關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的探討

1、<p>　　關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的探討</p><p>　　摘要：建筑行業(yè)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)行業(yè)之一，關(guān)系到居民的切身利益。我國(guó)是多地震國(guó)家，但我國(guó)目前對(duì)地震的預(yù)防能力較弱，地震給我國(guó)帶來了極其巨大的災(zāi)害，因此，不僅國(guó)家要加強(qiáng)對(duì)防震抗震的理論和技術(shù)研究，更要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)，這是進(jìn)一步保障我國(guó)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要措施之一。本文筆者將從我國(guó)建筑中抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀起筆，探究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗

2、震設(shè)計(jì)原則，尋找結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震措施，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)提出展望。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；問題；對(duì)策 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　一、抗震概念設(shè)計(jì)的基本原則 </p><p>　　1、建筑場(chǎng)地選擇的基本原則 </p><p>

3、　　場(chǎng)地條件是造成建筑物震害的重要原因，因此在選擇建筑物場(chǎng)地時(shí)，工程師應(yīng)該注意掌握?qǐng)龅氐墓こ痰刭|(zhì)、地震活動(dòng)和地震地質(zhì)等會(huì)影響工程的因素，并結(jié)合工程的實(shí)際需要，對(duì)抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段做出綜合評(píng)價(jià)。選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，例如平坦、開闊的堅(jiān)硬場(chǎng)地土；避開對(duì)建筑抗震不利的地段，當(dāng)無法避開時(shí)，要采取有效的抗震措施。 </p><p>　　2、建筑體型的確定原則 </p><p>　　建筑物體

4、型應(yīng)力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，質(zhì)量和剛度變化均勻，以減少地震作用產(chǎn)生的變形、應(yīng)力集中及扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。 </p><p>　　3、選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系 </p><p>　　結(jié)構(gòu)布置應(yīng)具備多道抗震防線，多道設(shè)置抗震防線是為了防止由于地震的連續(xù)性對(duì)建筑物帶來的多次沖擊，以提高建筑物的防震能力。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，避免地震對(duì)抗震結(jié)構(gòu)體系的破壞，同時(shí)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度需分

5、配合理，避免薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)。而一旦薄弱環(huán)節(jié)的出現(xiàn)，就要采取有效的加強(qiáng)措施。 </p><p>　　4、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理 </p><p>　　考慮到結(jié)構(gòu)可能在地震中會(huì)變形，建筑幕墻等應(yīng)采用可靠的連接方法，加強(qiáng)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的預(yù)埋件錨固部位，承受來自建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件帶給建筑主體的震力。墻體材料方面要優(yōu)先考慮輕質(zhì)材料。剛性護(hù)墻沿縱向宜均勻?qū)ΨQ布置，與主體連接可靠，才能適應(yīng)結(jié)構(gòu)向不同方向的位移。 &l

6、t;/p><p>　　二、建筑抗震場(chǎng)地的選擇 </p><p>　　建筑場(chǎng)地的選擇應(yīng)根據(jù)工程需要，以及工程地質(zhì)有關(guān)資料和地震活動(dòng)情況和進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)不同的場(chǎng)地，對(duì)天然地基時(shí)的抗震承載力進(jìn)行分析，對(duì)震陷、震動(dòng)液化可能性與液化危害度進(jìn)行分析。必要時(shí)，對(duì)其處理可采用規(guī)范的相應(yīng)的地基來進(jìn)行。根據(jù)地震烈度、場(chǎng) </p><p>　　地土的厚度和斷裂的地質(zhì)歷史來對(duì)避讓距離進(jìn)行確

7、定，從而確定場(chǎng)地范圍內(nèi)的地震斷裂。在選擇場(chǎng)地地基時(shí)，要避開對(duì)建筑不利的地段，如果沒法避開時(shí)，采用適當(dāng)?shù)目拐鸫胧?</p><p>　　三、選擇抗震體系類型 </p><p>　　合理選擇建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系決定了建筑結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。具體而言，應(yīng)注重以下三方面的設(shè)計(jì)：第一，建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的

8、一個(gè)重要原則就是結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有必要的贅余度、良好的變形能力和內(nèi)力重分配的功能，地震中，即使一部分構(gòu)件退出工作，其余部分構(gòu)件仍能承擔(dān)起豎向荷載，避免整體建筑結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。 </p><p>　　第二，建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)具有清晰明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和恰當(dāng)合理的地震作用傳遞路徑。在這過程中，豎向建筑構(gòu)件的布置，應(yīng)盡量使豎向建筑構(gòu)件在垂直重力荷載作用下的壓應(yīng)力水平接近均勻；樓屋蓋梁體系的布置，應(yīng)盡量使垂直重力荷載以最短的路徑傳遞到豎向

9、構(gòu)件墻、柱上去；轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系的布置，應(yīng)盡量做到使上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳遞來的垂直重力荷載通過轉(zhuǎn)換層一次至二次轉(zhuǎn)換。另外，建筑的整體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系也必須明確，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)一般由框架、簡(jiǎn)體、剪力墻、支撐等組成，它們宜盡量連續(xù)貫通。 </p><p>　　第三，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。宜具有合理恰當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和剛度分布，防止和避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的塑性變形集中或應(yīng)力集中；建筑的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

10、應(yīng)使節(jié)點(diǎn)基本不被破壞，底層柱底的塑性鉸宜形成晚，應(yīng)當(dāng)使柱、梁端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能地分散；對(duì)于可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取適當(dāng)措施提高抗震能力。 </p><p>　　四、選擇抗震結(jié)構(gòu)體系 </p><p>　　―般情況下，應(yīng)優(yōu)先選擇不負(fù)擔(dān)重力荷載的豎向支撐或填充墻，或選用軸壓比不太大、延性較好的抗震墻等構(gòu)件，作為第一道抗震防線的抗側(cè)力構(gòu)件?？蚣塄D抗震墻結(jié)構(gòu)體系中的抗震墻、處于第一道防線，當(dāng)

11、抗震墻在一定強(qiáng)度的地震作用下遭受可允許的損壞，剛度降低而部分退出工作并吸收相當(dāng)?shù)牡卣鹉芰亢螅蚣懿糠制鸬降诙婪谰€的作用。這種體系的設(shè)計(jì)既考慮到抗震墻承受大部分的地震力。對(duì)于強(qiáng)栓弱梁型的延性框架。應(yīng)具備必要的強(qiáng)度，良好的變形能力和耗能能力。如果抗震結(jié)構(gòu)體系有較高的抗側(cè)力強(qiáng)度，但缺乏足夠的延性，則這樣的結(jié)構(gòu)在地震時(shí)很容易破壞（如元筋砌體）；但如結(jié)構(gòu)有較大的延性、而抗側(cè)力強(qiáng)度不高，在不大的地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形（如純框架結(jié)構(gòu)），如果砌

12、體結(jié)構(gòu)加上屆邊約束構(gòu)件，使其只有較好的變形能力。 </p><p>　　抗震計(jì)算中的延性保證。延性控制準(zhǔn)則的一般要求都包括對(duì)兩個(gè)物理量的要求：一是所討論的部件（如包括節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的梁柱接頭區(qū)）在預(yù)定部位（如梁端）屈服后所能達(dá)到的變形量的大小；另一個(gè)是直到變形量增大到預(yù)期值為止，部件各部位都必須保持其應(yīng)具備的承載 </p><p>　　力而不發(fā)生先期承載力失效。其中第一個(gè)物理量是被衡量和控制的量

13、，第二個(gè)量是第一物理量的基本保障。對(duì)節(jié)點(diǎn)而言，就是要求節(jié)頭區(qū)梁端或柱端屈服后達(dá)到某個(gè)必要的變形之前不會(huì)先行發(fā)生破壞或剪切失效。具體框架節(jié)點(diǎn)延性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則表達(dá)如下。 </p><p>　　提高抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性、改變其變形能力，力求避免脆性破壞；為此砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和構(gòu)造柱、芯校，或采用配筋砌體和組合砌體柱等；鋼筋混凝土構(gòu)件應(yīng)合理的選擇尺寸、配置縱向鋼筋和箍筋。為了保證強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)

14、件的抗震設(shè)計(jì)理念，在配置縱向鋼筋和箍筋時(shí)，應(yīng)考慮梁翼緣板的作用和梁裂縫寬度驗(yàn)算或超配而增加梁縱筋的影響?？蚣芸v向鋼筋的最小配筋率，應(yīng)與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》一致，或者略小。 </p><p>　　五、重視建筑結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則性和對(duì)稱性 </p><p>　　建筑物的平面布置在建筑設(shè)計(jì)中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求柱子的距離內(nèi)墻的布置空間活動(dòng)面積的大小通道和樓梯的位置電梯

15、井的布置房間的數(shù)量和布置等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來。而且，由于建筑使用功能不同，每個(gè)樓層的布 </p><p>　　置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括外圍填充墻內(nèi)隔墻有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻等等布置不對(duì)稱，墻體與柱子分布的不對(duì)稱不協(xié)調(diào)，使建筑物在地震時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震作用，對(duì)抗震很不利有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面 </p><p>　　的

16、一側(cè)，結(jié)果在地震中造成靠電梯一側(cè)建筑物的嚴(yán)重破壞這是因?yàn)殡娞菥簿哂袠O大的抗側(cè)力剛度，吸引了地震作用的主要部分有的建筑物，在平面布置上一側(cè)的墻體很多，而另一側(cè)的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對(duì)稱，質(zhì)量分布也偏心，使結(jié)構(gòu)的受力和變形 </p><p>　　不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng)，帶來局部墻面的破壞有的建筑物，如底層為商場(chǎng)的臨街建筑，臨街一側(cè)往往不設(shè)墻體，而其另一側(cè)則有剛度很大的墻體封閉，兩側(cè)在剛度上相

17、差很多，也將在地震時(shí)引起扭轉(zhuǎn)地震作用，對(duì)抗震不利還有的建筑平面布置上，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不 </p><p>　　對(duì)齊或中斷，使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻，對(duì)抗震也帶來不利，客易引起結(jié)構(gòu)的局部破壞建筑平面布置設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震關(guān)系很大。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]李智建，石延明.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的