基于建筑工程結構抗震設計

1、<p>　　基于建筑工程結構抗震設計</p><p>　　摘要： 本文介紹抗震設計相關概念，設計思路及需要注意的問題，以求更清晰地、合理地進行建筑的結構抗震設計。 </p><p>　　關鍵詞：建筑結構；抗震設計； </p><p>　　中圖分類號：TU3文獻標識碼： A </p><p>　　建筑結構的抗震設計是一個完整、系統的過

2、程，從場址的選擇到建筑物的結構設計，抗震設計貫穿了整個過程。而且建筑物的抗震設計是衡量建筑結構設計是否符合要求的重要指標。因此如何準確、合理的運用不同的抗震設計方法，是非常重要的，對于不同的建筑、不同的情況應區(qū)別對待，從而尋求最合理的結構布置。 </p><p><b>　　1、抗震目標 </b></p><p>　　抗震設防目標，是抗震設計的所要達到的設計目標。目標

3、可以定的低，也可以定的高，對于不同的建設單位，建設工程，是有可能不同的。這個就是屬于規(guī)范提出的抗震性能化設計的范圍。但是一般建筑，應該滿足國家規(guī)定的基本的抗震設防三水準目標：“小震不壞、中震可修、大震不倒”。這個也是最低的目標要求，最基本的抗震設計要求。 </p><p>　　為實現三個水準目標，我國主要采取二階段設計。第一階段設計是承載力驗算，取多遇地震的地震動參數計算結構的彈性地震作用標準值和相應的地震作用效

4、應，采用《建筑結構可靠度設計統一標準》規(guī)定的分項系數設計表達式進行結構構件的截面承載里抗震驗算，這樣既滿足多遇地震下具有必要的承載力可靠度，又滿足設防地震下損壞可修的目標。第二階段設計是彈塑性變形驗算，對地震時易倒塌的結構、有明顯薄弱層的不規(guī)則結構以及有專門要求的建筑，除進行第一階段設計外，還要進行結構薄弱部位的彈塑性層間變形驗算，并采取響應的抗震構造措施，定量的實現罕遇地震下的設防要求。大多數的結構，可只進行第一階段設計，而通過概念設

5、計和抗震構造措施定性的實現罕遇地震下的設防要求。 </p><p><b>　　2、結構地震作用 </b></p><p>　　從上面的介紹可以看到，按照我國三水準設防目標，計算地震作用也是比較復雜的。但是由于國家規(guī)范已經做了大量的工作，所以我們結構設計人員已經是到了直接應用的階段了。例如，某個城鎮(zhèn)，它的設防烈度是多少，設計基本地震加速度是多少，設計地震分組是什么，多

6、遇地震下參數是多少，等等，規(guī)范里都有依據可以查到，但這些是要花費非常大的精力去試驗、實踐才能得出來的數據，而我們查下規(guī)范，就可以得到。所以我覺得，規(guī)范使得抗震設計可以有據可依，設計也才可以順利的進行。另一個方面，隨著結構計算軟件的發(fā)展，我們地震作用的計算也變得更簡化。我們只需要準確理解地震相關各種參數的意義，合理準確的輸入到計算程序中，那么程序就可以計算出相應情況下的地震作用，而后用于結構構件的內力、配筋計算。 </p>

7、<p><b>　　3、抗震變形驗算 </b></p><p>　　當地震作用計算完成后，把地震力加之于結構，就可以得到相應地震力作用下結構的位移。按照我國三水準設防目標，要求對結構進行多遇地震下的彈性變形驗算，對應“小震不壞”；對甲類建筑、位于高烈度區(qū)和場地條件較差的建筑、超過一定高度的高層建筑、特別不規(guī)則的建筑、采用隔震和消能減震設計的結構進行罕遇地震下的彈塑性變形驗算，對應“

8、大震不倒”。當然，這個也是概念性的定義，如何把它應用于實際，規(guī)范也給出了量化的標準，使設計可以有據可依。而我們也必須明白，這些量化的標準也是經過大量的試驗和對試驗結果的分析而得來，是來之不易的。同樣，由于結構計算軟件的發(fā)展，地震作用下的位移也是可以計算出來的。那我們就可以按照計算的結果來驗算結構剛度是否滿足規(guī)范要求，實際也是是否滿足設防目標要求。按彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比△ u/h 宜 </p><p

9、><b>　　符合以下規(guī)定： </b></p><p>　?。?）高度不大于150m 的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比△ u/h 不宜大于下表的限值； </p><p>　?。?）高度等于或大于250m 的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比△ u/h 不宜大于1/500； </p><p>　?。?）高度在150 ～ 250m

10、 之間的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比△ u/h 的限值按本條第1 款和第2 款的限值線性插入取用。 </p><p>　　（4）樓層層間最大位移△ u 以樓層最大的水平位移差計算，不扣除整體彎曲變形?？拐鹪O計時，樓層位移計算不考慮偶然偏心的影響。當計算結果不滿足上述限值要求時，表明結構位移過大，結構某方面剛度不足，所以我們就要找出問題的原因，調整結構剛度，使結構滿足位移要求。經過反復的試算、分析，得出比

11、較合理的結構布置。 </p><p>　　4、抗震措施和抗震構造措施 </p><p>　　當一個建筑結構的抗震變形滿足要求后，表明該結構的剛度滿足要求，而相應地震力也已經計算得到，那就可以往下進行結構構件內力及配筋計算。此刻的內力、配筋結果就是考慮了抗震設計的結果。但是抗震設計的內涵要比它大，它表現在抗震措施的考慮上?！翱拐鸫胧笔浅说卣鹱饔糜嬎愫蜆嫾沽τ嬎阋酝獾目拐鹪O計內容，包括建

12、筑總體布置、結構選型、地基抗液化措施、考慮概念設計對地震作用效應（內力和變形等）的調整，以及各種抗震構造措施?？拐鸫胧┌拐饦嬙齑胧??！翱拐饦嬙齑胧笔侵父鶕拐鸶拍钤O計的原則，一般不需要計算而對結構和非結構各部分必須采取的各種細部構造，如構件尺寸、高厚比、軸壓比、長細比、板件高厚比，縱筋配筋率、箍筋配箍率、鋼筋直徑、間距等構造和連接要求等等。結構抗震設計，必須要包括抗震措施及其抗震構造措施。這種種規(guī)定，詳細分布于規(guī)范的個章節(jié)，非常具

13、體，數量非常多。例如框架結構有什么要求，剪里力墻結構又怎么樣，框架- 剪力墻結構、部分框支剪力墻結構、筒體結構等等又有什么要求，我們結構設計人員也一定要根據不同的結構類型，采用相應的抗震措施及其抗震構造措施?？拐鸫胧┘捌淇拐饦嬙齑胧眠€有點要注意的。因為不同</p><p><b>　　5、計算案例 </b></p><p>　　某建筑高層住宅24~26 層，下面6

14、 層是商鋪及辦公，兩層地下室。英德抗震設防烈度6 度，本來地區(qū)烈度較低，但由于結構自身原因和對抗震設防要求，實際做出來的配筋也是比較大。上面住宅部分布置剪力墻，但是因為下面有辦公樓及地下車庫，所以要涉及框支剪力墻轉換，而且是高位轉換。由于高位轉換對結構抗震不利，經與甲方商定，轉換層設在地面以上結構四層。地震信息輸入如下：丙類建筑；地震烈度，6度；場地類別，II類；設計地震分組，一組；特征周期，TG=0.35；地震影響系數最大值，0.04

15、；活荷重力荷載代表值組合系數，0.5；周期折減系數，0.9；結構的阻尼比，0.05；考慮偶然偏心；考慮雙向地震扭轉效應；振型組合方法，CQC耦聯；計算振型數，18個?？拐鸬燃?，6度，>80米的一般部分框支剪力墻結構，框支框架為二級，底部加強部位剪力墻為二級，非底部加強部位剪力墻為三級；但由于轉換層位置>3層，所以最終框支框架按一級，底部加強部位剪力墻按一級。計算出來彈性位移較小，基本<1/1800，滿足規(guī)范<1/