梯構件對整體的可能影響很大或不大,然后區別對待,并不要求一律參與整體結構的計算,但樓梯構件自身應計算抗震。現行規范對鋼筋混凝土結構樓梯間抗震設計的基本要求可歸納為:是否參與整體抗震計算,視情況而定;樓梯構件應進行抗震設計計算;加強樓梯間填充墻與主體結構的拉結。
由于地震動的不確定性、地震的破壞作用、結構地震破壞機理的復雜性,以及結構計算模型的各種假定與實際情況的差異,.目前,依據所規定的地震作用進行結構抗震驗算,不論計算理論和工具如何發展,計算怎樣嚴格,計算的結果還是比較粗略,過分地追求數值上的精確是不必要的。然而,從工程的震害看,這樣的抗震驗算是有成效的,不可輕視。
四.樓梯抗震設計的幾點建議
考慮樓梯對主體結構的影響時,應根據主體結構與樓梯的側向剛度大小,采取相應的設計措施:
1.樓梯采用現澆式或者裝配整體式混凝土結構,不應采用裝配式結構。
2.對框架結構,砌體結構及其他整體性不好的結構,結構計算中應注意考慮樓梯對主體結構的影響和主體結構對樓梯的影響,采用包絡設計的方法?;诂F行規范,在對結構進行規則性判斷和位移計算時,可不計樓梯的影響。而構件設計則需要考慮樓梯的作用,按計入和不計人樓梯分兩種情況進行設計。
3.對主體結構剛度很大,整體性較好的結構,如抗震墻結構、框架一抗震墻結構等,一般不考慮樓梯的影響,不過在結構平面布置時,應重視樓梯間周圍的豎向構件,類似于電梯井,盡量使抗震墻位置合理,這樣,既可以使樓梯對主體結構的影響減小,同時也保護了樓梯構件。
4.需特別注意設置樓梯形成的框架短柱或錯層柱,柱箍筋除應滿足計算要求外,箍筋應全高加密,宜按抗震等級提高一級配置。
5.樓梯處梁上立柱時,柱子截面一般都很難做大,但該柱也應按照框架柱要求設計,保證其截面面積不小于300mmX300mm,柱最小邊長不應小于200mm,并相應增加另一邊高度?!暝谝酝脑O計中,當底層無地下室時,樓梯直接支撐在孤立的樓梯梁上,而根據震害調查發現,此做法不妥,地震時樓梯板吸收的水平地震作用在樓梯梁處的水平傳力路徑中斷,孤立的樓梯梁很難擔當由梯板傳遞的水平推力,梯板邊緣的梁截面處往往開裂甚至破環,設計中應盡量避免。
五.結束語
樓梯是建筑的一個重要組成部分,是最重要的疏散工具,在抗震防災中起著舉足重輕的作用。從地震被損壞的鋼筋混凝土結構房屋來看,其中一個特點是樓梯構件的破壞,影響了逃生通道安全,造成人員傷亡,所以建筑樓梯設計是非常重要的工作。綜上所述,不管是對規范理解出發,還是結合工程實際,樓梯設計對建筑抗震的影響應當被廣大設計師高度重視。目前來看,各種軟件的樓梯參與建筑抗震計算情況并不夠理想,不能過分依賴。設計可在比較合理的基礎上利用計算軟件,不拘泥于細節,不追求過高的計算精度,強調按概念設計進行各種調整。讓樓梯參與建筑抗震計算和加強抗震措施,使得樓梯對建筑抗震的影響降到最低,從而讓建筑結構更為合理。
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中圖分類號:TU318 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
由于經濟發展速度加快,社會需求不斷增多,使得建筑的高度不斷加高,形態愈加復雜,建筑結構中抗震設計也趨于多樣化。我國作為一個多震國家,結構設計中應注重抗震設計,良好的抗震設計和抗震措施至關重要。抗震設計中,要進行地基基礎的抗震設計??拐饦嬙齑胧┦墙Y構設計的重要內容。針對房屋建筑結構中的抗震設計要求,進行結構抗震設計和抗震措施,在結構設計與建筑施工中,應熟悉各種結構設計的抗震構造措施。
二.建筑結構抗震設計的基本要求
地震作用越大,房屋抗震要求越高。不同設防烈度和場地上,結構的實際抗震能力會有差別,結構可能進入彈塑性狀態的程度不同。震害表明,未經抗震設計的鋼筋混凝土結構,在7度區只有個別構件破壞,8度、9度破壞增多,因此,對不同設防烈度和場地可以有明顯差別。結構的抗震能力主要取決于主要抗側力構件的性能,主、次要抗側力構件的要求可以有區別。如框架結構中的框架與框架――抗震墻結構中的框架應有所不同。房屋越高,地震反應越大,其抗震要求越高。綜合考慮地震作用,結構類型和房屋高度等因素劃分抗震等級進行抗震設計,可以對同一設防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等級設計;對同一建筑物中結構部分采用不同抗震等級。
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構形式
為實現“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標,新版《建筑抗震設計規范》中取消了磚混內框架結構,提高了磚混結構建筑的設計要求。目前普遍使用的框架-剪力墻結構、剪力墻結構、框架結構三種結構形式中,框架-剪力墻結構的抗震性能最為突出,剪力墻次之。單純的框架結構造價雖然抗震性能不如前兩種,但其造價較低,施工技術成熟,是目前最為常見的結構形式。根據建筑當地的實際情況,結合建筑的使用功能,選取合適的結構形式,對于建筑抗震意義重大。
2.建筑抗震取決于適宜的抗震措施
在場地類型不同的情況下,抗震措施主要由建筑的不同等級決定。在確定建筑等級及場地類型之后,將先進的抗震理念和系統的分析計算納入到抗震措施設計中,即可改善建筑抗震設計,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地選擇、施工質量等其他因素。建筑工程場地選擇不當等造成施工質量下降,這些因素都可能對建筑結構的抗震性能造成重要影響。選擇建好的工程場地、加強施工質量監督,對于提高建筑抗震性能是十分必要的。
四.建筑抗震設計具體分析
抗震設計的重要基本要求就是要確保房屋基礎構造的延性設計要求得以保證,能夠在建筑結構延性問題上設立多道防線,以此才能避免建筑結構脆性過大造成的構造強度失衡、失控的現象發生,從而影響其抗震性能及成果。因此,這就需要做好以下幾點把握。
1.周全考慮房屋建筑選址問題在房屋工程項目立項之初,就要周全考慮好能夠發揮抗震成果的選址問題,如健全周到考慮好土體結構、地質、地貌等問題,并要預測分析地震活動發生時建筑構造的承受能力,且要記錄相關技術資料檔案中,待實地考證時能夠綜合評價。此外,還要避開影響建筑構造抗震效果發揮的不利區域、地段等,當避無可避時應當立足實際采取合理控制措施
2.加強建筑構造規劃研究
由于地震發生時建筑結構本身會發生應力過于集中、突破塑性變形彈性極限等的可能,進而形成結構抗震薄弱部分。因此,建筑構造設計應能保證建筑結構延性、安全度、以及選取合適的建筑平面、剖面進行設計,既要保證建筑結構強度穩定,又能避免建筑脆性過大而延性過小的負面現象發生。
3.保證地基與基礎設計要求當房屋項目工程的地基土體為粘性土、軟土、液化土、以及不均勻沉降土時,應當評估好地基的基礎沉降是否在預控范疇之內,是否發生嚴重不規則沉降現象,從而才能有針對性的采取防控措施。
4.滿足建筑構造體系設計要求
抗震性能價值體現是建筑構造體系設計中的重要組成部分。因此在構造設計上就要綜合分析、周全考慮、能夠統籌把握好各項綜合因素。如考慮好抗震防御等級、抗震強度控制指標、項目建設場地、以及基礎地基處理、供應材料的質量體系要求、現有技術規模等問題。
5.確保建筑構造的構件要求
(一)房屋建筑工程的結構基礎構件設計應當滿足相關規程標準、要求,如混凝土的圈梁、構造柱、芯柱、或者配筋砌體等的質量建設體系要求就必須能夠保證。
(二)要保證混凝土結構合理設計,在建筑的具體結構構件應能具備尺寸合理、縱向承重鋼筋及箍筋的強度達到設計標準,目的是控制剪切破壞先于彎曲破壞發生的可能,以及防止鋼筋屈服而引起的構件塑性變形遭受破壞發生。
(三)鋼結構建筑施工時能夠保證其構件尺寸、規格、數量合理,進而才能避免整體構造抗震成果發揮不利、結構失穩的現象發生。最后,還要周全考慮好建筑構造構件之間的鏈接、銜接性的體現,控制好構件節點的穩定性,保證其在地震發生時的塑性破壞能夠晚于其他結構構件,進而才能增強建筑結構的整體穩定性與安全度。
五.建筑結構設計抗震關鍵措施和設計方法
1.建筑結構抗震措施要點
(一)房屋建筑結構設計要從建筑的全局出發,全面考慮各種建筑部位的功能,在此基礎上,科學設計每個部分的構件,保證每個部件之間的契合,促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求,滿足一定的現實需求,同時,通過抗震設計,使得每個構件都可以具有相應的承載力,當地震來襲,每個構件都可以有著一定的次序先后破會,整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性,從而延緩地震破壞的速度,消耗爆發的能量。增強建筑的整體抗震能力。
(二)要嚴格選擇地基選址,地基選址是進行建筑結構設計的基礎,因此,在建筑結構抗震設計中,要科學避開山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本著堅硬,牢固,平坦,開闊的選址原則。親身實地,利用先進技術設備,進行地質勘探,山石水土監測,并取樣論證,科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠,地質穩定無滲漏,無坍塌,無暗河,無熔巖,無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。
(三)采用合理的建筑平立面。建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理,結構布置符合抗震原則,通過無數次的實驗表明,簡單、規則、對稱的建筑結構抗震能力強,對延緩地震烈度范圍延伸,消耗地震的能量,減少地震對整體結構的破壞,而且,對稱結構容易準確計算其地震反應。
(四)選擇合理的結構形式??拐鸾Y構體系是抗震設計應考慮的關鍵問題。建筑結構抗震設計中,不同結構的抗震結構體系的承載力受到抗震設防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經濟條件等多種條件的影響,因此房建結構抗震設計要綜合考慮,做到科學選擇,嚴謹設計。
(五)結構良好的延性有助于減小地震作用,吸收與耗散地震能量,避免結構倒塌。因此,結構設計應力求避免構件的剪切破壞,爭取更多的構件實現彎曲破壞。
六.結束語
因為涉及到人類生命財產安全的重要問題,建筑物的抗震問題是目前建筑結構設計界討論比較多的話題之一。因此,我們在對建筑物進行結構設計的時候,必須把房屋建筑結構中的抗震設計要求放到非常重要的位置,并采取適當的措施,盡量避免地震對建筑物的損壞,為保障人民的生命及財產作出應有貢獻。
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