建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計探討 (1)

1、CONSTRUCTION城市建設4.14青海玉樹縣發(fā)生7.1級地震，給人們帶來了無可估量的損失，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震等級，保障人民生命財產(chǎn)有效的建筑抗震規(guī)范是各國政府和科技工作者的共同目標。相關(guān)資料也表明2010年也進入了地震多發(fā)年，人類從已有地震災害中吸取大量教訓的同時，也取得了寶貴的經(jīng)驗，即對于地震災害要以預防為主。雖然臨時性的地震預報可以在很大程度上減少人員傷亡，但是根本的預防措施在于基于先進的抗震思想和理論研究的基礎(chǔ)上，采取合理的結(jié)

2、構(gòu)抗震設計方法和基于性能要求的抗震措施，從根本上消除抗震薄弱環(huán)節(jié)，提高房屋總體抗震能力和抗震可靠度。1場地地基的選擇選擇建筑場地時，應根據(jù)工程需要，拿捏地震活動情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料綜合評價。對不同的場地，應分析其作為天然地基時的抗震承載力，如為軟弱土(軟土、液化土)，則應分析其震陷、震動液化可能性與液化危害度。必要時，可以按規(guī)范采取相應的地基或基礎(chǔ)處理措施，如樁基、地基加固處理、或基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)處理等。對于場地范圍內(nèi)的地震斷裂，規(guī)范

3、要求根據(jù)地震烈度(8度以上)、斷裂的地質(zhì)歷史和場地土的厚度來確定避讓距離。宜選擇對建筑抗震有利的地段；避開對建筑不利的地段，當無法避開時，取適當?shù)目拐鸫胧徊粦谖ｋU地段建造甲、乙、丙類建筑物。2選擇有利于抗震的體系的類型建筑結(jié)構(gòu)影響抗震的因素很多.使用功能的重要性，體系的類型(結(jié)構(gòu)在平面與立面上的規(guī)則性、對稱性、整體性與剛度的均勻性，以及材料類型)與施工因素等都會有所影響。首先，建筑的體型要簡單，平立面布置宜規(guī)則。體型簡單和規(guī)則的建筑

4、，受力性能明確設計時容易分析結(jié)構(gòu)在地震作用下的實際反應及其內(nèi)力分析。且結(jié)構(gòu)細部的構(gòu)造也易于處理所以這類結(jié)構(gòu)遭遇地震后其震害相對都較輕。其次，對于結(jié)構(gòu)體系的類型，其規(guī)則性關(guān)系到建筑地震作用的產(chǎn)生、分配和傳遞，其建筑材料及結(jié)構(gòu)體系對建筑物的固有周期和抗震延性有很大影響。扭轉(zhuǎn)不規(guī)則時，產(chǎn)生附加扭矩，即影響地震作用的產(chǎn)生:剛度不連續(xù)時，影響地震作用的分配傳力構(gòu)件不連續(xù)時，影響地震作用的傳遞。它們都對建筑的抗震不利。因此，對體型復雜、平立面特別不

5、規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)需要在適當部位設置防震縫，使其形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。否則，如為平面不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)(扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，凹凸不規(guī)則，樓板局部不連續(xù))，或立面不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)(側(cè)向剛度不規(guī)則，豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，樓板側(cè)向承載力突變)，則應進行水平地震作用計算和內(nèi)力調(diào)整，并對薄弱部位采取有效的抗震結(jié)構(gòu)措施。由于偶然偏心放大了結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應，因此扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的計算應該考慮偶然偏心的影響。必要時設置防震縫，抗震規(guī)范的原則是，建筑防震縫的設置，可

6、按結(jié)構(gòu)的實際需要考慮。體型復雜的建筑不設防震縫時、應選擇符合實際的結(jié)構(gòu)計算模型，進行精細的抗震分析，估計其局部應力和變形集中及扭轉(zhuǎn)影響、判別其易損部位、采取措施提高抗震能力。當設置防震縫時應將建筑分成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，防震縫應根據(jù)烈度、場地類別、房屋類型等留有足夠的寬度，其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應完全分開。3選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系建筑結(jié)構(gòu)的體系類型常分為剪力墻結(jié)構(gòu)體系，支撐框架結(jié)構(gòu)體系，框架結(jié)構(gòu)體系，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系等。它們具有不同的結(jié)構(gòu)延性

7、。對于各種結(jié)構(gòu)體系均應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑具備必要的抗震承載能力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞導致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。1）避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位產(chǎn)生過大的應力或塑性變形集中(對可能出現(xiàn)的薄弱部位應采取措施提高抗震能力)結(jié)構(gòu)體系各構(gòu)件之間的連接應保證結(jié)構(gòu)的整體性(采用圈梁，構(gòu)造柱，芯柱，配筋砌體等)。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應保證其合理設置和與主體結(jié)構(gòu)的可靠連接與錨

8、固。這些一般可以通過限制措施(限制高度，限制軸壓比等)，內(nèi)力調(diào)整措施(如構(gòu)件設計內(nèi)力乘以調(diào)幅系數(shù))和構(gòu)造措施(對配筋率和配筋規(guī)格提出要求等)來體現(xiàn)。并確保不發(fā)生剪切破壞先于彎曲破壞，混凝土壓潰先于屈服，錨固粘接破壞先于構(gòu)件破壞。2）同時，抗震結(jié)構(gòu)的材料應滿足其強度等級，或延性與韌性，施工應滿足施工順序和施工質(zhì)量上的特殊要求。宜有多道抗震防線避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導致整個體系喪失抗震能力或?qū)χ亓Φ某休d能力。一個抗震結(jié)構(gòu)體系應由若干個延

9、性較好的分體系組成并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同丁作。3）—般情況下，應優(yōu)先選擇不負擔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?？蚣堋拐饓Y(jié)構(gòu)體系中的抗震墻、處于第一道防線，當抗震墻在一定強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?shù)牡卣鹉芰亢?，框架部分起到第二道防線的作用。這種體系的設計既考慮到抗震墻承受大部分的地震力。對于強栓弱梁型的延性框架。

10、4）應具備必要的強度，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)力強度，但缺乏足夠的延性，則這樣的結(jié)構(gòu)在地震時很容易破壞(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。如果框架中設琶抗震墻，使其抗例力強度增加，則上述兩種結(jié)構(gòu)的抗震潛力都增大了。5）宜具有合理的剛度和強度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位。產(chǎn)

11、生過大的應力或塑性變形集中，對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。結(jié)構(gòu)在強烈地震下不存在強度安全儲備、構(gòu)件的實際強度分布是判斷薄弱層(部位)的基礎(chǔ)。6）抗震計算中的延性保證。延性控制準則的一般要求都包括對兩個物理量的要求:一是所討論的部件(如包括節(jié)點在內(nèi)的梁柱接頭區(qū))在預定部位(如梁端)屈服后所能達到的變形量的大小另一個是直到變形量增大到預期值為止，部件各部位都必須保持其應具備的承載力而不發(fā)生先期承載力失效。其中第一個物理量是被

12、衡量和控制的量，第二個量是第一物理量的基本保障.對節(jié)點而言，就是要求節(jié)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計探討張圓佛山市順德區(qū)天元建筑設計有限公司廣東佛山528300摘要：建筑抗震設計規(guī)范是建筑抗震設防的依據(jù)，人們的生命財產(chǎn)安全與否與之密切相關(guān)。論文重點針對建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中幾個常見的問題的進行了分析和探討。旨在不斷提高建筑抗震等級，確保人民生命財產(chǎn)安全。關(guān)鍵詞：建筑抗震，設計規(guī)范，地震作用建筑設計290CONSTRUCTION城市建設頭區(qū)梁端或柱端屈服

13、后達到某個必要的變形之前不會先行發(fā)生破壞或剪切失效。具體框架節(jié)點延性設計準則表達如下。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)應按規(guī)定設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)件應合理的選擇尺寸、配置縱向鋼筋和箍筋。避免剪切破壞先于彎曲破壞，避免混凝土的受壓破壞先于鋼筋的屈服，防止局部或整個構(gòu)件失穩(wěn)。其次，保證抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接具有較好的延性、是充分發(fā)揮各個構(gòu)件的強度、

14、變形能力，從而獲得整個結(jié)構(gòu)良好抗震能力的重要前提。為了保證連接的可靠性，構(gòu)件節(jié)點的強度不應低于其連接構(gòu)件的強度，預埋件的錨固強度不應低于其連接構(gòu)件的強度；裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間應采取保證結(jié)構(gòu)整體性的連接措施。4結(jié)語總之，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的實踐中，由于設計人員對規(guī)范的理解和掌握尺度上，以及因地因人在結(jié)構(gòu)選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設計產(chǎn)生較多的爭議，抗震設計方法值得深入的研究。從長遠觀點看，如何從我國建筑抗震設計現(xiàn)狀及國際抗震設

15、計發(fā)展的趨勢出發(fā)，探求一種新型的結(jié)構(gòu)與材料的應用，應該成為地震區(qū)建筑發(fā)展的新方向。參考文獻：[1]凌燕.建筑結(jié)構(gòu)設計的基本方法及存在的問題[J].科技咨詢導報2007(29)[2]周定松呂西林蔣歡軍.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設計方法[J]四川建筑科學研究2005(06).[3]歐進萍何政吳斌邱法維.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于地震損傷性能的設計[J]地震工程與工程振動1999(01).民居建筑造型絢麗多姿、風格特色明顯，展示了勞動人民智慧

16、的結(jié)晶，不愧為建筑藝術(shù)史上的奇葩。尤其重要的是民居建筑充分利用當?shù)刈匀粭l件和周邊環(huán)境，植根于民族傳統(tǒng)和生活習慣、生活方式，就地取材，完美地將人、建筑、環(huán)境融為一體，源于自然、親近自然、超乎自然，極富民族風情、地方特色和創(chuàng)造性、適用性。集中展現(xiàn)了以人為本、就地取材、實用美觀、親近自然的建筑設計思想。在以人為本方面：民居建筑充分考慮到居住者的生活習慣、生活舒適性、文化傳統(tǒng)。如江蘇民居房層高、進深大、墻身薄、出檐深、門窗高大，利于通風，易于排

17、水，符合該地區(qū)雨水多、濕度大、四季分明的氣候條件。外觀樸素、粉墻灰瓦照影、蠡窗映水，掩映于桃柳絲竹之間形成獨特的水鄉(xiāng)人家。與當?shù)刈匀粴夂蛳嘟Y(jié)合，充分體現(xiàn)了舒適性、文化性。又如山東沿海民居以石、土混合筑房壁和院墻，屋頂有一層較厚的泥土，以保護房內(nèi)的溫度。屋脊高而陡，以利排水和晾曬魚網(wǎng)；門窗施以彩畫，既美觀大方，又防潮防風。在就地取材方面：充分利用當?shù)夭牧?，就地取材，降低造價是民居建筑的一大特征。如黃土高原上的陜北、晉西民居多為窯洞，充分利

18、用當?shù)夭牧显谏窖峦诙?，或用石塊石磚砌成。窯洞一般寬3米、深520米，在35米深的黃土覆蓋下，夏季室溫比室外低約10度，冬季比室外約高15度。溫度比較穩(wěn)定，可謂冬暖夏涼。窯洞有單獨的沿崖式窯洞(土窯)、土坯或磚石的拱式復土窯洞以及天井地院落式窯洞三種。窯洞門面裝有較大面積的門窗，其采光好、受外界噪音和其他污染的影響少。又如云南傣族竹樓形似正方，上下兩層，上層住人距離地面2.5米左右，以木樁或青竹為柱。下層無墻，用以飼養(yǎng)牲畜及堆放雜物，屋頂

19、為雙斜面呈人字型，覆蓋“草排”或瓦。室內(nèi)用竹墻隔開，內(nèi)間臥室，外間為客室。地板富有彈性，陽光和風經(jīng)竹縫透入，雅致舒服。梁梯、樓板均用竹子做成，竹、木、草等材料均在當?shù)厣缴喜杉偷厝〔?，物美價廉。在實用美觀方面：充分體現(xiàn)勞動人民的智慧和審美情趣，實用美觀是民居建筑的又一特征。如福建客家土樓呈圓形或方形圍合，土筑而成，形似堡壘，堅實、安全、實用美觀，竊匪無不望而興嘆。如“承啟樓”為圓形的磚樓與土樓，為當?shù)刈畲蟮耐翗?，直徑達70多米，用3層