建筑結構設計中抗震措施的分析

1、<p>　　建筑結構設計中抗震措施的分析</p><p>　　摘要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，人們對建筑的技術要求越來越高，尤其是近些年來，我國以及世界各地區(qū)的地震頻發(fā)，更是讓人們對它的關注度進一步加強。建筑結構的抗震設計能夠保證建筑物的抗震能力，降低地震發(fā)生時的經(jīng)濟損失。但是，如何要在建筑結構的設計中提高抗震能力呢，需要我們來共同探討制定相關的抗震措施。地震對建筑物的破壞程度，主

2、要取決于結構側移大小，如果結構變形能力不足以抵御地震輸入能量對結構變形的要求，則會發(fā)生倒塌。本文主要探討了在建筑結構設計中需注意的一些抗震措施。 </p><p>　　關鍵詞：建筑結構；抗震措施；設計規(guī)范； </p><p>　　中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A </p><p>　　1、建筑結構的主要隔震措施 </p><p>　　建

3、筑物的抗震設計中，我們通常是對地基進行特殊處理，設置抗震裝置，對建筑的上部結進行防震設計，在這里，我們對建筑設計中抗震的基本類型、主要措施結合具體實踐經(jīng)驗進行研究，這幾種措施通常是混合使用的，但是我們結合地震構造特點及建筑物本身結構，會有側重的在關鍵部位設置隔震層，依據(jù)隔震層的位置不同我們把建筑物的隔震設計分為以下幾種。 </p><p>　　1.1建筑物地基采用特殊材 </p><p>

4、　　料隔震建筑物基礎隔震，主要是對建筑物的基礎部分進行特殊處理，削弱地震時的地震波，從而減少地震對建筑物的損害。傳統(tǒng)上是在建筑物的基礎部分交替鋪上粘土、砂子，直接設置粘土或砂子墊層。在中國建筑史上，曾經(jīng)有人以糯米為原材料，在建筑物的基礎部分設 </p><p>　　置墊層，減少地震對建筑物的損害。近年來，有關部門在這方面的研究已經(jīng)取得了突破性進展，以瀝青為原料研究出一種特殊材料，以此設置隔震層效果更好。 <

5、/p><p>　　1.2建筑物基礎設置隔震裝置減震 </p><p>　　這一種隔震措施主要是在建筑物的基礎與上部建筑之間設置特殊裝置，減少地震向上傳遞，最高可減少地震對建筑物傳遞能量的2/3，但是，這種措施的缺陷是不適用于高層建筑，因為在高層建筑設置這種裝置會延長建筑結構自身的自振周期，起不到減小地震對建筑物損 </p><p>　　害的目的。通常采用的辦法有：摩擦滑

6、移隔震、粘彈性隔震等幾種，設置的裝置有橡膠墊、混合隔震裝置等。通過在基礎結構和上部結構之間設置隔震層，其中隔震支座能夠安定持續(xù)地支撐建筑物重量，并且具有適當彈性恢復力，吸收地震輸入能量。 </p><p>　　1.3建筑物層間隔震措施 </p><p>　　層間隔震這種方法主要適用于舊房改建，在施工方面具有簡單、易操作的特點。與建筑物基礎部分設置隔震裝置的辦法相比，層間隔震的效果不是非常明

7、顯，減震的效果可以達到0.2~0.3的范圍。這種方法主要是依靠設置在建筑結構各層間隔的減震裝置吸收或者削弱地震能量，從而減小地震對建筑物的危害，設置的裝置基本與基礎隔震的相同。這也就是通過引入隔震裝置來延長結構的周期，避開地震能量相對集中的頻段，改變結構動力特性，并利用耗能裝置來抑制結構的位移。 </p><p>　　1.4建筑物結構懸掛隔震 </p><p>　　懸掛隔震是將建筑物的大部

8、分或者整個結構懸掛起來，也就是我們通常所說的懸掛結構，這樣，當?shù)卣饋砼R時，地震的能量不會傳遞給懸掛起來的結構，從而達到減小地震損害的目的。這種隔震方式最常見于大型鋼結構，大型鋼結構總是采用鋼結構懸掛體系，以此隔震。大型鋼結構一般分為主框架和子框架，在懸掛體系中，子框架通過索鏈或者吊桿懸掛于主框架上，當?shù)卣饋砼R時，主框架會隨著地殼運動發(fā)生搖擺，但是，子框架和主框架之間是能夠活動的索鏈和吊桿，地震的能量到達這個部位的時候就會削弱，不至于傳遞

9、到子結構產(chǎn)生慣性力。 </p><p>　　1.5建筑物走向設計抗震問題 </p><p>　　地震是由于地殼的運動而引起的，與地質(zhì)結構有非常重要的關系。在建筑物選址的時候，應該充分考慮當?shù)氐刭|(zhì)條件，分析當?shù)氐卣鸬恼鹣颍尳ㄖ锏淖呦蚺c地震震向垂直，盡量避免兩個走向平行。從汶川地震和玉樹地震的實際情況來看，與地震震向平行的建筑物的倒 </p><p>　　塌率更高，

10、與之相反，與地震震向垂直的建筑物就不太容易倒塌。研究發(fā)現(xiàn)，與地震震向平行的建筑物，在地震發(fā)生時，隨地震波運動的幅度更大，因此更容易倒塌。我們在建筑設計中有關抗震都是堅持了小震不塌、大震能修的原則，雖然設計方面在抗震方面也采取了很多措施，但是，由于各種原因，還是不可避免的出現(xiàn)了在地震中因為建筑結構方面的問題而給人們帶來巨大損失，建筑物走向設計抗震問題也是建筑物修建不容忽視的一面。 </p><p>　　2、我國建筑

11、設計的現(xiàn)狀 </p><p>　　近年來我國建筑層數(shù)和建筑高度增加，利用結構空間作用，又發(fā)展了框架，簡體結構、簡中簡結構、多簡結構和巨型結構等多種結構體系。高層建筑結構的承載能力、側移剛度、抗震性能、材料用量和造價高低，與其采用結構體系有著密切關系。不同結構體系，適用于不同層數(shù)、高度和功能的建筑。在高層結構設計中，水平力是控制的因素，在地震區(qū)水平力是高層建筑結構設計的決定因素。剪力墻結構剛度大、周期短、地震作用大

12、，在設計中應注意調(diào)整結構剛度。近年來出現(xiàn)了一系列新的結構體系，其中有巨型框架結構、巨型桁架結構、 </p><p>　　懸掛和懸挑結構。目前采用這些結構體系的工程尚較少，對于這些結構的研究也不夠深入、成熟尚不能普遍推廣于設計與施工中。 </p><p>　　2.1高層建筑設計的特點。在相同的建設場地中，建造高層建筑可以獲得更多的建筑面積，建筑結構要抵抗豎向荷載和水平荷載，在低層和多層結構設

13、計中，往往是以重力為代表的豎向荷載起控制作用，對于高層結構的設計，盡管豎向荷載仍對結構設計產(chǎn)生重要作用，但起控制作用的是水平荷載。因此，在高層建筑結構設計中，抗側力的設計是關鍵，水平荷載是決定因素。對于一定高度的建筑物，作為其水平荷載的風荷載和地震作用將隨結構動力特性的不同而有顯著的變化。 </p><p>　　2.2抗震設計要求更高。在高層建筑結構的抗震設防設計時，要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載，還必須使建

14、筑結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、中震可修、大震不倒。計算結構的延性是困難的，結構或構件的延性是通過一系列的構造措施實現(xiàn)的。在高層建筑設計中，為使結構具有良好的延性，構件要有足夠大的截面尺寸，柱的軸壓比、梁和剪力墻的剪壓比、構件的配筋率都要適宜，應遵照規(guī)范、規(guī)程的要求。此外，高層結構中的剪力墻的截面也往往很大。因此，剪切變形的影響不可忽略。 </p><p>　　2.3防震措施中減輕高層建筑自重比多層建筑更

15、重要減輕高層建筑的自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣的地基或樁基情況下，減輕房屋自重意味著在不增加基礎的造價和處理措施的前提下，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層上可能具有突出的經(jīng)濟效益。地震效應與建筑的自重成正比，減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效辦法。高層建筑的質(zhì)量大了，不僅作用于結構上的地層剪力大，還由于重心高、地震作用傾覆力矩大對豎向構件產(chǎn)生很大的附加軸力，也造成很大的附加彎矩。 </p>

16、<p>　　3、我國建筑設計技術不完善 </p><p>　　3.1傳統(tǒng)的建筑抗震設計 </p><p>　　傳統(tǒng)的建筑抗震設計只能保證結構本身具有足夠的強度、剛度和延性。 </p><p>　?。?）沒有塑性變形能力的結構遭受大地震時，容易發(fā)生脆性破壞，造成人員傷亡。 </p><p>　?。?）有一定柔性的結構可以保證人身安全，

17、但發(fā)生震災后也會造成結構物傾斜，以致地震后不能維持其功能。更重要的并不是提高結構的強度就能解決問題的，結構強度大時，結構內(nèi)部的加速度反應相應隨之增大，引起傾覆、重要機器的破損等。而我們的建筑防震主要 </p><p>　　還是停留在增加其結構強度上。因此，在建筑設計防震部門應從長遠利益出發(fā)，依據(jù)當?shù)氐牡乩憝h(huán)境，地形等將結合，把建筑物與地面隔離開，即使地面出現(xiàn)振動，建筑物也不會受影響。 </p>&l

18、t;p>　　3.2我國建筑材料方面的差異 </p><p>　　中國目前使用的基本都是傳統(tǒng)材料中的鋼筋混凝土材料、磚混材料。在墳川地震中，大量磚混結構發(fā)生整體倒塌，甚至是粉碎性倒塌，造成了慘重的人員損失。日本在大量使用傳統(tǒng)建筑材料的同時，也在積極開發(fā)新的建筑材料，據(jù)傳統(tǒng)材料中，日本防震建筑大多采用木材、 </p><p>　　鋼材、鋼筋混泥土等材料。而鋼筋混土材料是當今中日兩國都大量

19、采用的建筑材料，因為鋼筋抗拉性能好，混凝土的抗壓性能好，鋼筋混凝土材料將兩者結合起來，使它們的力學性能得到合理的應用。但是同時也是地震災害的罪魁禍首。在我國地震帶地區(qū)，今后可以廣泛設 </p><p>　　計推廣免震建筑，并且不斷開發(fā)利用新型的建筑材料。 </p><p><b>　　4、結語 </b></p><p>　　建筑物的抗震問題是目

20、前建筑結構設計界討論比較多的話題之一，也是涉及到人類生命財產(chǎn)安全的重要問題，因此，我們在對建筑物進行結構設計的時候，必須把建筑物的抗震問題放到非常重要的位置，并采取適當?shù)拇胧?，盡量避免地震對建筑物的損壞。我國目前的抗震 </p><p>　　烈度定得偏低，為增強我國建筑的抗震能力，首先要提高建筑抗震設防標準，將每個城市的建筑抗震設防烈度水平，并在此基礎上進一步推廣運用抗震技術，要求更多的城市建筑按照抗震設防標準進