建筑結構設計中基于抗震措施的分析

1、<p>　　建筑結構設計中基于抗震措施的分析</p><p>　　摘要：近年來地震不斷的發(fā)，讓人們注意抗震結構設計的重要性，超限高層結構設計采用基于性能的抗震設計理念和方法是可行的，采取比標準規(guī)范更加有效的抗震措施，基于保證建筑結構的質量安全，同時，加強建筑結構抗震能力的設計。 </p><p>　　關鍵詞：建筑結構；結構設計；抗震措施 </p><p>

2、　　中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　無論是對于建筑物而言還是對于工程施工而言，建筑結構都有著重要作用，對于建筑物而言，建筑結構承載著建筑物的成敗，同時人們生活水平和觀念的轉變對建筑結構提出了更高的要求，不但要求建筑物的安全性還要求結構的美觀性，在我國，對建筑物安全性影響最大的就是地震。因此，為了

3、滿足社會大眾對建筑物的要求，提高自身的建筑質量和經濟效益，建筑企業(yè)都紛紛開展建筑結構抗震性設計。 </p><p>　　1.傳統(tǒng)的抗震設計方法局限性 </p><p>　　在我國抗震規(guī)范進行抗震設計的建筑，其抗震設計目標是：當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需要修理可繼續(xù)使用，當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用，

4、當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度預估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”的多級設計思想，但其實質是以保證人的生命安全為原則的一級設計理論。其設計方法采用：小震不壞采用結構線彈性驗算；中震可修及大震不倒，采用加強結構構造措施及薄弱層彈塑性驗算。這樣設計的建筑物可以避免主體結構倒塌而保證人的生命，但地震所造成的正常使用功能的喪失和巨大的社會經濟損失，很可能會大大超出社會和業(yè)主可接受的程度?？v觀現

5、行抗震理論和設計方法中存在的問題，可總結如下：①對損失的控制不力，對業(yè)主的要求難以滿足；②結構性能概念不明確，設計透明度??；③結構性能標準缺乏靈活性；④結構性能目標實現過程的誤區(qū)。 </p><p>　　2.目前建筑結構抗震性設計的關鍵問題 </p><p><b>　　1)場地選擇 </b></p><p>　　在建筑結構設計中，場地的選擇是

6、其中重要的一部分，所以，在建筑結構抗震性設計中，建筑場地的選擇對建筑結構抗震性能的影響也是比較大的。在選擇建筑場地時，一定要對當地的地理環(huán)境有所了解，避開不利的地段。如果場地不利，會造成地表發(fā)生錯動或者斷裂、地基沉降、滑坡等狀況，對工程質量會產生一定的影響。正因如此，在選擇建筑場地過程中，要盡量避免在“軟弱場地、易液化土、狀態(tài)不均勻”等場地進行建筑物的建筑。如果建筑地點的土壤普遍不合格，那么就需要采取一定的抗震防裂措施來提高建筑結構的抗

7、震等級，比如可以強化地基，加強結構的整體性等，對于地基來說可以采用樁基、強化基礎等處理措施，這樣即使不可避免地出現了不利場地，也能通過措施的應用而得以改善。 </p><p><b>　　2)結構體系選擇 </b></p><p>　　建筑結構體系的選擇關系到了建筑結構的穩(wěn)定性，自然也會成為抗震設計中的重要部分。首先，結構體系要具有相對的獨立性。對于建筑結構體系的整體

8、功能發(fā)揮來說，其應該具有一定的整體性和聯系性，但是，對于抗震性來說，建筑結構體系就應該具有相對的獨立性。主要是指結構體系應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。因此，在設計建筑結構時，應該要確保建筑結構具有一定的內力分配功能，這樣如果一個構件受到了震力的破壞，其他的構件仍能夠正常承載，一定程度上避免了整體結構失效可能性的出現。其次，合理分布震力傳遞途徑。在結構設計過程中應該重視豎向的建筑結構要具有垂自

9、重力傳遞的作用，“樓屋蓋梁系的布置”要盡量保證從上部結構中傳遞過來的重力荷載能夠通過轉換層進行轉換，同時，抗側力結構要明確，盡量保證其連續(xù)性，如果結構出現了豎向變化則要盡量確保變化的均勻發(fā)生。最后，要具有適當剛度和以及強度。 </p><p>　　3)規(guī)則布置建筑平面 </p><p>　　建筑平、立面布置應符合抗震概念的設計原則，宜采用規(guī)則的建筑設計方案，而不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案。

10、因此，在進行建筑結構抗震性設計過程中，要盡量規(guī)則布置建筑平面，通常我們都比較重視建筑結構的對稱性和規(guī)則性，結構的對稱性主要是指抗側力主體結構之間的對稱，而規(guī)則性主要體現在以下幾個方面，第一，抗側力結構主軸方向剛度和變形特性相近。第二，在抗側力結構豎向斷面均勻、構成的變化均勻。第三，平面布置的統(tǒng)一軸向上的抗側力結構具有的剛度要均勻。第四，平面的中心和周邊結構要相互協(xié)調，確保主體結構有較好的“抗扭剛度”，從而提高建筑結構抗變形的能力。 &l

11、t;/p><p>　　3.建筑結構設計中主要抗震措施 </p><p><b>　　1)結構方案布局 </b></p><p>　　結構布置原則：結構方案設計中盡量做到體型(平而和立而的形狀)簡單，抗側力體系的剛度和承載力上下變化連續(xù)、均勻，平而布置基本對稱。即在平立面、豎向剖面或抗側力體系上，沒有明顯的、實質的不連續(xù)(突變)。規(guī)范中雖然列出了不規(guī)

12、則的量化標準，但我們在設計中還是應該盡量從概念上把握。 </p><p><b>　　2)場地和地基 </b></p><p>　　地震造成建筑的破壞，除地震動直接引起結構破壞外，還有場地條件的原因，如：地震引起的地表錯動與地裂，地基土的不均與沉陷、滑坡和粉、砂土液化等。因此應盡量選擇對抗震有利的地段，避開斷裂、滑坡、液化等不利地段。 </p><

13、p><b>　　3)內力的調整。 </b></p><p>　　(1)強柱弱梁。強柱弱梁指的是使框架結構塑性鉸出現在梁端的設計要求。用以提高結構的變形能力，防止在強烈地震作用下倒塌?！皬娭趿骸辈粌H是手段，也是目的，其手段表現在對柱的設計彎矩人為放大，對梁不放大。其目的表現在調整后，柱的抗彎能力比之前強了，面梁不變。即柱的能力提高程度比梁大。這樣梁柱一起受力時，梁端可以先于柱屈服。 &

14、lt;/p><p>　　規(guī)范中對于一級框架結構和9度的級框架是按照實際承載能力進行調整，面對于其他的梁柱僅進行內力的調整，但在實際設計中往往出現梁配筋超過內力所需的情況，如裂縫控制、構造配筋、樓板鋼筋的影響等，因此要真正實現“強柱弱梁”不能僅進行內力調整，更應該復核調整后柱的承載能力是否大于梁的承載能力，梁筋超配的情況下，柱配筋也相應調整。從汶川地震中建筑物破壞情況看，多數框架結構破壞塑性鉸均出現在柱上，強柱弱梁很難

15、實現，因此我們在設計中在滿足承載力要求的情況下應盡量減小梁的配筋，加大柱配筋。 </p><p>　　(2)強剪弱彎。剪切破壞為脆性破壞，結構若出現脆性破壞極易造成建筑物無征兆的突然倒塌，因此我們應避免這種破壞。強剪弱彎即是通過內力及配筋的調整，使構件的抗剪能力強于抗彎能力，彎曲破壞早于剪切破壞。同強柱弱梁情況類似，有些情況僅進行內力的調整，在設計中同樣應注意梁柱主筋超配時箍筋相應調整，真正做到強剪弱彎。 <

16、;/p><p>　　(3)剪力墻內力的調整。對于抗震等級為一級的剪力墻，底部加強部位以上的部位，墻肢的組合彎矩設計值及剪力設計值均乘以放大系數，彎矩放大是為保證剪力墻的塑性鉸出現在底部加強部位，剪力放大是彎矩放大的同步，為實現強 </p><p><b>　　剪弱彎的要求。 </b></p><p><b>　　結語 </b>

17、</p><p>　　經歷過汶川地震、玉樹地震、雅安地震后，國家對民用居住建筑、商用建筑、政府辦公建筑、醫(yī)療科研建筑的結構設計和建造，就要更重視抗震措施這一方面，抗震結構設計已經成為今后建筑結構設計的主流和重心。此外，建筑結構設計人員要根據實地情況和自身經驗，加入對建筑抗震性能的研究，不斷總結創(chuàng)新建筑結構設計中的抗震理念。 </p><p><b>　　參考文獻： </b&

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