建筑结构的抗震措施范文

时间:2023-12-19 17:46:10

导语:如何才能写好一篇建筑结构的抗震措施,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

建筑结构的抗震措施

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关键词:建筑结构;抗震措施;研究分析

地震给人类建造的各种建筑物造成了一定的破坏,使人们明确意识到,所建造的建筑物首先应考虑抵抗地震灾害的破坏。特别是我国地震多发区,建筑抗震设防更是工程设计所面临的迫切任务。

一、地震灾害对建筑物的损害

地震对房屋的影响表现主要是框架梁柱以及梁柱节点的震害、填充墙体的震害、变形缝处的震害等,主要表现在以下几点:

1、框架梁、柱以及梁柱节点的震害现象。在地震作用下,部分框架梁有斜裂缝产生,受损严重的梁,裂缝贯通。部分框架柱有水平裂缝产生,受损严重的柱,四周会有贯通的水平裂缝。梁、柱节点附近有斜裂缝产生,这是最常见的受损表现。

2、填充墙体的震害现象。大部分受损的填充墙体都有从上向下的45度斜裂缝或“X”型裂缝,部分填充墙体粉刷层剥落,砌块开裂甚至局部酥碎。在门、窗口上、下角多见八字形或倒八字形缝,在顶层的门窗上口或屋盖下水平裂缝较多。窗间墙体出现不同程度的“X”型裂缝。立面上有局部突出的房屋,突出的墙体常易破坏。一部分原有房屋,出现整个女儿墙坍塌的破坏,局部突出的建筑的倒塌较女儿墙多一些。对于这类附属建筑,不仅因鞭梢效应而使水平地震力加大,加重了它的破坏,而且屋盖的错动、房屋的倾斜等主体结构的震害也对它产生了很大的影响。

二、建筑抗震的理论分析

1、建筑结构抗震规范

建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。我国《建筑抗震规范》(GB50011―2001)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏,但经一般修理或不需修理仍可继续使用,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有,段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。

2、建筑结构抗震理论

拟静力理论:拟静力理论是20世纪10~40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。

反应谱理论:反应谱理论是在加世纪40~60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。

动力理论:动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成抗震设计工作。

三、提高建筑结构的抗震措施

1、尽量提高建筑结构的规则性

多次地震经历表明,简单、规则、对称的建筑在地震时不易被破坏,其抗震能力较强,并且结构规则的建筑容易准确计算其地震反应,确定地震作用的传递途径,并进行细部处理或采取其他抗震构造措施。建筑结构外形应满足以下几点:(1)建筑形状力求简单规则;(2)建筑结构尽量对称均匀;(3)尽可能满足建筑竖向均匀性。

2、增强建筑物的刚度及整体性

建筑物是由纵、横向承重构件和楼盖组成的结构体系,它必须具有足够大的整体刚度和整体稳定性。增大结构构件的刚度,可以推迟地震时构件屈服,降低对构件延性的要求。还应注意抗侧力构件的布置以及结构质量的分布。刚性楼盖能保证各个抗侧力的构件按各自侧移刚度合理分配地震作用。采用现浇钢筋混凝土楼板及屋盖是较理想的抗震构件,其具有整体性好、水平刚度大的优点,可消除滑移、散落问题,它还可使平面上墙体对齐的要求适当放宽,可有效控制层间变形。较强的楼板及屋盖水平刚度还能有效地传递荷载,尤其是在上下墙体在平面上没对齐时,它们起到一定的传递水平力的作用,对楼板和屋盖现浇还能增加其对墙体的约束。可见,采现浇楼、屋盖能有效增强建筑结构空间刚度和整体稳定性,从而提高房屋的抗震性能。

3、保证结构的延性抗震能力

合理选择了建筑结构后,就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性抗震能力,从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标,系统的抗震措施包括以下几个方面内容。强柱弱梁:人为增大柱相对于梁的抗弯能力,使钢筋混凝土框架在大震下,梁端塑性铰出现较早,在达到最大非线性位移时塑性转动较大;而柱端塑性铰出现较晚,在达到最大非线性位移时塑性转动较小,甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。强剪弱弯:剪切破坏基本上没有延性.一旦某部位发生剪切破坏,该部位就将彻底退出结构抗震能力.对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值,使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。

4、设置多道设防的抗震结构体系

抗震建筑结构体系应根据建筑物的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素,经过技术、经济条件比较综合确定。首先宜有多道抗震防线.应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构体系丧失抗震能力或对重力荷载的承裁能力。所谓多道抗震防线,是指在一个抗震结构体系中,一部分延性好的构件在地震作用下,首先达到屈服,充分发挥其吸收和耗散地震能量的作用,即担负起第一道抗震防线的作用,其他构件则在第一道抗震防线屈服后才依次屈服,从而形成第二、第三或更多道抗震防线.这样的结构体系对保证结构的抗震安全性是非常有效的。

5、增强构件的相互连接

多个构件有可靠的连接才能保证各个构件的强度充分发挥,才能更好地传递地震力,使各个构件都能充分地吸收地震力,提高整个构件的延性。构件连接不破坏,整个结构才能保证其整体性,各构件之间的连接必须可靠。

6、采用分体柱设计

由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多,在地震作用下往往是因剪坏而失效,其抗弯强度不能完全发挥。因此,可人为地削弱短柱的抗弯强度,使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度,这样,在地震作用下,柱子将首先达到抗弯强度,从而呈现出延性的破坏状态。分体柱方法已在实际工程中得到应用。人为削弱抗弯强度的方法,可以在柱中沿竖向设缝将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱,分体柱的各柱肢分开配筋。在组成分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键,以增强它的初期刚度和后期耗能能力。一般,连接键有通缝、预制分隔板、预应力摩擦阻尼器、素砼连接键等形式。

总之,为尽可能地避免地震给人类带来的灾难和损失,我们应当对以前地震灾害中所暴露的一系列问题实事求是的总结,科学、合理的对现有建筑结构设计规范,做好场地选择、平立面布置、结构体系等各方面的设计工作,有效控制地震作用下结构的薄弱环节,提高建筑的抗震性能。

参考文献:

[1] 刘亚宏.浅谈建筑结构的抗震措施[J].黑龙江科技信息,2009,(6) .

[2] 刘立国.简述建筑结构的抗震措施[J].黑龙江科技信息,2007,(14).

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关键词 建筑结构设计措施 探讨

近些年来,四川的汶川地震、青海的玉树地震以及最近的日本地震都造成了巨大损失,这都是有目共睹的。因此在建筑结构设计中是否充分考虑抗震问题、是否合理的运用了相关的抗震措施是事关人民生命财产安全的重要问题。建筑结构中的抗震设计尤为重要。下面分别叙述一下建筑结构中抗震设计的措施。

1、 建筑结构中减震措施

减震措施主要是借助建筑物意外的部件来增加建筑物的阻尼,消耗地震传递给建筑物结构的能量,避免建筑物因地震而受到损害。不仅可用于新建结构的减震设计,对建筑物的基础部分采用特殊处理之外,还可以借助消能减震装置或者元件削弱地震对建筑物的作用力,保护人们的生命财产安全;也可用于现结构的抗震加固,在对建筑物的地基或基础进行隔震设计时,我们一定要在建筑物没有动工以前按照隔震设计的措施,完成相应的工作。最迟也是在建筑物的施工过程当中,在建筑物的关键部位设置特殊的隔震装置。然而,建筑物建成以后,如果想对其进行抗震加固,就要采用增加阻尼的办法,在建筑物的结构上重新添加消能减震装置。从适用的部位来说,也是很广泛的,它不仅可以应用于建筑物的上部结构,也可用于建筑物的隔震夹层。消能减振技术是用特别设置的机构和元件将地震动的能量加以吸收耗散,以保护主体结构的安全。

2、建筑结构的主要隔震措施

(1) 建筑物地基采用特殊材料隔震

建筑物基础隔震,主要是对建筑物的基础部分进行特殊处理,削弱地震时的地震波,从而减少地震对建筑物的损害。传统上是在建筑物的基础部分交替铺上粘土和砂子,或者直接设置粘土或砂子垫层。以前曾经有人以糯米为原材料,在建筑物的基础部分设置垫层,减少地震对建筑物的损害。目前在这方面已经有新的进展,以沥青为原料研究出一种特殊材料,以此设置隔震层效果更好。

(2)基础隔震

基础隔震是在基础与上部结构之间设置隔震装置,减小地震动往上部结构传递,降低上部结构的地震反应。该种隔震方法适用于体形规则的低层或多层建筑结构,用于高层建筑结构的效果较差(隔震结构延长了结构的自振周期)。基础隔震包括粘弹性隔震、滚轴(珠)滑移隔

震、摩擦摆隔震、摩擦滑移隔震等多种形式,隔震装置有夹层橡胶垫隔震装置、基底滑移隔震装置、混合隔震装置等等。

(3)建筑结构的层间隔震措施

层间隔震是结构隔震与抗震相结合的一种方法,它是在原结构上安装由质量和隔震支座组成的耗能减震装置,地震时,耗能减震机构吸收并消耗地震能委,减小结构的地震反应。这种方法主要适用于旧房改建,在施工方面具有简单、易操作的特点。与建筑物基础部分设置隔震装置的办法相比,层间隔震的效果不是非常明显,减震的效果可以达到1/10―3/10的范围。虽然层间隔震的效果不如基础隔震,但它可利用结构的加层或原结构的隔热层,做适当的改建而达到减震的目的,简单易行,隔震装置采用橡胶支座。在上海,几栋高层建筑用此方法控制结构的第二振型反应,收到很好的效果。

(4)悬挂隔震措施

悬挂隔震是将结构的全部或大部分质量悬挂起来,使地面运动传递不到主体质量,产生不了惯性力,从而起到隔震作用。当地震来临时,地震的能量不会传递给悬挂起来的结构,从而达到减小地震损害的目的。这种隔震方式最常见于大型钢结构,大型钢结构总是采用钢结构悬挂体系,以此隔震。大型钢结构一般分为主框架和子结构:主框架同―般框架结构:子结构采用索或吊杆悬挂,分布有主要质量,此体系可以有数地隔离主框架和子结构,减少地震作用的传递,控制结构的地震反应。地震的能量到达这个部位的时候就会削弱,不至于传递到子结构产生惯性力。

3、 建筑物走向设计抗震问题

地震是由于地壳的运动而引起的,与地质结构有非常重要的关系。房屋例塌和震向密切相关。所谓的震向,即地震发生以后,导致房屋震动的方向。因此,我们在建筑物选址的时候,应该充分考虑当地地质条件,分析当地地震的震向,让建筑物的走向与地震震向垂直,尽量避免两个走向平行。从刚刚发生的四川汶川地震和玉树地震的实际情况来看,与地震震向平行的建筑物的倒塌率更高,与之相反,与地震震向垂直的建筑物就不太容易倒塌。研究发现,与地震震向平行的建筑物,在地震发生时。随地震波运动的幅度更大,因此更容易倒塌。

4 、无粘结支撑体系减震问题

无粘结支撑体系是建筑物结构减震体系中最为机敏的一种,在内核钢支撑和外包钢管之间不粘结,或者在内核钢支撑和外包钢筋混凝土或钢管混凝土之间涂无粘结漆形成滑移界面。在支撑中段设置外包层,在支撑两端适当部位露出内核钢支撑,再用高强度螺栓与框架结构连接,以保证压力和拉力都只由内核钢支撑承受。滑移界面的材料和几何尺寸需要精心设计和施工,以允许内核钢和外包层之间相对滑动,同时约束内核钢支撑的横向变形,防止内核钢支撑在压力作用下发生整体屈曲和局部屈曲。在地震发生时,通过内外钢之间的配合作用而消耗地震能量。但是,这种设计的弊端是在设计和有关部件的计算方面要求非常严格。在这个体系中,建筑物的重最主要由内钢来承担,外钢主要起到配合和辅助作用,还可以防止内钢弯曲变形。

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关键词 抗震措施;建筑结构;设计规范

1 建筑结构抗震措施的衡量标准

对于性能的要求,现行抗震设计规范有两种基本的表达方式:一种是以损坏的程度来描述,另一种是以用途的重要性即抗震设防分类来描述 、建筑结构中的损坏程度划分为不损坏和属正常维修下的损坏、 可修复的破坏和倒塌;抗震设防分类则氛围甲、 乙、 丙 、丁四类 ,对某些钢筋混凝土结构,现行规范给出了正常维修和倒塌的层间变位角作为定量指标对于不同的设防类别,先行规范规定了不同的抗震措施,如乙类建筑的抗震措施要比丙类建筑的有关规定提高一度 按规范提高抗震措施后,在遭遇到相当于本地区设防烈度的地震影响时,由于地震作用步提高,乙类建筑毁坏程度比丙类建筑要轻些 在遭遇到本地区罕遇地震影响时,乙类建筑的抗倒塌能力比丙类建筑要明显提高、 显然,结构的抗震能力仍然缺乏明确的数量的变化、借助于现行 抗震鉴定标准 所引进的 "综合抗震能力由数量上的区别 " 有可能使不同性能要求的结构所具有的抗震能力由数量上的区别 。例如,结构抗力的高低,可用结构楼层的受剪承载力与设计地震剪力的比值,即楼层的受剪承载力与设计地震剪力的比值即楼层屈服强度系数来表征;结构变形能力的高低,可用结构所具有的变形能力与基本变形能力的比值来表征, 从而使不同性能要求所对应的坑震措施得以数量化,如果把按现行抗震设计规范进行进行设计的丙类结构作为符合基本性能要求的结构,即其抗力和变形能力的组合结果,可定义为综合坑震能力的基本值;对于性能 (包括变形)要求较高的建筑结构,如乙类建筑,其综合抗震能力应低于基本值 高低的具体取值,可根据性能要求确定在确定综合抗震能力的两个因素中楼层,屈服强度系数的定量在现行的抗震设计规范中已经是现成的,可以根据结构构件的实际截面尺寸和配筋,取材料强度标准值按承载力计算的有关公式得到,这里不在重复 以下重点研究的是变形能力比值的定量变化。

2 变形要求与综合抗震能力的关系

结构在地震作用下的损坏程度与变形特别是楼层的层间变位角有明显的对应关系 如前面所述,先行设计规范已经给出某些钢筋混凝土结构的变形要求,作为正常维修和防止倒塌的标志 因此,对于采用变形要求作为不同性能指标的结构能得出抗震措施的初步定量关系。若一不倒塌的变形值作为变形能力的基本要求,当要求结构处于轻微损坏或不损坏时,其变形控制值应缩小到不倒塌变形值的某一比例值 但是,根据根据结构所吸收的地震能量相等的原则,起综合抗震能力应基本保持恒定值 据此,可获得缩小结构变形控制值所对应的结构抗力提高的比例,即结构地震作用效应 (内力) 的提高系数 这就意味着,在建筑结构抗震时,可利用地震作用效应调整系数来实现不同的变形性能要求。

3 影响结构延性的构造因素分析

对于有不同构造措施的建筑结构,在现行建筑抗震坚定标准 中,为使结构构造对抗震能力的影响系数和局部影响系数,将抗震构造措施对整个结构抗震能力的影响分为整体影响和局部影响两大类 例如,对砌体结构,以抗震横墙间距 房屋高宽比 相邻层刚度比墙体之间及墙体与楼板的连接 圈梁和构造柱设置作为整体影响的构造,而以墙体局部尺寸 楼梯间构造 出屋面建筑等作为局部影响的构造 对不同的设防烈度 抗震构造有不同基本构造措施要求,当现有结构的构造高于基本要求时,相应的影响系数大于 1.0 当低于基本要求时,相应的影响系数小于 1.0,这些系数的变化幅度,一般在0.6至1.3的范围内按上述思路,考虑到现行设计规范规定的基本抗震构造一般可分为高、 中、 和低三个等级,相当于将不同的性能要求用不同的等级来表示,但对于不同类型的结构,确定构造等级时所考虑的因素不同 参照现行设计规范的有关内容和要求,对于除规则性要求外的抗震构造,初步划分如下:

3.1 砌体结构影响变化能力的构造,

可将圈梁 构造柱设计数量 位置 截面尺寸和配筋的分级作为重点,而局部墙体尺寸等只考虑其局部影响 例如,多层砖房的构造柱设置数量,可将房屋四角和楼梯间四角设置作为第一等级,房屋隔开间内外墙交接处和楼梯间四角设置作为第二等级, 房屋每开间内外墙交接处和楼梯间四角设置作为第三等级;不设置构造柱即与非抗震设计相同 当然,在同样设防烈度和同样的性能要求下,对层数不同的砌体结构,其基本延性构造要求仍不同,如构造柱设置要求随房屋层数的增加而提高 现在的问题是,需要通过具体实例的计算分析,研究同一地点同样的房屋按不同的等级采取措施后,其各种措施的构造影响系数如何取值?是否可在某个范围内 (如0.6至1.5的范围内) 取值。

3.2钢筋混凝土结构影响变形能力的构造

可将内力调整 柱纵向钢筋和箍筋体积配箍率 抗震墙墙体边缘的布置和构造作为分级的重点,而短柱 框支层 连梁的构造作为局部的影响 在同样设防烈度和同样的性能要求下,对层数不同的钢筋混凝土结构,其基本延性构造要求仍需不同 这里,内力调整 纵筋总配筋率和箍筋体积配箍筋率等均已有现成的分级和定量取值,只需研究如何转为相应的影响系数。

3.3 钢筋结构影响变形能力的构造

可将内力调整 节点域构造 构件长细比和支撑设置作为分级的重点,而构件宽厚作为局部影响 在同样设防烈度和同样的性能要求下,对层数不同的钢结构,其基本延性构造要求也需不同 现行高层民用钢结构规程也有一些现成的定量0取值,同样需研究将其转化为影响系数的方法,总之,为了达到各类结构延性措施的定量化,需要在震害总结 理论分析和试验研究的基础上,从综合抗震能力,即结构所吸收的地震能量的监督,提出现性规范中各种构造规定的影响系数,并通过大量的试算 比较 和分析,予以确认 现阶段,还需进一步收集资料并加以整理。

4 常用抗震分析方法伴随着抗震理论的发展,

各种抗震分析方法也不断出现在研究和设计领域在结构设计中,我们需要确定用来进行内力组合及截面设计的地震作用值 通常采用底部剪力法,振型分解反应谱法,弹性时程分析方法来计算该地震作用值,这三种方法都是弹性分析方法 其中,底部剪力法最简便,适用于质量 刚度沿高度分布较均匀的结构 它的

大致思路是通过估计结构的第一振型周期来确定地震影响系数,再结合结构的重力荷载来确定总的水平地震作用,然后按一定方式分配至各层进行结构设计 对较复杂的结构体系则宜采用振型分解反应谱法进行抗震计算,它的思路是根据振型叠加原理,将多自由度体系化为一系列单自由度体系的叠加,将各种振型对应

的地震作用 作用效应以一定方式叠加起来得到结构总的地震作用 作用效应 而对于特别不规则和特别重要的结构,常常需要进行弹性时程分析,该方法为直接动力分析方法 以上方法主要针对结构在地震作用下的弹性阶段,保证结构具有一定的屈服水准

从现代抗震设计思路提出至今,世界各国的抗震学术界和工程界又取得了许多新的成果,比如进行了大量钢筋混凝土构件的抗震性能试验;通过迅速发展的计算机技术编制了准确性更好的非线性动力反应程序;在设计方法上也不再拘泥于以前单一的基于力的传统抗震设计方法,开始尝试基于性能和位移的新的抗震设计理念 。

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关键词:抗震概念设计基本原则 优化准则 构造措施

Abstract: construction engineering structure seismic technology developing direction and trend of performance is based on the seismic design of base isolation, suppressing and earthquake-reduction and the structure control. These development trend from concept to implementation method mutual connection, and will be in construction engineering structure seismic performance bring big change and influence. And in the design of the building structure, the earthquake concept design is in many uncertain factors, in many irregular architecture design, commonly used is also the most effective design concept. Therefore, this requires engineering and technical personnel in building structural design process, we must make good use of the optimization of the anti-seismic concept design rules and the structure of the corresponding measures to ensure the rationality of the design of engineering and safety.

Keywords: anti-seismic concept design basic principles optimal criteria structural measures

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

地震是危害最大的自然灾害之一。它是一种随机的震动,具有难于把握的复杂性和不确定性,就目前的预测地震技术,还不能准确的预测到建筑物所遭遇地震的特性和参数。建筑工程在抗震设计时,在结构分析方面,由于不能充分考虑结构的空间作用、结构材料的非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,同时也存在着诸多的不确定性。因此,建筑工程抗震问题必须立足于“概念设计”,而不能完全依赖“计算设计”来解决。

一、建筑结构设计中抗震概念设计

建筑结构设计包括理论设计和概念设计两种。其中,理论设计是指结构工程师根据计算理论和规范,在对结构进行计算模型的假设及受力状态的假定的前提下,对结构进行计算分析,得出数据式的结果,然后利用结果进行设计。而概念设计则是指设计人员从结构的宏观整体出发,用结构系统的观点,着眼于结构整体反应,正确地解决总体方案、材料使用、分析计算、截面设计和细部构造等问题,力求得到最为经济、合理的结构设计方案以达到合理抗震设计的目的。在建筑设计的方案阶段,从总体出发,采用概念设计的方法,能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较和选择。这种方法虽有一定误差,但概念清楚、定性准确、手算简单快捷,能很快选择出最佳方案,具有较好的经济、可靠性,同时也是施工图设计阶段判断计算机内力分析输出数据是否可行的主要依据。

结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥消能减震的作用,并避免结构出现敏感的薄弱部位。地震能量的聚散,如果只集中在某些薄弱部位,势必会导致建筑结构的过早被破坏。因此,目前各种抗震设计方法的前提之一就是假定整个结构能发挥消能减震的作用。在此前提下才能以常见的小地震作用进行结构计算、构件截面设计并辅以相应的构造措施,必要时采用弹性时程分析法进行补充计算,以达到罕遇大震作用下结构也不会倒塌的目的。不论是现行的《建筑抗震设计规范》还是《高层建筑混凝土结构技术规程》,都明确指出在各种建筑结构的抗震设计尤其是高层建筑混凝土结构的抗震设计中,抗震概念设计对结构的抗震性能起决定性作用,因此新规范(规程)均在相关条文中强调了建筑与结构概念设计的重要性,并要求建筑师和结构工程师在高层建筑设计中应特别重视建筑结构设计中的概念设计。

二、抗震概念设计的基本原则及优化准则

建筑结构概念设计的基本原则有以下几个方面

(一)建筑结构的规则性和匀称性。

建筑抗震设计规范要求,“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面布置宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。”建筑平面应采用规则的平面布置,对A、B 级高度建筑宜平面简单、规则、对称、减小偏心;均匀规则的平面布置,既可以使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递,又能使质量分布与结构刚度分布协调,限制质量与刚度之间的偏心。结构布置均匀、建筑平面规则。同时,又有利于防止薄弱的抗侧力构件过早出现破坏或倒塌的现象,使地震作用能在各抗侧力构件之间重新分布,增加结构的赘余度数量,发挥整个结构消能减震的作用。

(二)建筑结构的刚度和抗震能力。

水平地震的作用是双向的,结构布置应使结构能够抵抗任意方向的地震作用。一般情况下,可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力。结构的抗震能力则是结构强度及延性的综合反映。结构刚度的选择既要减少地震作用的效应,也要注意控制结构变形的增大。建筑结构应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。现今的抗震设计计算中并不考虑地震地面运动的扭转分量,因而在概念设计中一定要注意提高结构的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。

建筑结构的整体性原则

在建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用。楼盖相当于水平隔板,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力构件,而且要求这些构件能协同承受地震作用,特别是当竖向抗侧力构件布置不均匀或布置复杂或抗侧构件水平变形特征不同时,整个结构就要依靠楼盖使抗侧力构件能协同工作。

(四)建筑结构抗震概念设计的优化准则

结构抗震概念设计的优化准则,即“四强四弱”。“强柱弱梁”是指节点处柱端实际受弯承载力大于梁端实际受弯承载力;“强剪弱弯”是防止构件剪切的破坏,要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力;“强节点弱杆件”是防止节点的破坏先于构件;对于杆件截面而言,“强压弱拉”是为避免杆件在弯曲时发生受压混凝土破裂的脆性破坏,使受拉区钢筋的承载力低于受压区混凝土受压承载力。

三、抗震概念设计的构造措施

建筑结构抗震概念设计的构造措施有两个方面:一是调整或限制构件的荷载效应,二是强制规定必要的结构抗震措施。具体说来,抗震概念设计的构造措施就是设置构造柱、圈梁和与框架柱及抗震墙相关的截面尺寸、轴压比、配筋率、箍筋的要求等。比如,多层砖砌体房屋的抗震构造措施主要是构造柱、圈梁等,而在高层建筑的抗震设计中,竖向抗侧力构件(如框架柱、抗震墙)的布置及与其相关的抗震措施。具体的构造措施要求如下:

(1)构造柱应该设置在墙体的两端或墙体的交接部位。它主要不是承担竖向荷载的,而是抗击剪力,抗震等横向荷载的。近年来为了提高砌体结构的承载能力或稳定性,而又不增大截面尺寸,墙中的构造体长按需要设置在墙体的中间部位,圈梁的设置必须是封闭状态。

(2)圈梁的设置应该在装配式钢筋混凝土楼、屋盖或木楼、屋盖的砖房中,并且圈梁最好与预制板在同一标高或紧靠板底,圈梁应闭合,遇有洞口应上下搭接。

(3)一般情况下,抗震墙布置在竖向荷载较大处,平面形状变化处以及楼梯间和电梯间。纵横向抗震墙,宜合并布置为L形、T形、工字形,使纵横墙互为翼缘,从而提高其强度和刚度。抗震墙的间距不应过大,以防止楼板在自身平面内变形过大。抗震墙之间楼(屋)盖的长宽比应符合规范的规定。抗震墙的配筋率,抗震等级为一、二、三级应≥0.25%,四级应≥0.2%。钢筋直径≥8mm,同时≤墙厚/10,间距应≤300mm。结构设计规范中对框架柱和抗震墙的截面尺寸、轴压比、配筋率、箍筋等的规定是非常重要的抗震构造措施。

以上几项只是简单列举了设计规范中结构抗震构造措施中的部分内容,作为工程设计人员应该严格按照现行的设计规范中的相关规定进行建筑工程的抗震设计。

总之,作为土木工程技术人员在高层建筑的研究和工程设计中,应该从整体宏观的观点出发,把概念设计更好地运用整个设计过程中,综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容,从而创作出更加安全、适用、经济美观的建筑。

参考文献:

[1].建筑抗震设计规范(GB50011-2010)

[2].陈龙洪.谈概念设计在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰.2010.02

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【关键词】:建筑结构;抗震能力

中图分类号:TU3文献标识码: A

1 地震对建筑结构产生破坏的原理

地震并非是直接发生在地面上的运动,而是在地表以下传播的运动,经过长时间的微小运动,引起强烈的地层运动。而地震给建筑带来的损害是由于地面将地震的力量传递到建筑物的上部结构,使得建筑物解体,继而倒塌。地震波主要分为三种传播方式,分别为纵波、横波和混合波。相比之下,纵波虽然是最早到达地面的方式,但是其危害是最小的,因为其引起的振动是上下振动,不容易使得建筑物解体,但是会导致建筑物的坚固程度受到一定的损伤。其次到达的是横波,主要表现为水平振动,会使得建筑物水平摇动,容易导致解体。最后到达的是混合波,即横波和纵波的混合体,既存在上下振动又存在水平振动,对建筑物的破坏性极大,极易导致建筑物解体,从而坍塌。

2 建筑结构抗震能力的主要影响因素

2.1 建筑结构的原材料

对于任何物体而言,其质量都是与其材料的质量成正比的,建筑物也不例外。只有材料的质量过关,建筑结构的质量才有保障,只有建筑结构的质量过关,地震对建筑结构的破坏作用才能够达到最小。所以对于建筑结构而言,必须从细节入手,其墙体、隔断、框架等结构,都应该采用抗震性能较好的材料,即能够改善抗震性能的轻质材料,这样才能够从建筑结构原材料入手提升建筑结构的抗震能力。

2.2 建筑结构的施工质量

对于建筑结构的抗震能力而言,建筑的施工质量是不容小觑的。就算具有质量再好的原材料,施工过程粗制滥造,也会使得建筑结构的质量大大下降。在施工过程中,每一个环节都应该具有质量保障,比如施工中的截面几何特征或是材料的性能的变动,或是混凝土等出现一点点纰漏,都很容易导致建筑结构的抗震性能下降。

2.3 建筑结构的设计

在建筑结构的设计工作中,抗震设计必须是设计的重要目标。对于其抗震设计,需要保证结构平面布置时的结构刚心、质心两者重合,才能够使得地震中所产生的扭转效应变小,从而提升其抗震效果。同时,如果平面布置不规则,需要加强对偏离结构刚心远端抗震墙框架柱承载力的验算。在结构设计中尤其需要重视的是建筑立面的设计,不能够头重脚轻,并且要尽量降低建筑结构的重心,否则在地震中,这样的建筑结构危险性极高。

2.4 建筑结构的场地选择

在建设建筑结构过程中,对场地的选择也及其重要。我们会发现在地震中,很多质量相近的建筑结构,受损程度却不同,这主要就是因为建筑结构选择的场地不同所造成的。那么其中受损较为严重的建筑结构就是选择场地不当的结果。比如,在地震过程中,很有可能造成山崖崩塌或是底层陷落等情况,就会使得建筑结构坍塌,或是建筑结构受到很大的冲击,从而造成对建筑物或是人类的伤害,所以需要加强对建筑场地的选择。

3 提高建筑结构抗震能力的措施

3.1 提高建筑结构抗震能力的设计措施

3.1.1加强对细节的设计

在建筑结构的设计过程中,要做到抗震能力强,就需要注意细节,比如要尽量选用体形简单、平面对称、抗侧向力的体系刚度以及质量变化都比较对称的设计方案来进行施工。

3.1.2场地挑选

上文中提到建筑物的场地会影响到其在地震中的抗震系数,所以在建筑物施工时,需要做好建筑物的选址工作,从而加强抗震性能。首先,需要对建筑场地以及其周边环境做好勘测,包括其地形、地质,同时还需要注意尽量将建筑物建设在有利于抗震的场地。比如有一些场地是临山的,那么地震来临时就有可能会导致山体滑坡、泥石流等,将会给周边的建筑物带来较大的伤害。所以就需要尽量避免在地震活动断层或是容易发生灾害的地方建设建筑物,选择安全系数较高的地区进行建筑物的建设。

3.1.3建筑结构的局部加强措施

上文中分析了地震波对建筑物的损伤原理,我们知道,三种地震波到达的先后顺序为纵波、横波、混合波。纵波对建筑物的连接部位会造成比较大的伤害,当横波到达,就会使得连接部位损坏,从而坍塌。所以我们得知,在建筑物的建设过程中,还需要对部分加强,以使得抗震系数增强。首先需要保证主体结构与构件之间的连接是牢固的,并且截面形式等也需要比较合理。那么就需要在设计过程中,对连接部分进行比较合理的设计,从而减小地震对对连接部分的直接伤害,同时也就使得建筑物的抗震系数得以增加。

3.2 抗震材料及技术的应用与研究

3.2.1选择具有良好抗震性能的材料

材料的使用对于建筑物抗震能力的重要性是不言而喻的。同样的设计,如果使用不同的材料就会使得抗震效果不同。在我们经常使用的材料中,砖块、混凝土等材料就具有比较大的脆性破坏作用,会给整个建筑结构带来比较大的损伤。有研究表明,普通砖块、混凝土等材料对建筑结构的损毁程度可以达到全部常用材料的最大值,反而木质结构或是轻型复合材料对建筑结构的损毁程度较小。所以在地震多发地区,需要采用轻型复合材料以提高抗震能力。

3.2.2研究并应用抗震新技术

在建筑物的施工抗震研究中,我们不仅要从材料入手,还需要根据我国的实际情况,对抗震加以研究。因为较为传统的抗震方式的效果并不是很好,而柔性抗震理念就可以更好地达到抗震的效果。所谓柔性抗震,就是理由柔性材料来消除地震所带来的强烈损伤。具体应用如下:在建筑结构的地基和基础直接可以加入防震胶垫,以减少地震时的强烈冲击力。在具有脆性破坏作用的材料直接添加橡胶颗粒,以减少冲击。这些方式都是对新技术的应用,可以用来改善建筑结构的抗震效果。

3.2.3把好施工质量关

增强建筑物的抗震效果,不仅在材料方面需要加强注意,还需要加强建筑结构的施工质量。较好的施工质量可以使得建筑物的抗震性能大大加强。所以在施工过程中,施工单位需要按照设计要求和技术标准进行施工,同时还需要相关的监督部门对施工进行严格的监督,严格把关,以确保建筑结构的抗震能力较强。

综上所述,地震对于建筑结构的损伤是非常大的,同时还会给人类带来伤害,我们没办法阻止地震,同时也不能精确估计地震发生的时间及地点,所以我们必须从加强建筑物的抗震能力入手来减轻地震所带来的伤害,从而给人们带来更加良好的生活条件。

【参考文献】

[1] 付忠东.房屋建筑结构抗震能力与抗震措施探讨[J].房地产导刊,2013, (26):87-90.

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包括场地选择、结构体系选择、结构的规则性等。建筑结构的抗震是在对大量的地震灾害进行分析总结的基础上进行总结而得来的,这是实践经验的总结,对今后提高建筑结构的抗震能力具有十分重要的指导作用。今后在实际工作中,需要根据工程建设的实际情况,采取相应的措施,提高建筑结构抗震设计的抗震能力。

关键字:建筑结构 抗震设计 场地选择 结构的规则性

一、引言

我国是地震灾害较频繁的国家,因而在建筑结构设计中需要提高建筑物的抗震能力。建筑抗震的实践表明,地震区的建筑物,如果缺乏良好的抗震设计,没有良好的总体布置方案,仅仅依靠结构抗震计算,采取抗震构造措施是远远不够的,不能达到良好的抗震效果。当较强地震发生的时候,建筑物无法发挥很好的抗震效果,不能起到降低震害的效果。所以,要降低地震对建筑物的危害,提高建筑物的抗震能力,就有必要将建筑设计和建筑抗震设计有机的结合起来,以提高建筑物的抗震能力。文章以建筑结构抗震设计为中心话题,探讨分析了建筑结构抗震设计中的几个关键问题,并就提高建筑结构抗震能力提出了相应的措施,希望能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对实践发挥指导作用。

二、建筑结构抗震设计的关键问题

1、场地选择。场地选择是建筑结构抗震设计中的关键问题之一,在建筑施工中,需要选择对建筑物抗震有利的场地,需要避开对建筑物抗震不利的场地,尤其是在危险地段,更不应该修筑建筑物。研究表明,地震对建筑物造成很大的破坏,除了地震释放的能量,引起的结构性破坏之外,还有一个非常重要的原因就是建筑物场地的选择。所以,为了提高建筑物的抗震性能,在修筑建筑物时,进行地段选择的时候,需要选择有利的地段,避开对建筑抗震不利的地段,比如软弱场地土,易液化土,状态不均匀地段。当然,在工程建设中,如果确实不能避开这些地段的时候,则需要采取相应的加固措施,以强化建筑物的抗震能力。

2、结构体系选择。第一、结构体系需要避免对建筑整体抗震产生不利影响。在进行设计的时候,需要考虑不能因为部分结构的破坏而导致整个建筑结构抗震能力下降或者丧失。即使某一构件停止工作,但是其它的构件却不能失去效能,以免影响整个建筑物的抗震能力。第二、结构体系需要有明确的计算简图和合理的地震作用传播途径。第三、结构体系需要具备必要的承载能力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。由于钢筋混凝土结构具有上述良好的能力,所以在建筑结构设计中,需要使用钢筋混凝土结构。第四、结构体系需要具有合理的刚度和强度。需要具有合理的刚度和强度分布,避免因局部的变形或者削弱而形成薄弱部位,产生过大的应力集中或者塑性变形集中。此外,对于有可能出现的薄弱部位,需要采取相应的加固措施,以提高建筑结构抗震能力。

3、结构的规则性。在建筑结构抗震设计中,还需要重视建筑平面布置的规则性。在平面布置上需要注意符合抗震的设计原则,采用规则的设计方案,不能采用不规则的方案。结构的规则性主要表现在建筑主体抗侧力结构上,尤其需要注意以下四个问题:第一、建筑主体抗侧力结构需要注意两个主轴方向的刚度需要比较接近,其变形特性还需要比较的相似。第二、建筑主体抗侧力结构构成变化比较均匀,不应当有突变的情况发生。第三、从建筑主体抗侧力结构的平面布置来看,需要注意的是,应该注意同一主轴方向的各片抗侧力结构刚度尽量均匀,这样有利于建筑整体的抗震性能的发挥。第四、建筑主体抗侧力结构的平面布置需要注意,中央核心和周边结构的刚度协调均匀,以避免产生过大的扭曲变形。重视建筑平面布置的规则性是相当重要的工作,在实践中需要高度重视。

三、提高建筑结构抗震能力的措施

随着生活水平的提高,人们对建筑物的质量提出了更高的要求,建筑物不仅要满足人们正常生活的需求,还要具有较好的抗震能力,在建筑施工中需要重视提高建筑结构的抗震能力。建筑结构的抗震是在对大量的地震灾害进行分析总结的基础上而得来的,这是实践经验的总结,对今后提高建筑结构的抗震能力具有十分重要的指导作用。所以,在实践中应该高度重视。为了提高建筑结构抗震能力,结合当前建筑行业的实际情况,笔者认为应该采取以下措施。

1、合理布局地震外力能量的传递吸收途径。这是提高建筑结构抗震能力的第一步,通过这样的合理布局,能够保证支柱、墙和梁的轴线处于同一平面,从而使得构件双向抗侧力体系形成。通过这样的布局,当地震发生的时候,支柱、墙和梁呈弯剪破坏,并且,塑性屈服尽量在墙的底部产生。此外,当地震发生的时候,连梁宜在梁端塑性屈服,还具有足够的变形能力。通过这种结构和布局,当地震发生的时候,在墙段充分发挥它的抗震作用前,按照强墙弱梁的原则加强墙肢的承载力,这样使得墙肢的剪切应力得以破坏,从而使得建筑结构的抗震能力得到了提高。

2、按照抗震等级对梁、柱以及墙的节点采取相应的抗震构造措施。这样做的目的是为了保证在地震发生的时候,梁、柱以及墙都能够达到抗震的标准。建筑物的主体常常使用的是钢筋结构,如果钢筋结构的延性和承载力较好的话,建筑物的抗震能力较强。所以,为了保证建筑钢筋结构的延性和承载力,在结构设计的时候需要按照强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件的原则进行,对柱截面的尺寸进行合理的控制,合理控制柱的轴压比,严格按照构造配件的要求,对节点的构造措施尤其需要加强,提高节点的牢固性和抗震能力。

3、设置多道抗震防线。提高建筑结构抗震能力,设置多道抗震防线是十分必要的。也就是在一个抗震结构体系中,当地震发生的时候,在地震作用下,一部分延性较好的构件首先达到屈服,能够担负起第一道抗震防线的作用。而其他的构件同样起着抗震防护的作用。并且,只有当第一道抗震防线屈服后,其他的抗震防线才会依次屈服。设置多道抗震防线,形成第一道、第二道、第三道甚至更多的抗震防线,当一道抗震防线失去作用后,另外的抗震防线便可以发挥作用。这种结构对提高建筑结构抗震能力具有非常重要的作用。

四、结束语

总而言之,文章主要介绍了建筑结构抗震设计的若干问题。随着对建筑抗震设计多年的研究和探索,我们逐渐形成了一整套的行之有效的设计方法,并且日渐成熟,在建筑结构设计中的运用越来越广泛,并发挥着很大的实际作用。然而,现有的对建筑结构抗震设计仍然有很多不完善之处,在很多的地方仍然欠缺考虑,这是我们在今后工作中需要加以完善的。总之,在未来建筑施工中,要保证建筑结构抗震的高效和完善,今后在建筑设计施工中,需要遵循相关规范的要求,严格按照设计的原则进行,对建筑结构抗震进行科学合理的设计,保证建筑物具有可靠的抗震性能,使建筑物在较小的地震中不会发生任何的损坏,在一般的地震发生时,建筑物只需要稍微修补就可以了,当大地震发生的时候建筑物不会发生倒塌。随着抗震设计水平的不断提高,实践经验的不断积累,建筑结构抗震设计将会取得更大的进步。

参考文献:

[1]方小丹,魏琏,关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J],建筑结构学报,2011(12)

[2]常业军,程文瀼,隋杰英.建筑结构抗震设计中的若干问题[J].特种结构, 2002,(4)

[3]刘光绅,吴建奇.建筑结构抗震设防设计中的若干问题探讨[J].山西建筑, 2010,(3)

[4]赵建荣.建筑结构抗震设计若干问题的探究[J].科技创新导报, 2012(6)

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关键词:建筑结构;结构设计;方法;措施

中图分类号:TU3文献标识码: A

一、建筑抗震设计的基本内容

目前,我国实行的抗震政策主要是规范建筑物在发生较小地震时,立即根据反应谱这一理论算出地震的作用力,并采用弹性的方法算出地震发生时释放出的内力和造成建筑的位移,用极限的方式设计出建筑的结构部件。对于有特殊要求的重要建筑物,通常要进行补充计算,必要时还要求做出建筑的变形验算。但是我国规范的要求验算的种类相对来说比较少、类型单一,明确具体弹塑性的计算要求,做出有效规定,提高弹塑性这种计算方式的可操作性,对于高层建筑抗震的进步是非常有帮助的。一般来说,建筑抗震设计内容主要由推力计算和时程分析两部分构成。推力计算又称作静力法,这种方法出现时间相对较早,但是仍有许多优点可以供我们参考使用。静力法使用的模型是空间和平面或者三维空间的结构体,这就是说,各个构件都必须符合具体标准以保证变形关系的确定。从这种方法,可以了解到各个组成部件的内力、承载力大小,了解二者之间存在的关系,检测它们强剪弱弯的符合度等等,从而帮助我们找出设计中不符合规范的内容。这种结构的设计方式被大多数设计人员所熟用,大部分的建筑就是在这种分析基础上建立起来的。时程分析又可以称为动力法,它是按照建筑物所处地理位置的烈度、类别和设计的评判,然后选择一定数量的地面运动时产生速度的记录,通过分析计算得到的建筑物在虚拟地震过程中的位移和速度而制定的一种抗震计划。这种方法的优点是随着时间的变化,我们可以得到每一个楼层的准确反应。虽然它是从宏观范围上检验建筑物的结构是否安全,这一过程也十分清晰准确,但是却很少被人们采纳使用。究其根源,是因为动力法在分析过程中需要消耗大量的时间和资金,最后显示出来的数据量纷繁复杂,分析过程难度大,因此也就无法得到重视。

二、我国建筑结构设计的现状

建筑结构的设计要充分考虑建筑的抗震能力,这关乎人民的生命财产安全。我国位于地中海―喜马拉雅地震带上,因此我国是一个地震多发的国家之一。但是,从目前我国建筑的抗震能力来看,还存在着许多的问题。一直以来我国在进行建筑设计时都遵循着小震级的地震可以抵抗,大地震能够修复的原则,虽然这样的设计理念在建筑物的抗震方面取得了一定的成效,可是,在面临大的地震时还是存在不足。尤其是一些设计人员的侥幸心理,在设计时缺少灵活的应变,一味的照抄照搬,使数据最终产生错误。不仅如此,在进行建筑施工时,一些建筑承包公司为了节省建筑开支,从而偷工减料,降低了建筑物的抗震能力,有的甚至是私自改变施工的设计方案,最后在导致建筑物抗震结构的改变。而施工人员不够专业也会影响整个建筑结构的抗震性能,施工人员在进行施工时,为了方便或者自身的不注意,对钢筋混凝土建筑结构的施工没有做到设计的相关要求,最终影响了整个工程的施工质量。

三、建筑抗震结构设计的基本原则

(1)结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。

(2)对可能造成结构的相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

(3)承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

(4)尽可能设置多道抗震防线,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。

(5)在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位),使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的有效手段。

四、常用建筑结构抗震设计方法

(一)根据建筑结构性能目标来进行抗震设计

建筑物在发生地震的时候有高度的安全性,是抗震设计的最终目的,所以建筑结构的抗震设计要求以将要建设建筑物的地区可能会发生的大地震的烈度为基本的设计标准,而且还要以建筑自身以及建筑物的内部没有造成破坏为最终目标来确定建筑结构的抗震性能指标。建筑结构的某些非抗震的下部结构以及建筑结构的基础部位也需要有一定程度上的抗震能力,在发生大地震的时候建筑结构要基本保持在所能承受的弹性范围之内。另外,建筑结构的抗风性能也应得到重视。因由于风压所产生的建筑水平振动很有可能导致建筑的安全使用性能降低,以及使得抗震构造构件的耐久性能受到破坏。因此,建筑结构要有一定的比较好的性能指标,以便达到高的抗震设计要求。

(二)根据建筑场地和建筑规划来进行抗震设计

建筑结构要有较好的抗震性,需要选择比较稳定性的建筑场地。另外,具有抗震性的建筑需要有抗震层的设置,而且建筑结构的外部空间应该进行包括邻栋间距、建筑外观等等的一些舒适感以及安全性能的角度的考虑。而且在进行建筑结构的场地规划的时候,也应该从适应建筑上部结构的位移等特点与性能方面的角度来考虑。建筑物在经过长时间的使用后,建筑结构的整体可能发生移动的范围之内不应该存在障碍物。在建筑结构可能发生移动的范围之内一般来说会设置一些建筑的出入口,并且还要注意不能因此而使得人受到一些伤害。

五、建筑结构设计的抗震措施

(一)选择的建筑场地和地基有利于抗震

(1)场地选择

在不同工程地质条件的场地上,地震对建筑物的破坏程度是截然不同的。因此,进行建筑场地选择时,设计者必须综合评价工程地质的有关资料和地震活动情况,并结合工程的实际需要。首先,建筑宜避开对建筑抗震不利的地段,选择对建筑抗震有利的地段,例如平坦、开阔的坚硬场地土。其次,当没有办法避开时,适当的抗震加强措施应被采用。

(2)地基处理

基础设计时应注意:a.当地基有新近填土、液化土、软弱黏性土时,基础的刚性、整体性应得到加强;b.天然地基与桩基不宜混用在同一结构单元上;c.性质差异较大的地基上不宜设置同一结构单元;d.地圈梁应设置在墙下,以加强上部结构与基础的整体性,以抵抗不均匀沉降。

(二)优化平立面布置

(1)建筑布置的平立面应规则,体型要简单

当建筑物体型规则、简单时,其受力性能明确,在设计过程中就容易分析在地震作用下结构的内力和实际反应,且易于处理结构细部的构造,因此这类结构在遭遇地震后受到的损害相对较轻。反之,建筑体型复杂、不规则时,强度和刚度就容易发生突变,引起应力变形或集中,形成结构上的薄弱环节,从而造成较大的危害。

(2)力求建筑平、立面质量分布和刚度对称

建筑的质量分布和刚度不对称,在地震作用下就会发生十分明显的扭转振动。因此,建筑中的独立单元及整个建筑应力求质量、刚度对称,使其刚心与质心偏心很小甚至完全重合。

(3)建筑的刚度变化和质量须均匀

建筑沿竖向分布的刚度和质量常常是不均匀的。比如,楼层错尾的存在或在层高范围内框架的填充墙设置不连续,短柱就在框架上形成。地震时就易对建筑造成损害。所以设计时必须采取必要的构造措施,对建筑结构中沿竖向分布不连续的质量和刚度加以限制。

(三)选择合理的抗震结构体系

(1)应有多道抗震防线

多道抗震防线,是指在地震作用下,一个抗震结构体系中的一部分延性好的构件最大限度发挥其耗散、吸收地震能量的作用,首先达到屈服,起到第一道抗震防线的作用,其它构件则在其后依次屈服,从而形成第二、第三或更多道抗震防线。这样可以避免整个建筑结构体系因部分构件或结构破坏而丧失抗震能力。所以,结构设计须考虑设置多道抗震防线。

(2)应具备良好的耗能、变形能力和必要的强度

一个没有足够延性,只有较高的抗侧力强度的抗震结构体系,在地震时很容易遭到破坏。但如果其抗侧力强度不高,而有较大的延性,在地震作用不大的情况下,建筑结构就不会受到破坏,只会产生较大的变形。如果抗震墙设置在框架中,就可增加其抗剪力强度;如果届边约束构件加在砌体结构上,能提高其变形能力。这样就增大了两种结构的抗震潜力。

(3)结构刚度和强度分布须合理

如结构刚度和强度分布不合理,会产生塑性变形集中或过大的应力,结构就会突变或其局部受到削弱而形成薄弱部位。对结构上可能出现的薄弱部位,应采取相应措施提升其抗震能力。在强烈地震下,强度安全储备在结构上并不存在,而判断结构薄弱层的基础就在于构件的实际强度分布。

(四)设计合理的建筑结构参数

计算分析参数设计,就是进行建筑各构件的地震响应和地震作用计算,各墙柱梁板变形及承载力计算包含于其中。把正确的计算模型建立在建筑结构的实际工作状况基础上,并根据概念设计做适当的简化处理、计算。多遇地震作用下的复杂结构进行变形、内力分析时,应采用的力学模型不少于两个,且不相同,其计算理论主要有两种,即主拉应力与剪摩理论。其中,主拉应力理论适用于砖砌体,而剪摩理论适用于砌块结构。应认真分析判断计算机的计算结果,确认其合理、有效后,才能用于工程设计。结构的位移、剪重比、自振周期等是结构计算控制的主要计算结果。

结语

随着科技的迅猛发展,各项新工艺、新材料、新技术与新理念在建筑设计行业得到了广泛应用,有效丰富了抗震设计手段,提升了建筑结构整体抗震性能。建筑结构抗震设计的好坏是建筑物能否取得良好抗震效果的前提,因此, 在进行抗震设计时,要根据理论分析,选择的结构布置和合理的材料运用,从多个方面慎重考虑,从而使高层建筑结构满足人们的使用要求,能够减轻甚至避免地震带来的危害。

参考文献

[1]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011,12:46-51.

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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:地震是一种破坏力极大的自然灾害, 它对人类造成巨大的伤害,我国部分地区处于地震带上,因此对地震要引起高度的关注。地震对人们造成的灾害主要是由建筑物的破坏造成的,减小地震的伤害程度,提高建筑物的防震倒塌能力显得尤其重要。本文将对提高建筑结构抗震倒塌能力进行相关的研究。 关键词:地震;建筑结构;抗地震倒塌 Abstract: the earthquake is a great natural disaster a destructive force, it caused great harm to humans, in some regions of China in the earthquake zone, so the seismic to attract attention. Due to the people of earthquake hazards is mainly caused by the destruction of the building, reduce the damage of earthquake, improve buildings earthquake collapse ability is especially important. This paper will do some research on improving the seismic structural collapse. Keywords: building structure; seismic; seismic collapse resistance 中途分类号: 文献标识码:A 地震是一种破坏性极强的自然灾害,地震一旦发生对我国的经济建设,人民生活,生命财产将造成巨大的破坏。地震对人类的破坏主要是通过建筑的倒塌,建筑物的破坏程度越大造成的损失就越大。地震的发生是不可避免的,但是我们在一定条件下可以降低它对人们的破坏程度。因此提高建筑物的抗震倒塌能力是有效减轻地震造成的伤害措施。 一.地震对建筑物结构的破坏原理 地震在发生时产生的地震波首先在地下传播引起强烈的底层运动,地层运动将地震的力度传到地面的建筑物上部结构,从而导致建筑物的倒塌。地震波有三种传播形式,有上下振动的纵标,纵标是最先到达地面的地震波形式,它对建筑的破坏性不大,然后到达地面的是横波,它的振动形式是水平振动,对建筑物的破坏性较强,最后到达地面的是纵标和横波相遇形成的混合波,它是属于破坏性最强大的地震形式,当混合波到达地面时,建筑物发生剧烈震荡,还有建筑物本身加速度的作用使得碰到建筑自身的重力(此处不通顺)形成了不定向的合力,这一合力最终会导致建筑结构的瞬间倒坍。 二.建筑结构抗震的主要影响因素

(一)建筑结构的原材料

建筑结构质量越好,那么地震对建筑结构的破坏性越小;反之,则越大。因此,为了减少地震的灾害性破坏,在对建筑结构的构建时要对建筑结构比如墙体、隔断、围护墙等建筑物的构成部分时要采用能显著改善抗震性能的材料,这样有利于减少地震的破坏性,保护人民的生命财产安全受到最小程度的伤害。

(二)建筑结构的施工质量

施工质量是影响建筑结构抗震能力的一个重要因素,在整体的建筑构建过程中,任何一个施工细节都会对建筑的整体质量造成很大的影响,比如混凝土浇筑的质量,材料性能的变懂都会对建筑结构的抗震能力产生截然不同的影响。

(三)建筑结构的施工地选择

地震的破坏性之大对人们的生命财产安全产生很大的威胁,但是地震发生的情况不是单一的,其中有的是因为施工场地选择不当,建筑物建在易发生山崖崩塌的地带或者建在河岸滑坡等地形处,这些都会对建筑造成一定的威胁,为了避免这种情况的出现在建设建筑时要详细勘察地形、地质,寻找避免地震发生的地带。

地震的破坏性造成人民生命和财产的重大损失,就像上文提到的关于地震造成这么大破坏的原因中建筑物的崩塌占很大一部分,因此为了减少地震的损失要在地震结构方面采取相关的措施。 三.提高建筑结构抗震能力的措施

(一)总体设计理念的改变

为了确保建筑结构良好的抗震能力,在设计建筑结构时要尽量将抗震这一意识深入脑子中,并执行于设计中,要尽量选用体形简单,规则,平面对称,抗侧向力的体系刚度和承载能力变化连续以及质量变化合适的设计方案。

(二)场地的选择

建筑物的建筑场所对建筑物的抗震能力具有很大的影响,在易发生山崖崩塌的地带和河流泥石流处要尽量避免,这就要求在进行建筑物建设时,要做好场地的勘察工作,充分调查好当地的地形,地质,寻找适合建设建筑物的场地,尽量避开生态脆弱,地震断层带等容易发生地质灾害的地方。

(三)建筑结构局部加强措施 由地震对建筑物结构的破坏原理可知,地震波的三种传播形式中,纵标对建筑物的损伤相对来说较小,但是当地震横波作用于建筑物时会对建筑物产生破坏性的损伤。因此在建筑结构的设计是要确保主体结构与其他构件之间的可靠连接,为了达到这个目标必须在设计和思想上高度重视,在对待主体结构和其他构件的连接方面,在框架的结构和后砌墙的连接环节都要进行认真研究,对建筑结构局部加强措施有利于减少地震造成的损失。

(四)选择良好的抗震原料

材料不同对建筑结构的抗震能力不同。有的施工单位为了自己的经济利益在原材料上偷工减料,使用石头,砖块,混凝土等材料(不明白此处表达的意思),这些都对建筑结构的质量造成不好的影响,这些隐形的威胁是造成地震破坏力强的潜在因素。因此,为了建设抗震能力强的建筑结构在原料的选择时要慎重选择。

(五)采用新技术

在建筑结构的抗震能力方面要大胆采用新技术,新技术是在经历了多次实践之后逐步被人们接收的工具或者手段,传统的抗震方法是靠加大建筑结构的面积(加大什么的面积?)的方法,传统的抗震方法抗震效果不理想,因此要在抗震技术上要多采用新技术,增加抗震的科学性研究,只有这样才能研究出最新的抗震方法。

篇9

【关键词】建筑结构;抗震鉴定;加固;整体性能

1引言

现阶段,随着社会经济的发展和进步,人们越来越重视和关注房屋建筑结构的抗震鉴定工作,尤其是汶川大地震之后,房屋建筑抗震鉴定工作受到特别的关注和重视。建筑工程的施工单位,要在建筑施工的过程中有效的运用加固技术,保证房屋建筑结构的稳定性,提高房屋建筑施工的安全性,对建筑工程整体施工质量进行优化,从而提高建筑结构的防震性能,促进建筑工程的发展。如何做好建筑结构的抗震鉴定工作,从而为人们的生命安全和财产安全提供保障,本文将予以探讨。

2案例分析

2.1房屋建筑概况

某公共建筑为现浇混凝土框架结构,建筑总面积比较大。该公共建筑原先是一般商业楼,现在将该建筑改为写字楼,同时改造该建筑的原结构。为了提高改造后建筑结构的安全性和可靠性,相关部门在接受业主的委托之后,初步调查和鉴定该建筑,从而针对该建筑的抗震加固改造措施,提出合理的建议,保证抗震鉴定和加固工作的效果。

2.2房屋结构概况

该建筑地上共4层,地下1层为地下室,抗震设防烈度为Ⅶ度。该建筑地上建筑结构是框架结构,地下室周边为钢筋混凝土剪力墙作为挡土墙。框架、板、柱和地下剪力墙都是现浇而成,在地下室四周和电梯井处布置了剪力墙。楼梯使用现浇板式旋转楼梯。全楼结构框架柱采用直径为700mm圆形柱,柱网主要跨度为7.2m和5.1m,主梁主要尺寸采用300mm×700mm,楼板厚140mm。地上框架梁、板、柱和剪力墙采用混凝土强度为C30。原结构1~4层在6~11轴与M-Q轴处为天井。结构平面如图1所示。该建筑场地类别属于Ⅳ类别,钢筋混凝土钻孔灌注桩为其基础形式,单桩竖向承载力的最大值为1100kN,桩基混凝土为C25的强度等级,桩径是600mm。该建筑原来设计的抗震设防烈度为Ⅶ度。根据《建筑抗震鉴定标准》的相关规定,该建筑在改造之后,仍需要保持Ⅶ度的抗震设防烈度。

3建筑结构中设计使用年限及设防目标存在的问题

现阶段,根据我国地震发生的情况,我国建筑加固设计使用年限和设计目标主要包括三种形式,分别是以下三种形式:①从加固设计的起始时间开始计算,使用年限为50年,严格按照最新规范的标准,明确建筑结构的设防目标,保证建筑结构在情况较轻的地震中不会出现损坏的情况,在震级属于中级的地震中,建筑结构可以进行修复,在情况特别严重的地震中,建筑结构不会发生倒塌的情况,结合上述目标,开始对建筑结构实施加固措施,进而提高建筑结构的稳定性和安全性,但是此时加固工程的强度比较大,加固工程的成本费用也比较高;②从建筑结构施工结束后的时间开始计算,使用年限为50年,严格的按照建筑结构完工当前规范的各种标准,制定建筑结构设防目标,同时根据完工当前规范的各种标准对建筑结构进行审查,必要时要加固和调整建筑结构的相关部位,结合“小震不坏、中震可修和大震不倒”为设防目标,做好设防工作;③以较为关键的纵向构件构件设计年限为开始计算的时间,往后推算50年,次要部位根据旧设计的标准,往后推算50年,同时次要部位的设防目标不需要参考“小震不坏、中震可修、大震不倒”的目标。目前,建筑建筑结构的设计使用年限,一般是从建筑施工结束后的时间开始计算,使用年限为50年,设防目标是“小震不倒、中震可修、大震不倒”,根据国家最新批准的抗震设防烈度,制定建筑的设防烈度,同时根据国家最新出台的建筑工程抗震设防分类指标,完成建筑设防分类工作。

4建筑结构综合性能的鉴定加固方法存在的问题

建筑结构的粘钢加固,即是粘贴钢板加固,主要是指在钢板混凝土构件表层上应用高性能的环氧类粘接剂粘,实现钢板和混凝土形成一体的目的,由于钢板自身具有较好的抗拉强度,所以在环氧类粘贴接剂粘的帮助下,能够有效提高建筑结构构件的承载能力和刚度。目前,施工单位经常运用的加固方法有三种类型,分别是以下三种类型:①大跨度和同步性增强建筑结构构件的强度和刚度,必要时要扩大构件刚度增加的幅度,一般会使用增大横截截面的加固措施;②构件刚度增加的幅度不明显,但是提高构件强度增加的幅度,这时可以使用多种不同的加固措施,例如:外粘型钢加固措施、置换加固措施、增设支点加固措施等等;③建筑结构的刚度和强度增加程度不明显,一般情况下是为了实现隔震和消能减震的目的。在实际的情况中,当加固建筑结构中某构件部分位置后,并不能有效的提升该构件的强度和刚度,即当地震再次发生时,该建筑构件也会出现损坏的情况,建筑结构综合承载能力的安全性和稳定性也会受到影响。通常情况下,如果建筑构件在加固之后,其增强的刚度会提高其在地震中的负荷量,这时构件的加固效果较为理想,而建筑物整体结构在加固之后,被加固构件的协同性会对建筑物整体结构的安全指数产生影响,要保证加固构件的协同性,避免出现加固不均匀的质量问题;旧结构规划方案和排布的合理性和相邻构件衔接的紧凑性以及过去施工的实效性都会对当前建筑综合性能产生影响。根据现行编制和建筑结构的规范,在合理的分析建筑结构综合性能的基础上,使用整幢建筑物或其中某独立分区确定建筑物加固设计的范畴,或者根据预期设定的构造特征、构件属性和衔接形式确定建筑物加固范畴,实现提高加固结构加固后的延长性和冗长性的目的,同时要对结构刚度增加以后衍生出的地震作用效应增强所带来的影响效果进行分析。在使用钢粘加固技术的过程中,要对由于局部加强或者刚度突变而造成的薄弱部位进行观察和分析,从而采取合理的解决措施。结合工程项目施工的实际情况,根据相关设计原理,采用延性加固措施对结构或构件进行加固,同时要根据建筑结构构件的承受能力,实现在最大程度上强化结构或最大程度上提高构件延展性的目的。在粘钢的过程中,施工人员要合理的使用施工条件,结束配置钢-钢拉伸剪切试件及钢-混凝土剪切件的配置工作,并且需要对其实施抗剪轻度试验,以检查其粘性是否合格。

5建筑结构抗震鉴定及加固若干问题分析的意义

对建筑结构的抗震鉴定和加固的若干问题进行分析,可以提高建筑物结构的抗震效果,从而提高建筑物的质量,保证建筑工程的安全性和可靠性,以实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的目的,从而对人们的生命安全和财产安全形成保护,在最大程度上降低地震带来的经济损失,为社会经济的发展和进步提供保障。对建筑物结构进行有效的加固,可以延长建筑物使用的时间,从而保证建筑工程的经济效益和社会效益,有利于建筑工程的长远发展。

6结语

总而言之,要重视建筑结构的抗震鉴定和加固工作,提高建筑结构的稳定性和可靠性,避免建筑物在发生时出现倒塌的现象,为人们的生命安全和财产安全提供保护,保证建筑工程的经济效益和社会效益,促进建筑工程的发展。

参考文献

[1]刘立培.建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题解析[J].门窗,2017(3):67.

[2]刘小川.建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题阐述[J].城市建筑,2016(5):87.

[3]苏小溢.现有建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题[J].福建建材,2015(8):31~32.

篇10

关键词:建筑 结构 抗震

中图分类号:TU3文献标识码: A

1.建筑抗震设计常见的问题

1.1 缺乏岩土工程勘察资料或资料不全。主要表现在:一是建筑场地岩土工程的勘察资料在扩建初设计阶段还没有到位。二是在扩初设计会审之后就直接进入了施工图设计。三是施工图设计只是在简单的规划设计或方案设计会审后就直接出来了。四是没有岩土工程勘察资料。这样设计就成了无源之水,无水之木,没有依据。结构的平面布置中外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大,同一结构单元内,结构平面形状和刚度不均匀不对称,平面长度过长等。

1.2 一个结构单元内采用两种不同的结构受力体系。如这一边选用砌体承重,而另一边或局部选用全框架承重或排架承重;还有一种是底框砖房中一边为底框,而另一边为砖墙落地承重,这种情况比较常出现在平面纵轴与街道轴线相交的住宅,一般设计为底层为商店,设计成一半为底框砖房(有的为二层底框),而另一半为砖墙落地自承,造成突变在平面刚度和竖向刚度二者之间。

2建筑结构的抗震设计概述

在对建筑结构的抗震设计中,不但要考虑到建筑结构概念的设计、建筑结构抗震的验算,也要重视人们在每次发生地震后在关于建筑结构方面而总结的一些经验,比如限制建筑高度,提高结构延性、限制结构类型和结构材料使用等方法。而且经验不但在我国受到重视,在国外也一直是各国规范重视的问题。当前,在建筑结构抗震设计中一般是从三方面入手的,分别是概念设计,抗震验算及构造措施,而且在建筑结构抗震设计中不能只是局限于将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,也要设计建立双重设计指标和方法能让地震力与结构延性相互影响,当代抗震设计规范发展的方向是减小结构上的地震作用,可以通过采用一些结构措施,比如隔震措施,消能减震措施等来减震,从而使建筑结构在地址地震中具备良好而经济的抗震性能。而且,强剪弱弯,强柱弱梁,和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已经在建筑界是有口皆碑的事情。

3 合理选址以提高建筑物的抗震能力

地震发生时,如果建筑物本身抗震能力弱,结构不坚固或者建筑刚性强而韧性不足,很容易遭到严重的破坏神之倒塌。如果建筑物选址不合理,地基建在地质不稳固的地方,地震会引起地表的地裂和错动以及地面沉降,这种破坏在地基不稳固的地方更加明显,因此合理选址以提高建筑物的抗震能力非常重要。在建筑物选址时,易选择地层稳固地带,应尽量避开地质不稳固的地方,如断层带、地下采空区、地下水空洞区、易液化土等地方。如果没有条件避开上述不适合建造建筑物的地区时,应采取相应的抗震应对措施。依据国家对建筑物抗震的类别等级,采取人工加固地基、注意建筑结构的整体性、建筑物的外形匀称、建筑物的结构简单减轻建筑物自重等,都可以消除地基液化沉陷。还有一种特殊的地质构造,那就是在地基的主要受力层内还存在土质较软的粘性土层或者不均匀的土层面时,这种地质构造若发生地震,地基会发生不均匀沉降。在此种地质构造地带施工时,应采用桩基和加强基础的措施来加固地基。

4 选择合理的平面和立面布置

建筑物的立体结构与平面设计非常重要,需要关注以下几个方面的问题:

(1)在地震水平作用力下,建筑的结构刚度和其抗震能力是双向的。建筑物在结构布置上应该能够承受住任何方向的地震。一般而言,应该使结构从平面的主轴方向上具有足够的刚度以提高其抗震能力。建筑构造的抗震能力体现在结构的刚度和韧性。结构的刚度越高,就越能削减地震的破坏力。而结构的韧性,就是要使建筑有一定的变形度。但是如果变形度过大,其自身重力效应也会破坏其自身结构。总而言之,建筑结构应该刚柔并重。

(2)结构简单。如果建筑物自身结构过于复杂,设计师很难预测和控制建筑物在遭受地震冲击力时的受力。而简单的结构,建筑设计师可以通过计算模型或者计算软性模拟出建筑物受地震影响时建筑结构自身的受力情况,对其位移内力进行分析,从而找出结构的薄弱部位并加固。因此相对于复杂结构,对简单结构的抗震性能预测是比较可靠的。

(3)建筑的整体性结构。楼盖的设计在建筑的整体结构中起着非常重要的作用。在建筑的整体结构中,楼盖相当于一个水平的隔板,其不仅是一个把惯性力传递到每个竖向的抗侧力子结构,而且再地震发生时它还可以协同这些子结构承受地震的冲击力。但是如果竖向的抗侧力子布置不均匀,则会发生变形,此时就需要楼盖协同抗侧力子结构发挥作用。

5 保障结构的延性

在完成建筑结构的设计后,还要采取措施使该结构具有适当的延性,以此保证此建筑结构可以达到预定的抗震目标。提高建筑结构的延性措施包括:(1)对于建筑结构当中柱、梁等构件,应该按照强柱弱梁的原则,增加柱子的抗弯能力。钢筋混凝土的框架在强震发生时,当地震威力致使建筑结构达到最大的非线性位移时,梁端的塑性铰的塑性转动会比较大。当柱端的塑性铰出现比较晚,那么建筑结构达到最大的非线性位移时它的塑性转动会比较小。这样就保证了框架有了比较稳定的塑性耗能构件。(2)要提高结构的延性,还要采取强剪弱弯的措施。因为剪切对于破坏根本没有延性,如果某个部位一旦发生剪切破坏时,这个部位在整个抗震结构中的作用就会丧失,柱端发生剪切破坏,建筑结构的局部就会发生坍塌,局部坍塌有可能导致整个建筑物的坍塌。因此,要采取措施来增大梁柱和柱端的组合剪力值,保证任何构件在强震发生时都不会损坏其剪力。

6 建筑结构参数计算分析

参数设计的目的是为了更好的计算地震作用力以及房屋的各构件对地震作用的响应力。这种计算主要是对每个墙柱梁板的承载力以及变形参数的计算。计算开始前,要建立与高层结构相适应的计算模型,然后依据模型和设计概念做出细致的计算。在应用计算机软件协助计算时,必须符合国家有关规定和行业规范标准。同时必须坚持具体问题具体分析,注意具体工程的特殊处理。对于比较复杂的建筑结构,要针对不同类型的地震做相应的变形分析,要采用两个及以上的力学模型,当前有剪磨理论和主拉应力理论两种,这两种不同的计算理论都有其适合的应用范围,砌块结构一般应用剪磨理论,而砖砌体一般用主拉应力理论。根据计算机软件计算出的结果,然后才能确定建筑结构是否能运用到工程设计当中。计算结果分析的主要内容有结构的位移、扭转系数、层间的刚度、剪重比系数以及自振周期等参数。此外,对于地下室的水平位移嵌固来说,要将有层刚度作为判断依据。在建筑的复杂抗震计算时,要考虑平扭耦联的计算。振型数不得小于 15,振型的参与质量不能小于总重量的 90%。因此高层的建筑结构计算是不能一次完成的。要做不同的模型,采用不同的计算理论,对其进行多次计算分析,并根据计算结果进行多次调整,这样才能提高建筑物的抗震能力,保证建筑物在规定抗震等级的地震发生的安全。

7 隔震和消能减震设计的推广和应用

我国和世界的许多国家都采用适当的控制结构物的刚度,越来越受到人们的青睐,被称为“延性结构体系”,但这种允许建筑结构构件(如梁、柱、墙、节点等)在地震进入非弹性状态,而且会有很大的延性,减轻地震反应是以消耗地震能量的方法,使结构物“裂而不倒”。

8结语

总之,就现阶段而言,地震是一种在全世界范围内都无法预测的自然灾害,但是并不是要听天由命,为了减轻其危害,建筑设计人员必须在建筑工程设计方面下功夫,改变过去着眼局部的方法,从整体出发进行建筑结构的整体设计,注意建筑物的选址、选择合理的立面和平面布置、保障结构的延性以及对建筑结构进行参数分析等方法提高建筑结构的抗震能力,从而能够在地震发生时,保证人民的生命财产安全。

参考文献: