抗震结构设计范文

时间:2023-03-19 08:45:31

导语:如何才能写好一篇抗震结构设计,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。

抗震结构设计

篇1

关键词:建筑结构设计;抗震设计;建筑设计

抗震结构设计已经成为目前建筑结构设计中较为重要的组成部分,并关系到建筑工程的质量及人员的安全。尤其在一些地震多发地区内,更要提升抗震结构的设计水平,保障建筑的安全性。下文将重点对抗震结构设计展开分析探讨,对其遵循原则及设计理念予以详细说明。

1实施抗震结构设计的目的

建筑结构设计中,抗震结构设计主要是为了实现以下三个目标:一是保证建筑在小强度地震灾害影响下不会存在任何破损或裂缝等病害问题,维持建筑正常使用;二是要求建筑在中强度地震灾害中,存在轻微破损问题,且经过修复后不会对建筑结构带来任何影响;三是要求在强度较大的地震灾害中,建筑处于稳固不倒的状态下,保证周边环境及人员安全。所以在建筑设计中,要做好抗震结构的科学处理,根据现有资料数据,对区域地震灾害等级加以分析,确定建筑抗震性能,合理规划结构布局,改善抗震效果,维护建筑结构稳固性和安全性。

2建筑抗震结构设计中需要严格遵守的设计原则

任何工程设计工作的开展都需要满足既定原则要求,这不仅是为更好地进行工程管理和控制,同时也是为保证工程建设的规范性、安全性,提高后期利用价值。建筑结构设计中,抗震结构设计作为较为重要的一环,在工作落实中也应该加大对原则要求的重视力度,明确现有的规范指标,并严格按照指标内容开展设计活动,完善设计内容,以此更好的推动后续工作的开展,提高建筑结构抗震等级,防止建筑受到外界不良因素的影响,确保建筑结构的稳固性和安全性。具体而言,建筑结构设计中抗震结构设计应遵循的既定原则如图1。2.1整体性原则在抗震结构设计中,设计人员应从整体性角度实行综合分析与考量,综合思考建筑要求,合理规划建筑结构布局,以此来完善设计内容,优化建筑结构抗震性能,减少问题的产生。同时要注重前期试验,确定不同等级结构在地震灾害中产生的变化特征,合理选择材料种类,增强结构抗震性。此外,在设计过程中,需考虑到力传导性特点,避免应力集中在某一点致使局部破损,影响建筑结构质量,威胁建筑安全性。抗震结构设计中涉及的子结构种类较多,若想增强抗震效果,需要开展构件及细节的优化与处理,提高建筑安全等级。2.2清晰性原则抗震结构设计中,主要是通过传力路径的科学规划,对地震力予以分散和消耗,保障建筑结构的稳固性。实际设计中,应坚持清晰性原则,根据建筑结构特征对传力路径加以科学规划。构建三维立体模型,对整个建筑结构实行分析和探讨,了解结构受力特征及外力施加中可能出现的位移情况,再结合模型进行计算,承载负荷,以此对传力路径加以科学规划,降低地震灾害发生时对建筑结构带来的影响。2.3结构规则原则结构规则原则要求在在设计过程中增大建筑结构刚度,利用刚度加强建筑结构的稳定性,降低建筑在地震作用下的风险系数。在建筑结构设计中,大部分设计人员都忽略了建筑结构刚度的重要性,这使得建筑在外界压力增加或地震波作用下,出现位移、破损等问题,破坏了结构的稳定性。为此,设计中就需做好结构刚度的科学把控,尤其要合理计算抗侧移刚度,并利用专业软件加强计算的准确性,增大结构承载力,继而达到规范标准的要求。

2.4刚度与抗震能力相适应原则

刚度与抗震能力的协调处理可以保证建筑在地震灾害下,通过两个力的相互抵消减轻地震波带来的干扰和破坏,保证建筑结构的稳定性。在设计中,设计人员要充分考虑到建筑结构刚度和抗震能力间的关系,注重力学参数的准确计算,利用两者的相互作用力,对地震波加以分散,降低地震波对建筑结构带来的影响。现阶段,随着高层建筑数量的增多,高度的增加,对抗震结构设计要求有所提高,在抗震结构设计中,需要综合考虑建筑高度、结构特征,注重承力分析和研究,确定承载能力,科学选择连接构件,从而优化结构刚度和抗震性能。建筑设计

3建筑结构设计中抗震结构设计的重要意义

地震地质灾害对人们的生命财产安全有着较大影响,虽然随着技术手段的提高,人们可以对地震地质灾害予以提前预估,做到科学防控,但其对固定物体的影响还是不可避免的,尤其是对建筑物的影响。所以在设计中,要优化建筑的抗震性能,对地基基础结构、材料、建筑结构加以科学规划和处理,增强建筑抗震能力,减少地震灾害发生时带来的危险和破坏。建筑结构设计作为建筑工程施工中较为重要的一环,目的是对建筑结构、材料、施工技术实行科学规划,以保障其安全性与可靠性,并给出专业的施工方案,推动作业的顺利进行。建筑结构设计中,抗震结构设计是非常重要的环节,能够保证建筑在地震灾害影响下的安全性,避免倒塌、损坏等严重问题的产生,增加人们居住的安全系数,减少不必要损失的形成。

4建筑抗震结构设计理念

在开展建筑结构设计中抗震结构设计时,为加强设计的合理性,保障建筑结构的安全性,提高工程的价值,需要对抗震结构设计理念进行深度了解和分析,根据现今发展实况及具体要求,开展适当的创新活动,从而更好的指导设计人员工作,转变传统设计思想,加强设计的有效性,达成最终的工程建设目标。随着现代化城市的发展,人们对建筑质量的要求不断提高,抗震结构设计作为保证建筑结构稳定性的重要内容,应该加大关注力度,不断尝试设计理念的优化和调整,以此规范建筑的抗震结构设计,明确指标要求,做到科学选址和规划,确定抗震等级及红线范围,最终优化建筑抗震性能。

4.1更新设计理念,加大抗震结构设计重视力度

在建筑结构设计及抗震结构设计中,最为关键的影响因素就是设计人员,如果设计人员不具备专业能力,不具备明确的抗震理念,在设计中很难将抗震与建筑结构融合起来,这样在地震灾害发生时,就会因为抵抗能力不足而出现各种问题,威胁建筑及人们的安全。为此,设计人员需不断提高自身的专业能力和职业素养,根据建筑行业发展趋势做好理念的更新和优化,加大对建筑抗震功能的重视力度,采取科学有效措施完成抗震设计,确保建筑结构安全。建筑工程具有规模大、工期长、设计精准度高等特点,故而设计人员在处理时应做到全面分析和考量,制定针对性的设计方案,更好的指导施工作业的开展。抗震结构设计作为其中较为重要的一环,设计人员应加大对其重视力度,转变传统设计思想,注重数据资料的收集和处理,完善设计内容,增加结构强度,进而减少地震灾害带来的破坏,保障工程的整体效果。再者,还应该充分利用网络资源对抗震结构设计进行深入分析和探讨,了解地震带分布特点,掌握板块运动规律,不断完善抗震结构设计内容,符合建筑结构设计的相关要求,提高建筑整体水平,延长建筑使用寿命。设计完成后,还需开展专项评估和检测,确保抗震设计符合工程的建设要求。抗震结构的不同其产生的作用也存在较大差异,设计人员应重视这一点,并选择合适的结构种类,确保最终设计的合理性与科 学性。

4.2科学选址

地震的产生是由于地下板块剧烈运动强烈碰撞形成的,破坏性强、危险性高。基于这一实际情况,在开展建筑设计工作时,就应选择合适的施工场地,减少地震灾害造成的破坏。由于建筑物的震害是由一些地质运动造成的,可以考虑选择一些地质较强的位置来建造建筑物。在选择抗震地理位置时,应基于以下两个方面:一方面可选择地质偏硬的地理空间建造建筑。该类型地质结构的承载力较大,不容易出现地震或山体崩塌等问题。在建筑建设中,可有效提升结构刚度和承载力,削弱地震的破坏力;另一方面选择地势平坦宽阔的区域,该区域稳定性强,地壳运动激烈性不高,地震等级也会相对较低,可以降低抗震结构设计难度,改善建筑结构抗震性能,增大建筑安全系数。

4.3明确设计指标

在抗震结构设计中,设计人员需开展现场勘察,收集齐全的数据资料,明确设计指标要求,并以此为基础更好的规划设计方案,提高建筑结构抗震等级。在设计过程中,指标参数的确定要做到科学合理,要考虑到可能发生的问题及带来的影响,切实增大建筑结构承载力、强度和刚度。另外,在设计指标确定中,还应考虑到国家现有规范标准,全面分析地震作用力对建筑的伤害等级,以此为依据,完善抗震结构设计方案。此外,在设计过程中,设计人员还要树立全面管控意识,从多方面展开考量,注重设计的合理性、可靠性。

4.4提升抗震等级

在抗震结构设计中,如果抗震等级要求未达到标准要求,在日后使用中仍会受到地震波的影响,并导致建筑结构出现破损、裂缝、位移等问题,降低建筑质量。为此,在设计中,设计人员就需要对建筑抗震等级要求予以掌握,增强抗震性能合理性,减少建筑结构病害的产生。如在高层建筑结构设计中,设计人员可利用计算机软件对结构性能特征加以分析,重点了解结构物理刚性,掌握其位移及扭转力参数。在分析过程中,可按照建筑形状的常规设计要求,遵循国家相关技术规范,合理测量和判断高层建筑的物理刚度,使高层建筑的扭转力和位移刚度在1.1-1.2之间。在剪力墙与简化连梁的设计中,需使相关参数符合如下要求:连梁跨度高度比要控制在2以内,设置暗柱作为支撑结构,保障结构稳定性;设计过程中如发现连梁跨度高度比在1以内,需要设置交叉暗柱作为支撑结构。地震运动多是受到地壳垂直运动导致的,所以在抗震结构设计中,设计人员还需对地质地理结构特征及运动轨迹予以详细了解,并根据以往数据资料开展分析工作,对建筑所在区域及周边环境加以科学把控,预测和判断地震发生频率、地震等级变化,为抗震结构设计提供依据和参考(如图2)。同时,设计人员还要分析该地区的地震运动趋势,使区域建筑工程地质结构总体布局和该区域地震运动趋势大致处于相对垂直的状态,以降低特大地震对区域建筑工程前期设计的不利影响。4.5抗震防线设计抗震防线的科学设置可以在保证建筑结构整体性的前提下,优化建筑结构抗震性能,确保建筑的稳定性和安全性(如图3)。抗震防线规划设计原理为:在无大震的特殊条件下,注重侧向抗震性的有效延伸,以此保护建筑结构,优化抗震功能。通常情况下,抗震防线会设置三条,一条主两条次,以主线为主,开展防控处理。因为在地震灾害中,主要抗震线被破坏后,其他两条抗震防线才会出现问题,所以设计中要开展科学分析与考量,以确保放线质量。

4.6结构选型

抗震结构设计中,结构选型合理性对于抗震效果提升有着重要意义,在设计过程中应加大重视力度,增强整体设计有效性。在建筑工程结构抗震类型的设计和应用中,必须特别注意建筑结构抗震类型的正确设计和选择。根据建筑的具体功能要求及主体结构的特点,做到精心设计和分析,通常体现在两个方面,即立面的主体结构和建筑平面的主体结构,具体如图4所示。在抗震结构设计中,还应该遵循既有原则和要求,保障结构的安全性和稳定性,从而优化建筑抗震性能,有效提高建筑质量,延长建筑的使用寿命。为此,在建筑结构选型中,设计人员需要分别从整体性、安全性、协调性等多方面进行分析和考量,增强结构抗震效果,提高建筑稳定性和安全性。另外,在抗震结构设计中,分析结构受力特征,并根据结构性能要求,对抗震性加以科学分析,以削弱地震破坏力,保证建筑的质量和安全。

结语

综上所述,为加强建筑结构的稳定性和安全性,应加大对抗震结构设计的重视力度,根据现有规范要求及建筑特征,对建筑结构抗震性实行科学规划和处理,提高结构刚度、强度、承载能力,科学选型、选址,保障建筑安全性,降低地震灾害带来的破坏和威胁,在提高建筑质量的基础上,为人们营造安全舒适的建筑空间。与此同时,抗震结构设计水平的优化也是推动整个建筑行业持续前行的关键,值得相关人员加以重视和探讨。

参考文献

[1]吴振.建筑结构设计中的抗震设计理念分析[J].现代物业(中旬刊).2020(01)

[2]胡安吉.建筑结构抗震设计理念与方法分析[J].居舍.2020(02)

[3]茹彩磊.建筑结构抗震设计关键问题及对策研究[J].居舍.2019(35)

[4]高继红.混凝土建筑抗震结构设计有效对策探讨[J].建材与装饰.2020(04)

篇2

关键词:建筑结构、人防结构设计、抗震结构设计、比较分析

人防结构设计主要是为了建筑结构能够承受常规武器或核武器爆炸动荷载的作用,其基本要求也是基于一般抗震设防的要求,在具体的设计过程中应特别强调设计结构能够最大可能地承受常规武器或核武器爆炸所引起的震动荷载。因此,可以说人防结构设计与抗震结构设计二者之间既有相同之处也存在一些不同点。

一、建筑工程人防结构设计与抗震结构设计的内容

1.1 建设工程人防结构设计

人防结构设计是人防建设工程的一项关键环节,应该说是人防建设工程不可缺少的建设过程之一。人防建筑工程的结构设计质量的好与坏与拟建人防建筑工程项目的社会经济效益和战争备防效益有着直接的联系,并能够起到决定性的作用。设计时建筑工程的基础,若要保证人防建设工程的质量,首要任务就是要保证人防结构设计的质量。人防工程是一种要求比较高的特殊防护地下建筑类型,通常按照建筑的形式可以分为掘开式人防工程和暗挖式人防工程两种,其中掘开式人防工程又包括单建式人防工程和附建式人防工程,而暗挖式人防工程则包括坑道式和地道式两种。

1.2 建设工程抗震结构设计

一般的建筑工程结构都必须要求在规定的设计使用寿命期限内要保证建筑结构具有足够的耐久性和可靠性,即建筑工程结构在设计使用期限内且在规定的使用条件下完成预期功能使用的概率。由此看出,建筑结构的耐久性和可靠性是对结构的定量分析与描述。

建设工程抗震结构设计除了要满足结构使用耐久性和可靠性以外还需要满足必需地安全性和适用性等质量安全方面的性能指标。安全性指标是指建筑工程结构在正常地设计、施工和使用条件之下,能够承受在施工与使用情况下出现的各种荷载或变形,特殊情况下发生的偶然荷载或突发事件要保证在发生事件前后结构的稳定性能不变。而适应性指标主要是指在建筑结构正常使用的情况下能够在规定使用期限内其结构不产生变形、裂缝和振动等。

二、建筑工程人防结构设计与抗震结构设计的对比分析

2.1 设计原则的对比

建筑工程人防结构设计原则与抗震结构设计原则相同,二者的结构设计都要尽可能地要求高延性,尽量避免设计建筑工程结构的脆性破坏,人防结构设计与抗震结构设计对于拟建建筑工程钢筋混凝土结构构件通常都具有“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等基本设计原则。同时,二者还遵循建筑工程内部结构构件之间的相互协调、协同工作的原则,尽量较少在结构构件设计与施工当中出现薄弱环节或部位。人防结构设计还需考虑结构构件各个部位能够正常地工作,杜绝出现存在薄弱环节或部位导致工程结构整体抵抗应力作用不足等情况,而工程抗震结构设计同样着重强调于此点,以防止因为发生偶然荷载或突发事件造成大震结构薄弱环节或部位的倒塌,这一点与工程力学上所讲的应力集中现象类似。由于建筑结构构件如果具有较大的延性,可利用吸收结构内部动能和抵抗结构外部动荷载。因此,对于工程结构设计提高延性极具可实施性,人防结构设计与抗震结构设计对如何提高延性的构造措施主要是通过利用以上原则展开的,如可以充分地利用结构受弯构件或大偏心受压构件的变形吸收动荷载的能量,通过缓冲作用减轻各个构件支座截面的抗剪负担和受力柱的抗压负担,以确保建筑结构在完全曲屈服前不再出现另外的剪切力破坏,在屈服后还具有足够的延性以保证构件形成最终的塑性破坏,从而达到提高建筑结构整体承载力的目的。

2.2 设计方法的对比

人防结构设计的方法主要是依据动力分析原理,一般是采取等效静荷载的办法展开设计分析工作。由于建筑抗震结构设计是基于拟建工程结构在施工或使用的条件下的设计过程,建筑结构构件在各种动荷载的综合作用下,结构构件振型与相应静荷载作用下挠曲线非常相似,而且在动荷载的作用下建筑结构构件的破坏规律与相应的静荷载作用下的破坏规律也相似,因此在动力分析过程中,可以通过将建筑结构构件进一步简化为一种单自由度体系,查表可得相应的动力系数,以动力系数与动荷载峰值相乘得到等效静荷载。这样一来,建筑结构构件相当于在等效静荷载的作用下,而其各项内力就是在各种动荷载作用下的内力最大值。同时,为能够满足结构构件抗力的要求,应用等效静荷载分析法时,建筑结构材料参数还应加入材料强度综合调整系数予以调整修正,最后通过建筑结构构件在综合动荷载作用下的变形极限允许延性比加以控制,按照允许延性比进行弹塑性能的验算得到最终的设计结果。

抗震结构设计的方法通常是以“三水准、二阶段”为最基本的设计准则,以“小震不坏,中震可修,大震不倒”为总的设防目标。人防结构设计的方法一般先取小震地震动参数计算结构弹性下的地震作用效应进行相关的结构构件截面承载力的验算,然后是对大震下的结构弹塑性变形力验算完成“二阶段”设计要求,最后通过应用工程结构概念设计和抗震构成措施来完成“大震不倒”的第三水准设计要求。

2.3 荷载作用方式的对比

人防结构设计与抗震结构设计二者在荷载作用方式方面的相同点在于都为偶然动荷载,设计时均可以以具有一次作用效果考虑,而主要的不同点在于防震结构的荷载作用方式是由于地震事件造成地面运动而引起的动态惯性作用力,是间接的。人防结构所承受的动荷载主要是外部动能量直接作用于人防结构的附属构件,而人防结构内部构件只是间接的承受附属构件以及建筑上部结构的荷载作用。人防结构所承受荷载持续时间极短,瞬时动态量却非常大,且在持续过程中会随着时间不断地迅速衰减。在人防动荷载的作用下,材料的力学性能与在静荷载作用下相比,材料的力学性质发生了比较明显的变化,主要的表现是材料在快速加载作用过程中各种材料强度的提高和结构构件承载能力可靠性指标的变化。

三、结束语

通过以上对人防结构设计与抗震结构设计的对比进行的分析与讨论可以看出,无论是人防结构设计还是抗震结构设计都是我国建筑设计行业的重要组成内容。由于本人自身的专业知识水平和施工与设计经验非常有限,仅对人防结构设计与抗震结构设计内容以及二者之间的相同点与不同点进行简要的对比分析与讨论,目的只在于能够和同行朋友们进行学习交流。其实,人防结构设计与抗震结构设计问题一直都是相关设计技术人员所共同关心的话题,如何能够有效解决一些相关设计上的问题才是能够确保建筑工程设计质量以及本文讨论的价值所在。

参考文献

[1] 闫颜,闫雁军;结构设计中的抗震措施与抗震构造措施;中国建设信息;2007,10(04):123 - 124

[2] 肖世健;浅谈人防地下室结构设计;山西建筑;2007,17(35):90 - 91

[3] 张富成;结合实际分析人防建筑结构设计;建材与装饰:上旬;2011,09(08):129 - 129

[4] 亢智敏,王立伟;论建筑结构设计中的抗震设计;科技资讯;2009,12(18):102 - 104

篇3

关键词:混凝土建筑;抗震结构;设计

中图分类号:TU375 文献标识码:A

引言

随着社会的不断发展,建筑业也随之发展程度很大,建筑的多样化和高度化越来越多,同时,人们对建筑的实用性要求也在不断提高,因此,在建设中,我们就要考虑很多因素。地震发生具有随机性、强破坏、伴随余震次数多等特点,给社会带来巨大的损失,而混凝土建筑抗震能力的强弱、建筑的抗震性能关系到人民的生命财产安全,但是就目前情况来看,建筑结构的抗震性能还存在一定问题,由于地震造成的巨大灾难给人们敲响了警钟,所以,提高混凝土建筑结构的抗震性能成为现代建筑重点研究的课题。

一、混凝土建筑抗震结构的分析

现代建筑结构形式主要是一个垂直于地面的竖向悬臂结构。其建筑的垂直荷载主要使建筑结构产生一个与地球引力相抗衡的轴心力;建筑的水平荷载使建筑结构产生弯矩。从建筑结构的受力特点进行分析可以看出:当建筑的垂直荷载方向保持不变时,随着建筑高度的不断增加仅仅会引起量的增加而已,而这时水平荷载的方向就可以来自四面八方;而当建筑为平均分布荷载时,建筑的高度就和弯矩呈现出二次方的变化。

再从建筑的侧移特点来看:建筑竖直方向荷载引起的建筑位移是比较小的,而水平方向的荷载作为平均分布的荷载时,建筑的高度就和其侧移呈现出四次方的变化。在混凝土建筑结构中,水平方向的荷载对建筑结构的影响是要远远大于垂直方向荷载对建筑结构的影响的,所以在进行混凝土建筑建设时,水平荷载是在进行结构设计时需要重点控制的影响因素,所以除了在保证建筑结构抵抗水平荷载产生的弯矩、剪力以及压、拉应力时,要具有较大的强度以外,还要保证建筑结构具有足够的刚度,使得建筑随着高度的不断升高,所引起的侧向变形能控制在结构规范允许的范围之内。

二、混凝土建筑的抗震结构体系选择

在进行混凝土建筑结构设计时,应当根据所建设工程的具体使用功能、房屋的高度与宽度的比值、抗震设防的类别、场地的类别以及建筑地基的实际情况、建筑所用的结构材料和施工工艺等相关因素,进行综合的比对分析,从而选择出最为合适的建筑结构体系。混凝土建筑的钢筋混凝土结构可以采用框架、剪力墙、框架-剪力墙、简体和板柱-剪力墙的结构体系。

建筑的结构框架可以为建筑在进行室内空间的布置时提高其灵活性。当建筑的层数较少的时候,水平方向的荷载对建筑结构的影响是比较小的,所以采用框架结构是比较合理的设计。框架结构主要受到剪力作用的影响,属于柔性结构,其在建筑层数较多时就会受到限制,所以框架结构主要用在非抗震设计以及层数相对较少的建筑当中。

建筑的剪力墙结构中,其剪力墙是沿着建筑的横向方向和纵向方向,进行正交布置或者是多轴斜线交布置的,是由钢筋混凝土墙体来承受建筑所有的水平方向和竖直方向的荷载,是属于以弯曲变形为主的刚性结构。所以剪力墙这种结构的抗侧力刚度相对较大,在水平方向的作用力下侧面方向的变形相对较小,具有良好的空间一体性。但剪力墙结构的缺点就是其结构的自重比较大,在进行建筑的平面布置时具有局限性,很难满足建筑内部需要建设大空间结构的要求。所以剪力墙结构更多的是运用在墙体的布置以及对于建筑的面积要求不大的建筑工程中,这样既弥补了剪力墙的缺点,减少了非承重隔墙的数量,同时也使建筑更加的美观,具有整体性。

建筑的框架-剪力墙结构主要是指:在建筑框架结构中的适当部位,增添设置一些剪力墙,是刚性结构与柔性结构的融合体系,能提升混凝土建筑大开间的使用空间。在这种体系当中,建筑的主要结构是由若干道单片剪力墙以及框架相互构成的,在这样的结构体系当中,框架和剪力墙将共同承担起建筑水平方向的受力。而从这两者的受力特点进行分析后,可以看出由于两者的变形方式不同,所以在进行协同工作时,框架结构能协助顶部剪力墙进行抗震,底部剪力墙能协助框架进行抗震,以此发挥出各自的抗震最佳效果,提升了建筑的抗震性能,被广泛运用在混凝土建筑抗震的设计上。

三、混凝土建筑的抗震结构布置

在进行混凝土建筑的独立结构单元布置时,应该使得建筑结构平面的形状相对简单、规则、刚度和承载力都能均匀的分布。建筑的竖直方向体型应该规则、均匀,避免有过大的外挑和内敛。建筑结构的侧向刚度应该是下部刚度大上部刚度小,并逐渐的进行变化。其混凝土建筑在进行结构布置时应该遵循以下几点要求:

1、在进行混凝土建筑的结构布置时应该具有必要的承载能力、足够大的刚度以及变形能力。

2、在进行混凝土建筑的结构布置时,应该注意避免因为部分建筑结构或者是构件遭受损坏,从而导致了建筑结构的整体丧失对重力、荷载以及地震的承受能力。

3、在进行混凝土建筑的结构布置时,对可能出现的薄弱环节进行严格的审核,并且及时采取相应的有效措施来进行应对。

4、在进行混凝土建筑的结构布置时,其建筑结构的竖直方向和水平方向的布置,应该使建筑的刚度以及承载力进行合理的分布,避免因地震时引起的局部突变和扭转效益的发生,具有多道抗震设防的特点。

四、混凝土建筑的抗震结构计算

目前国内外在进行混凝土建筑抗震结构的计算时,都开始广泛的采用电脑软件,特别是在面对一些比较复杂的建筑结构形式时,电脑软件能对其提供巨大的帮助。在运用电脑软件进行建筑抗震结构的计算时,要求建筑结构的工程师必须具有清晰的结构概念,能准确在计算机上建立出反映工程实际情况的模型,还要能对其计算结果是否具有准确性、合理性做出分析。

在利用计算机进行对混凝土建筑的抗震结构计算时,要求计算机软件的技术条件应该符合相关的标准规范,并且在进行特殊结构处理计算时,还要阐明其内容方面相关的科学依据。在面对复杂结构下,多发地震灾害的建筑内力和变形的分析时,至少要采用两个不同的力学模型进行研究计算,对计算出来的结果进行准确的分析、确认无误后,才能进行相关建筑工程的抗震结构设计。

五、提高混凝土建筑结构的抗震性能

由于混凝土建筑的受力特点与低层建筑的受力特点有所不同,所以在地震频发区,进行混凝土建筑结构的设计时,除了在保证建筑结构具有足够良好的强度以及刚度以外,还必须具有一定的塑性变形能力,来减少地震对混凝土建筑的破坏。

混凝土建筑如果采用框架结构的设计,应该保证节点基本不会受到破坏,同一楼层中各个梁柱的两端屈服历程越长越好,而梁柱两端的塑性铰的出现应尽可能相对分散,以此充分发挥出整体框架结构的抗震能力。

结语:随着我国高层建筑的高速发展,结构体系日趋多样化,建筑平面布置与竖向体型也越来越复杂,这就给混凝土建筑结构分析和设计提出了更高的要求。但是,由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载,建筑物的地震破坏机理又十分复杂,存在着许多模糊和不确定因素,在结构内力分析方面,结构工程师在规划混凝土建筑结构时,应该充分研究以往地震对建筑作用的资料,采取合理有效的对策增强其结构的抗震性能,使其具有良好的抗震效果。

参考文献

[1]王继伟. 浅谈混凝土结构建筑抗震结构设计[J]. 科技创新导报,2012,33:48.

篇4

【关键词】建筑;结构设计;抗震设计

1 导言

随着社会不断进步与发展,人们在生产生活中的用地面积逐渐增加,对物质生活的质量要求不断提高,所以在房屋建筑方面一直呈现建筑高层及超高层的趋势。这种高层建筑的结构实质上来说很复杂,为了保证这类高层建筑的抗震能力,对建筑设计中的抗震设计来说是相当大的挑战。建筑结构设计中的抗震设计是一种复杂并且系统性极强的工作,从建筑的选址到建筑的结构设计都要进行严谨的抗震设计,根据不同的建筑项目,不同的抗震方法进行不同的建筑设计及抗震设计,保证建筑的抗震能力符合其结构设计。所以在对房屋建筑进行建筑结构设计时应根据建筑的特点选择合适的抗震设计。

2 建筑结构设计中抗震设计的基本原则

2.1建筑结构构件的性能

在进行建筑设计时,承载力、稳定性等建筑结构构件是抗震设计考虑范围内的重点内容。其中应遵循强柱弱梁、强节点弱等结构构件的基本原则。对于构件的薄弱部位进行重点的抗震能力设计。

2.2抗震防线的布设点设计

延性设计是抗震设计中的重要组成部分。延性良好的体系进行组合形成抗震的整体结构,为更好的实现抗震设计需要延性良好构件之间的协作。在建筑结构设计时应尽量多布设抗震防线,预防余震的发生。

2.3建筑结构构件的强弱关系

在进行建筑结构设计时应注意构件间的强弱关系。在抗震设计的过程中若出现一部分较强情况,则必定存在其薄弱的地方,强弱两者间必须正确处理。

3 建筑结构设计中抗震设计需注重的问题

当前,一些建筑设计人员没有形成对抗震设计的正确认识,导致在设计过程中出现安全隐患,基于此,笔者针对建筑结构设计中抗震设计需注重的问题进行论述,包括选择有利的建筑抗震场地、慎重选取建筑结构体系以及强调建筑物的平面布置规则性等。

3.1选择有利的建筑抗震场地

建筑结构的抗震设计中要十分注重对建筑抗震场地的选择,对建筑抗震有影响的场地会大大降低建筑结构的整体抗震能力。地震灾害发生时会引起不同于平常的地表位置错动,在不同性质、不同结构的场地上的建筑物受地震的侵害程度也不一致。剧烈的地层震动会破坏建筑结构,若加之场地选择不当,建筑结构会被破坏的更严重,甚至会导致建筑的坍塌。因此,选择建筑场地时要避免建筑的场地,比如土层软弱或砂土易被液化等地段。如果很难避开这些地段,就需要进行适当的改造,根据确定的抗震级别进行相应的地基加固措施。

3.2慎重选取建筑结构体系

建筑结构抗震方案的设计是进行抗震设计的起点,也是非常关键的要素之一,选取恰当的建筑结构体系与建筑物的整体安全有着密切联系,需要特别以下三个方面。第一,抗震设计不能以偏概全,切忌由于个别建筑结构而影响建筑物的整体抗震性能。要保证建筑结构存在一定的赘余度,即使是在建筑物出现个别部分损坏的情况下,建筑的整体抗震性和稳定性也不会受到影响;第二,明确地震的传递路径,准确做好设计工作中的计算图。对竖向结构进行具体设计时,在垂直重力荷载条件下,设计要保证其相应条件下的压应力水平保持均匀,而对转换结构来说,上部结构的竖向构件会传来一定的垂直重力荷载,设计时要保证该荷载力要在转换层经过不少于一次、不多于两次的转换;第三,设计人员要特别注意使建筑结构体系的强度与刚度保证在适当的水平。在设计工作中,要确保每个建筑结构部件的刚度和强度得到均匀分配,符合整体设计要求,避免个别部件刚度过弱不足以支撑该部件应支撑的建筑物区域情况的出现,科学的分配刚度和强度。

3.3强调建筑物的平面布置规则性

在实际的建筑结构抗震设计中,除上述两个需特别注重的问题,建筑物的平面布置要遵循规则性原则,这也是抗震设计工作中非常重要的要素之一。在设计过程中尽量保证方案的规则性,可以有效的提高整体工作效率,达到预定的设计效果。建筑行业结构设计的相关实践表明,不规则的建筑结构设计要另行采取更为复杂的对策,比如模型计算要用到空间结构相关理论知识等。

4 建筑结构设计过程中抗震设计的主要工作内容

4.1做好建筑场地的选择工作

针对建筑结构的抗震设计工作中,选择合适的建筑场地是提升建筑结构抗震性能的首要工作内容,设计师可以在建筑场地的选择工作中尽量选择对建筑抗震作用发挥有很大程度提升的平坦性、开阔性兼备的地段来作为建筑工程的具体场地,保证建筑场地范围内的土地成飞以及土地结构能够具有较为优秀的密度和硬性,保证其密度以及硬度的均匀性能够使建筑场地范围内的土地更好的完成建筑结构的荷载承重工作。建筑场地的选择过程中应该避开软土、液化土、山岳、斗破、采空区以及河岸边缘等相关地段,避免因为上述地段范围中土体的密实度、坚硬度以及凝结度等相关性能的不够优秀而导致建筑结构在应对地震灾害的过程中出现土地承重荷载能力不够的现象,对于一些容易发生滑坡、地陷、低劣以及泥石流等山体事故的危险地段也尽量不要选择其作为建筑结构的设计场地,同时有效的避免建筑场地选择在地震断裂带上的明显位置,以免降低建筑工程结构对地震灾害作用力的抵抗性。

4.2采用科学的结构形式

在进行建筑施工的抗震设计时,应该充分考虑抗震理论,努力提升建筑主体的可靠性和安全性。从目前来看,我国建筑结构主要有钢筋混凝土结构、砌体结基础区域或者下部结构。在建筑结构设计中,必须根据抗震要求以及功能特征选用合理的结构方案,在审核结构体系中,也必须考虑结构侧移度,特别是高层建筑物结构设计。随着高层建筑结构高度增加,不仅会让建筑结构在地震作用以及其他负荷作用影响下增大水平位移,也会让建筑结构抗侧移的刚度增加。而对于不同的钢筋混凝土结构体系、组成方式、构建以及受力特征,在抵抗侧移刚度等方面都具有很大的差异性,所以在使用中,必须根据具体情况,选用合理的高度。

4.3做好建筑结构的参数计算工作

建筑结构的参数设计工作对于完成建筑结构的设计工作,保证建筑结构的抗震性能有着非常重要的影响,设计师应该在建筑结构的设计过程中对具体的建筑结构应该承受的具体作用力进行清晰明确的计算,同时对不同建筑结构类型在面对地震冲击力时应该具有的荷载作用力承受参数完成相关的计算工作,模拟地震灾害的发生过程中建立相应的建筑结构抗震模型,使用先进的计算机技术保证建筑结构的具体参数能够有效的提升建筑结构的抗震性能,保证建筑结构设计和施工过程中受力的合理性以及科学性。

结束语

建筑结构的抗震设计对于建筑整体的应用性能具有较大的影响,所以在建筑结构设计时应在建筑场地选择到建筑结构设计的整个过程中,使抗震设计符合相应的要求。建筑结构的防震设计是保证建筑物稳定的基础,也是对人们生命及财产安全的有效保障。

参考文献

篇5

关键词:建筑;抗震;结构设计

随着这几年来经济的快速发展,由于建设者开发、使用功能上的要求,高层建筑的体型越来越多样化。高层建筑不仅在材料和结构体系上逐渐多样化,而且在高度上也大幅度增长。进入上世纪90年代后,结构抗震分析和设计已提到各国建筑设计的日程。特别是我国处于地震多发区,高层建筑抗震设防更是工程设计面临的迫切任务。作为工程抗震设计的依据,高层建筑抗震分析处于非常重要的地位。

地震是威胁人类安全的主要自然灾害之一。我国是一个地震多发的国家,分布广、频率高、强度大、震源浅,是世界上地震灾害最严重的国家之一。近几年来,各国历次地震对人类造成了严重灾害,通过总结大量的经验教训,促使结构抗震设计不断发展。建筑抗震的实践表明,一个地震区建筑物,如果没有良好的建筑总体布置方案,单靠结构抗震计算和抗震的构造措施,在较强烈的地震作用下,仍是难以取得建筑抗震的较好效果,甚至减轻不了建筑物的震害程度。因此,只有建筑设计与建筑抗震设计有机地结合起来,建筑抗震设计水平才能达到一个比较完善的高度。

1 目前我国抗震设计中存在的不足

通过多年对于建筑抗震设计的研究,我国逐渐形成了自己的一套较为先进的抗震设计方法而且日益成熟,但是也有许多考虑欠妥的地方,需要我们今后加以完善。首先,与国外规范相比,我国抗震规范在对关系的认识上还存在一定的差距。美国UBC规范按同样原则来划分延性等级,但在高烈度区推荐使用高延性等级,在低烈度区推荐使用低延性等级。这几种抗震思路都是符合规律的,而目前我国将地震作用降低系数统一取为2.86,而且还把用于结构截面承载能力设计和变形验算的小震赋予一个固定的统计意义。另外,我国规定的“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标也存在一定的问题。该设防目标对甲类、乙类、丙类这三类重要性不同的建筑来说,并不都是恰当的。最后,由于不同类别建筑的不同重要性,不宜再笼统的使用以上同一个性态目标。此外,还应该考虑建筑所有者的不同要求,选择不同的设防目标,从而做到在性态目标的选择上更加灵活。

2 高层建筑抗震设计中经常出现的问题

2.1 部分建筑物高度过高

按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程规定,在一定设防烈度和一定结构型式下,钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。在这个高度,抗震能力还是比较稳妥的,但是目前不少高层建筑超过了高度限制。在震力作用下,超高限建筑物的变形破坏性会发生很大的变化,建筑物的抗震能力下降,很多影响因素也发生变化,结构设计和工程预算的相应参数需要重新选取。

2.2 地基的选取不合理

由于城市人口的增多和相对空间的缩小,不少建筑商忽略了这一问题,哪里商业空间大就在哪里建。高层建筑应选择位于开阔平坦地带的坚硬土场地或密实均匀中硬土场地,远离河岸,不应垮在两类土壤上,避开不利地形、不采用震陷土作天然地基,避免在断层、山崖、滑坡、地陷等抗震危险地段建造房屋。高层建筑的地基选取不恰当可能导致抗震能力差。

2.3 材料的选用不科学,结构体系不合理

在地震多发区,采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到人们的重视。由于我国建筑结构主要以钢筋混凝土核心筒为主,变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增大了钢结构的负担,而且效果不大,有时不得不加大混凝土的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值。

2.4 较低的抗震设防烈度

许多专家提出,现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要,建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高。我国现行抗震设防标准是比较低的,中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为lO%的地震烈度,较低的抗震设防烈度放松了高层建筑的抗震要求。

2.5 建筑外形与平面功能影响结构布置

现在某些政府规划部门领导根本不懂结构,纯粹为了形象美观而对建筑设计指指点点,从而使建筑偏离了建筑设计师的最初理念,你对他提出的修改意见不予理会,你就通不过。还有某些建筑设计师根本就缺乏抗震设计的概念,在高烈度区设计出高层建筑的大悬挑,这既增加了工程造价,有埋下了安全隐患,不负责任的叫嚣“没有做不出的结构”,那要看付出的代价和收获是不是对等。

3 高层混凝土建筑抗震结构设计策略

3.1 高层混凝土建筑的结构体系选择

高层建筑结构应根据建筑使用功能、房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、地基情况、结构材料和施工技术等因素,综合分析比较,选择适宜的结构体系。高层建筑钢筋混凝土结构可采用框架、剪力墙、框架- 剪力墙、筒体和板柱-剪力墙结构体系。

框架结构可为建筑提供灵活布置的室内空间。当建筑物层数较少时,水平荷载对结构的影响较小,采用框架结构体系比较合理;框架结构属于以剪切变形为主的柔性结构,使用高度受到限制,主要用于非抗震设计和层数相对较少的建筑中。剪力墙结构中,剪力墙沿横向、纵向正交布置或多轴线斜交布置,由钢筋砼墙体承受全部的水平荷载和竖向荷载,属于以弯曲变形为主的刚性结构。该种结构的抗侧力刚度大,在水平力作用下侧向变形小,空间整体性好。但剪力墙结构自重大,建筑平面布置局限性大,难以满足建筑内部大空间的要求。因此更多地用于墙体布置较多,房间面积要求不太大的建筑物中,既减少了非承重隔墙的数量,也可使室内无外露梁柱,达到整体美观。

框架――剪力墙结构是指在框架结构中的适当部位增设一些剪力墙,是刚柔相结合的结构体系,能提供建筑大开间的使用空间,是由若干道单片剪力墙与框架组成。在这种结构体系中,框架和剪力墙共同承担水平力,但由于两者刚度相差很大,变形形状也不相同,必须通过各层楼板使其变形一致,达到框架和剪力墙的协同工作。从受力特点看,剪力墙是以弯曲变形为主,框架是以剪切变形为主,由于变位协调,在顶部框架协助剪力墙抗震,在底部剪力墙协助框架抗震,其抗震性能由于较好地发挥了各自的优点而大为提高。因此可以适用于各种不同高度建筑物的要求而被广泛采用。板柱- 剪力墙结构,由于在板柱框架体系中加入了剪力墙或井筒,主要由剪力墙构件承受侧向力,侧向刚度也有很大的提高。这种结构目前在7、8 度抗震设计的高层建筑中有较多的应用,但其适用高度宜低于一般框架- 剪力墙结构。

3.2 减少地震发生时能量的输入

在具体的设计中,积极采用基于位移的结构抗震方法,对具体的方案进行定量分析,使结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。对建筑构件的承载力进行验收的同时,还要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限值;并且根据建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的关系,确定构件的变形值;根据建筑界面的应变分布以及大小,来确定建筑构件的构造需求。对于高层建筑,在坚固的场地上进行建筑施工,可以有效减少地震发生作用时能量的输入,从而减弱地震对高层建筑的破坏。

参考文献:

[1] 伊小群.高等民用建筑结构的抗震设计探讨[J].中国高新技术企业,2010,(20).

篇6

[关键词]建筑结构设计;抗震设计;研究

中图分类号:TU3 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)08-0227-02

根据建筑结构抗震设计的规范可知,建筑结构可以通过不同的变量来体现对地震的反应。而在具体的抗震设计过程中,对于设计变量的选择,则需要通过结构自身类型的研究、地震反应特性、地震破坏模式等综合因素而定。按照抗震设计变量的不同,抗震设计主要分为基于承载力的抗震设计法、基于位移的抗震设计方法、基于能量的抗震设计方法和基于损伤的抗震设计方法。目前,国内建筑行业的设计人员在进行抗震设计时,主要是根据以承载力为主,结合建筑性能分析的设计原则来进行。

1.承载力的结构抗震设计思想

1.1理论基础

承载力的结构抗震设计理论是以惯性力的形式反映地震作用,通过静力分析理论的研究,按照弹性方法计算结构地震作用效应的大小、进行结构弹性位移验算,并把结构构件的强度是否满足特定的极限状态作为结构失效的准则。基于承载力的结构抗震设计方法是现行规范中在考虑结构延性的基础上普遍采用一种抗震设计方法。

1.2结构构件抗震承载力

在建筑结构设计的抗震设计过程中,必须依托结构构件的抗震力验算数据来进行。为了确保抗震构件的抗震性能,需要设计地震作用力验算,即一种以单独的一项乘以荷载分项系数加入到结构构件的承载力验算的作用效应的验算方式。在使用"承载力准则"对建筑结构构件进行安全水准考察时,地震力被视作是一种有效“荷载”以相应地震作用分项系数的取值体现其对建筑构件可靠性水准的影响,而以地震作用效应和其他荷载效应的组合效应起确定结构构件屈服水准的作用则是综合权衡抗震结构的安全水准的"设计地震力-延性"联合准则,两者概念有别,必须区分。

1.3降低系数与抗震措施

在现代的建筑结构抗震设计理念中,为了让结构在较低的地震作用下保持弹性的工作状态,必须要降低地震多用参与组合进行结构的抗震承能力的设计。但是在较大的地震作用下,为了让结构可以通过非有弹性变形抵御部分的地震作用,必须根据设计原则,在抗震设计时,引导结构进行合理的屈服,以满足设防的要求。根据抗震设计的基本原则和经验总结可以得出:在特定的地震分区,对于建筑结构而言,如果以设计地震作用为基准,使结构适中保持弹性反应,取用的地震作用越低,建筑结构在相同水准地震作用下位移延性需求会随之增加,或者水平位移越大,反之,水平位移就越小。

2.基于能量的结构抗震设计

能量的结构抗震设计是从输入能量和耗散能量的角度,捕捉到结构在强烈地震作用下的非弹性变形历程,其设计理论考虑了地震强度、频谱、地震持续时间对结构破坏的综合因素的影响,从能量角度分析研究地震地面运行以及运动对建筑结构作用。但是基于能量的结构抗震设计理论较为复杂,原因在于能量的变化没有规律可循。所以,到目前为止,能量的计算方案还未完全建立,基于能量的结构抗震设计方法仍处于研究探索之中。能量概念和破坏模型一直对立存在,成为抗震研究的中并行讨论的课题,基于设计理念和思路,对抗震结构的性能分析,又出现新的要求。

2.1设计特点

基于能量的抗震设计方案原理相对简单,思路简洁清晰,主要是从能量的角度考察地震对结构的作用,以及结构损伤破坏的相互关系角度阐述地震输入能量在结构中的转化、耗散过程。在建筑结构的抗震设计中,以能量分析方法解释地震三要素(幅值、频谱特性和持时)对结构抗震性能影响;能量分析为了能够使塑性累计损伤对结构破坏的影响清晰的反映出来,通过动力时程分析方法求得结构地震反应的全过程,对控制结构损伤性能意义重大。

2.2潜在问题与发展趋势

以能量谱的形式确定地震作用方式得到了绝大多数人的理解和支持,但能量谱的相关理论还不健全,需要继续加强研究;能量反应分析因为采用动力时程分析法,此分析方法比较准确,因而被广泛认可。在建筑结构中,对结构总耗能在非弹性变形耗能与阻尼耗能中的分配以及结构内部非弹性形变的耗能分布规律并没有明确的研究结果,无法建立一个广泛认可的关系表达式解释结构破坏状态与能量控制参数;目前为止,基于能量分析的抗震设计的研究还有一定的局限性,为了尽早的实现能量分析与实际工程的结合,必须加强自由度体系地震能量反应与单自由度体系反应的关系的研究,建立相应的标准规范,以促进抗震设计的发展,保证建筑的质量。

3.基于损伤的结构抗震设计

通过各国学者的研究证实:地震是一种持续时间短的往复运动,地震的破坏力不仅与结构的低周疲劳效应所造成的累积损伤有关,还与结构的最大变形有关。只有非弹性性能能够全面反应结构的变形和累积损伤效应的损伤性能参数,所以,通过非弹性性能建立地震损伤模型,按照结构在未来地震作用下的损伤允许值进行抗震设计是一种比较科学合理的设计方法。

4.基于位移的结构抗震设计

基于位移的抗震设计理论思想是为了确保结构达到该水准地震作用下的性能要求,一定水准的地震作用下,以结构的位移响应为目标设计建筑结构和相关构件。其原理是控制结构在大震作用下的层间位移角限值和总移限值,也就是说,为了使结构的塑性变形能力满足在预期地震作用下的变形要求,需要按照位移要求进行定量分析计算,以获得相应的资料数据,这是一种相对简单、合理的方法。该类设计由于设计思想的差异被分为了延性系数设计方法、能力谱法、直接基于位移的设计方法三大类,其中能力谱法主要体现的是一种位移验算方法,而直接位移法和控制延性方法是依据位移目标进行结构设计,本质相同,途径有异。

5.结语

伴随着建筑行业的发展,国内相关人员根据多年的研究,逐渐形成了一套较为先进有效的抗震设计方案,并在不断的发展中进行完善。当然,其中还有尚待改善的方面,只有通过不断的理论更新和实践证明,才能逐步成熟。为了确保建筑的抗震性能,满足建筑能够适应任何等级的地震,需要继续完善相关设计理念并用实践进行检验证实,促进我国建筑工程的持续健康发展。

参考文献

[1]李田超.浅谈工民建结构设计中的抗震设计[J].江西建材,2013(6):29-30.

篇7

关键词:建筑;结构设计;抗震;

中图分类号: TU2 文献标识码: A

1、建筑结构抗震的概述

建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不确定性。因此,结构工程抗震问题不能完全依赖 “计算设计” 解决应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,从“概念设计” 的角度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则,全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到关键部位的细节构造, 从根本上提高结构的抗震能力。建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程概念设计涉及到从方案、结构布置到计算简图的选取,从截面配筋到件的配筋构造都存在概念设计的内容。强调结构设计的重要性,旨在要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范规程中有关结构概念设计的各条规定,设计过程中不能陷于只凭“结构软件计算的误区” 若结构严重不规则、整体性差,则按目前的结构设计及计算技术水平,很难保证结构的抗震、抗风性能,尤其是抗震性能。

2、建筑结构设计中的抗震设计

2.1 选择有利的抗震场地

人们常常看到在具有不同工程地质条件的场地上,建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。于是人们自然就想到既然在不同场地条件下建筑物所受的破坏作用是不同的,那么,选择对抗震有利的场地和避开不利的场地进行建设,就能大大地减轻地震灾害。另一方面,由于建设用地受到地震以外的许多因素的限制, 除了极不利和有严重危险性的场地以外,往往是不能排除其作为建设用场地的。这样就有必要按照场地、地基对建筑物所受地震破坏作用的强弱和特征进行分类,以便按照不同场地特点采取抗震措施。这就是地震区场地选择与分类的目的。因此,应选择对建筑抗震有利的地段,应避开对抗震不利地段;当无法避开时,应采取适当的抗震加强措施,应根据抗震设防类别、地基液化等级,分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施。

2.2 选择合理平面与立面布置

在建筑结构的立体结构与设计平面中,则有以下几方面:

(1)建筑的结构刚度以及它的抗震能力,在水平的地震作用下它是双向的, 在结构的布置上,结构应该可以抵抗任何方向的地震。一般情况下,可以促使结构从平面的主轴方向,它具有足够的抗震力和刚度。所谓结构的抗震力,它是从结构的强度以及对延性反映的综合情况。而结构的刚度选择则是要减少对地震的作用,但又要控制好对于结构的变形度, 因为变形过大会产生一定的重力效应, 也会破坏结构。

(2)简单的结构性。所谓结构简单它是对结构在地震时所具有明确和直接传力方式,也只有在简单的结构,才可以把结构的计算模型以及位移内力进行分析,控制薄弱的部位出现,因此对抗震结构的性能估计也是比较可靠的。

(3)整体性结构,在高层的建筑设计中楼盖的设计在整体结构中会起到十分重要的作用,结构中的楼盖是等同于一个水平的隔板不仅是传递惯性力到每个竖向的抗侧力子结构,并且对这些子结构可以协同承受一定的地震作用,当布置不均匀的竖向的抗侧力子发生水平变形时在整个的结构中,是要依靠楼盖的作用把抗侧力子结构来协同工作。

2.3 建筑结构体系的合理选择

建筑结构体系的合理选择是结构设计应考虑的一个重要问题,结构方案的选取是否合理,对安全性和经济性起决定的作用。具体而言,应注重以下几方面的设计:第一,结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。抗震设计的一个重要原则是结构应具有必要的赘余度和内力重分配的功能,即使地震中部分构件退出工作,其余构件仍能将竖向荷载承担下来,避免整体结构失效或失稳。第二,结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。在这过程中,竖向构件的布置,应尽量使竖向构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平按近均匀;楼屋盖梁系的布置,应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去;转换结构的布置, 应尽量做到使上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载通过转换层一次至多二次转换。与此同时,整体抗侧力结构体系也必须明确,抗侧力结构一般由框架、剪力墙、简体、支撑等组成,它们宜尽量贯通连续,若它们沿竖向要有变化,则变化要缓慢均匀。第三,结构体系应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。钢筋混凝土结构具有良好的塑性内力重分布能力,能较充分地发挥吸收和耗散地震能量的作用。第四,结构体系应具有合理的刚度和强度。宜具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;框架结构设计应使节点基本不破坏,底层柱底的塑性铰宜晚形成,应当使梁、柱端的塑性铰出现得尽可能分散;对于可能出现的薄弱部位, 应采取措施提高抗震能力。

2.4 保证结构的延性抗震能力

结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形,因此,地震作用下,结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性,就必须使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上。具体思路有三步:第一步是选择一个可接受的塑性变形机构。现在普遍使用“梁柱铰机构” 即是通常所说的“强柱弱梁”。为了实现能力设计方法中的强柱弱梁机构,我们常的做法是对柱截面的组合弯矩乘以增大系数;也可以对由梁端实际配筋反算出梁端可抵抗弯矩,即实配弯矩乘以增大系数的方法来实现,并用增大后的弯矩值进行柱端控制截面的承载力设计。第二步是要通过人为增大各类构件的抗剪能力,使其不致在强烈地震作用下,在结构延性未发挥出来之前出现非延性的剪切破坏,这即是我们通常所说的强剪弱弯。通常的做法是用剪力增大系数增大梁端、柱端、剪力墙端、剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点处的组合剪力值,并用增大后的剪力设计值进行受剪控制截面控制条件,进行验算和设计。具体措施也有两类:一类是直接对一跨梁两端截面的顺时针或反时针方向的组合弯矩值乘以增大系数,再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力;另一类是沿顺时针或反时针方向求得一跨梁两端截面按实际配筋能够抵抗的弯矩,对其乘以增大系数,再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力。第三步是通过相应的构造措施,保证可能出现塑性铰的部位具有所需的塑性转动能力和塑性耗能能力。通常通过箍筋加密,限制轴压比等措施来给予保证。

三、结束语:

地震是一种目前难以准确预测的自然灾害。为避免它给人类带来大的灾难,作为工程技术设计人员在建筑结构的研究和工程设计中,应从整体宏观的观点出发,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, 从而创造出更加安全、实用、经济美观的建筑。

参考文献:

[1]覃绍文.论述建筑结构抗震设计相关问题[J].广东科技,2009,(22) .

篇8

关键词:建筑设计;抗震;设计 建筑体型;设计问题

中图分类号:TU2;文献标识码:A;文章编号:2095-2104(2013)

建筑设计是否考虑抗震要求,从总体上起着直接的控制主导作用。结构设计很难对建筑设计有较大的修改,建筑设计定了,结构设计原则上只能是服从于建筑设计的要求。如果建筑师能在建筑方案、初步设计阶段中较好地考虑抗震的要求,则结构工程师就可以对结构构件系统进行合理的布置,建筑结构的质量和刚度分布以及相应产生的地震作用和结构受力与变形比较均匀协调,使建筑结构的抗震性能和抗震承载力得到较大的改善和提高;如果建筑师提供的建筑设计没有很好地考虑抗震要求,那就会给结构的抗震设计带来较多困难,使结构的抗震布置和设计受到建筑布置的限制,甚至造成设计的不合理。有时为了提高结构构件的抗震承载力,不得不增大构件的截面或配筋用量,造成不必要的投资浪费。由此可见,建筑 设计是否考虑抗震要求,对整个建筑起着很重要的作用。因此,我们在建筑抗震设计过程别要注重以下几个问题。

1建筑设计在抗震方面的必要性

近几十年来结构抗震设计方法的研究与进展,尤其是各国历次大地震对人类造成严重灾害的经验教训,使世界各国地震工程学者及工程抗震设计人员逐步取得了较为一致的认识。用形象语言来概括,即遵循“小震不坏,大震不倒”的设计原则。这已成为当今世界各国公认的结构抗震设计准则,并开始在各国规范中有所体现,根据城市和经济高速稳步发展,对抗震设防提出了更高要求,也打造了良好的物质平台。有效提高工程抗震能力,越来越成为社会共识。建筑抗震可归纳为:1、慎重选择场地;2、科学确定工程的抗震设防标准,特殊工程要进行地震安全性评价;3、不同类型建筑要采用适合的结构形式;4、合理布置,平面立面要规则些,底层层高跨度不宜过大;5、尽量采用隔震减震技术;6、注重施工质量;地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。据统计,全世界每年发生的地震约达500万次,其中绝大多数地震由于发生在地球深处或者它所释放的能量小而人们难以感觉到;而人们感觉到的地震,也即有感地震,仅占总量的1%左右;能造成灾害的强烈地震则为数更少,平均每年十几起。然而,就是这些每年为数不多的地震,却给人们带来了无可挽回的巨大经济财产损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明,95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。典型的例子如,日本是个多地震国家,政府一贯重视建筑物抗震设计,其防震设施和技术相当先进,建筑物通常具备了抗御7~8级地震的能力;而阿尔及利亚当地房屋建筑质量普遍低劣,抗震性能差,地震时易坍塌。由此可见,对建筑物进行有效的抗震设计是减轻地震灾情最有效、最根本的措施。

2 建筑设计在抗震中的问题

我国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广,是一个地震多发国家。地震是一种多发性的随机震动,其复杂性和不确定性很难把握,要准确预测建筑物震害的特性和参数,目前还很难做到。抗震慨念的设计强调,在工程设计一开始,就应把握好场地条件和场地土的稳定性、能量输入、建筑物的平、立面布置及其体形、结构体系、刚度分布、抗侧力构件的布置、构件延性;材料与施工质量等几个主要方面,其中主要的问题有以下几点:

2.1设计人员“思想保守”与过于“开放”

“思想保守”体现在结构设计方面比较多,例如:现在很多高层住宅,剪力墙过多过厚,由于刚度过大,导致相对侧移值过小,远远小于规范的规定值,一来不利于建筑物抗震,二来不经济。

2.2 专业技术知识不扎实,专业之间配合不到位

有些设计人员没有扎实的专业技术知识,自然设计出的建筑图纸会出现很多问题,给施工带来难度。不具备扎实的专业知识,在施工过程中出现的临时性问题更是难以应付,有的甚至对施工工艺都不太了解。

2.3 平面布局的刚度不均

抗震设计要求建筑的平、立面布置宜规正、对称,建筑的质量分布和刚度变化宜均匀,否则应考虑其不利影响。但有的平面设计存在严重的不对称:一边进深大,一边进深小;一边设计大开间,一边为小房间;一边墙落地承重,一边又为柱承重。平面形状采用L、π形不规则平面等,造成了纵向刚度不均,而底层作为汽车库的住宅,一侧为进出车需要,取消全部外纵墙,另一侧不需进出车辆,因而墙直接落地,造成横向刚度不均。这些都对抗震极为不利。

2.4 抗震构造柱布置不当

如外墙转角处,大厅四角未设构造柱或构造柱不成对设置;以构造柱代替砖墙承重;山墙与纵墙交接处不设抗震构造柱;过多设置抗震构造柱等。

3防震设计的主要策略

3.1 推广使用隔震和消能减震设计

目前,建筑工程设计时一般都是采用延性结构体系(传统抗震结构体系),这个体系是适当控制结构物的刚度,地震发生时,允许结构构件进入非弹性状态,并具有较大的延性,通过这样的方式来消耗地震产生的能量,减轻地震对建筑物造成的破坏,使建筑物出现裂缝但对整体结构没有大的影响。随着新技术和新材料的产生,在传统抗震结构体系中加入软垫隔震,滑移隔震,摆动隔震,悬吊隔震等措施,通过这些措施改变结构构件的力学特性,减少地震能量输入,减轻结构地震反应,是一种很有前途的防震措施。

3.2 减少地震能量输入

建筑工程结构防震设计时,采用基于位移的结构抗震设计,这样可以减少地震能量的输入,设计时要进行定量分析,在地震发生时,结构的变形能力满足定量分析的变形要求。定量分析师不仅要验算构件的承载力,还要控制结构在地震震感很强的作用下层间位移角限值或位移延性比。在建筑工程中,选择坚硬的场地作为地基建造的高层建筑,可以很大程度上减少地震能量输入,减轻地震的破坏程度。错开地震的活跃周期,防止地震余震与结构产生的共振破坏。

3.3 建筑工程结构材料的选用

建筑工程结构设计中结构材料选用也很重要。如果结构设计的很完善,同时也符合防震的要求,但是如果结构材料的选用不当,就可能达不到预期的防震效果。在防震结构设计时必须要对结构材料参数随机性的防震模糊可靠度进行分析,这与以往的结构抗震可靠度的研究不同,以往的研究中只考虑荷载的不确定性而不考虑别的因素。设计时应该综合考虑了材料参数的随机性,地震烈度的不确定性以及烈度等级界限的模糊性等因素,确保设计时考虑因素的全面性。

3.4减轻建筑结构自重

减轻建筑结构的自重,对于增强建筑物的防震能力具有很大的影响。从地基承载力来看,如果是相同的地基条件,在不增加基础或地基处理造价的情况下,减轻结构自重意味着可以增加建造层数,对于软土地基影响更为明显。地震效应与建筑物的重量成正比,建筑物结构重量的增加必然引起地震力的增大,建筑物的结构中惯性较大,地震发生时,建筑物的危害性较高。所以在建筑工程设计时尽量采用自重比较轻的结构构件。

3.5 建筑结构应设置多道抗震防线

建筑物为了提高防震性能可以设置多道抗震防线,地震发生时,第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后,后备的第二道乃至第三道防线能抵挡后续的地震动的冲击,提高建筑物的防震能力。

参考文献:

[1] 现行建筑设计规范大全[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2] 王崇杰,崔艳秋.建筑设计基础[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

篇9

[关键词]抗震;结构;设计方法;探讨

中图分类号:G621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)10-0173-01

前言

如何能够让建筑在地震中保持安全,不受严重的损害,特别是近年来地震频繁,人们的生命财产受到严重威胁,建筑安全则成了社会安全的一个重要影响因素,为保证建筑的抗震能力,设计人员必须要根据相关标准,设计出具有相当抗震能力的房屋。

1.抗震设防的目标

一般来说,抗震设防主要依据的是抗震设防烈度。而抗震设防烈度的依据,是以国家规定权限审批或颁发的文件执行的,其是一个地区作为抗震设防标准。通常情况下,是采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度的。从当前内外抗震设防目标的发展总趋势来看,其基本要求建筑物在使用期间,可以应对不同频率和强度的地震,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。建筑工程在施工中的设防的目标如下:

1)如果所遭受的是低于本地区设防烈度多遇的常规地震,建筑物不受损坏,不需修理仍可继续使用;

2)如果遭受到本地区规定的设防烈度的地震,建筑物,包括结构和非结构部分,可能损坏,但不会对人民生命和生产设备的安全造成威胁,经修理仍可使用;

3)如果遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震,尽量保证建筑物不倒塌。

也就是说,在建筑结构的防震设计上,设计方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度这三个层次进行考虑。从概率上看,多遇地震烈度是发生机会较大的地震级别。按照现行规范设计的建筑,在设计上要达到这样的防震效果:当遭遇多遇烈度作用时,建筑物处于弹性阶段,通常不会损坏;当遭遇相应基本烈度的地震时,建筑物将进入弹塑性状态,但一般不会发生严重破坏;当遭遇罕遇烈度作用时,建筑物可能会有严重破坏,但不至于倒塌。

2.建筑结构抗震设计方法要点

我国所颁布的《抗震规范》提出了两阶段设计方法,以实现上述3个烈度水准的抗震设防要求。第一阶段的设计方案,必须要符合抗震设计原则,同时根据与基本烈度相对应的众值烈度(相当于小震)的地震动参数,通过采用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用标准值和相应的地震作用效应,接着与其他荷载效应按一定的组合系数进行组合,同时对结构构件截面,进行具有针对性的承载力验算,如果建筑物较高,还必须要进行变形验算,以保证其侧向变形不要过大。这样,一方面满足了第一水准下必要的承载力可靠度,同时也满足第二水准的设防要求(损坏可修)。当然,最后还必须通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求。对于非地震高发区的大多数建筑结构而言,只进行第一阶段的设计已经足够了,但根据建筑的特点和地区的特征,少部分结构诸如有特殊要求的建筑和地震时易倒塌的结构,还必须要进行第二阶段的设计,也就是按与基本烈度相对应的罕遇烈度(相当于大震)验算结构的弹塑性层间变形是否满足规范要求(不发生倒塌)。如果发现有变形过大的薄弱层,那应该积极修改设计,或者可以采取相应的构造措施,以满足第三水准的设防要求,也就是大震不倒。

3.结构选型与结构布置

3.1 结构材料的选择

选择哪一种材料对建筑的结构抗震有着直接的影响,所以材料的选择应该与建筑的方案设计同步,在研究建筑形式的同时进着手进行研究。同时还应该要确定采用什么样的结构体系。这样做的目的,主要是为了能够根据工程的各方面条件,选择既符合抗震要求又经济实用的结构类型。结构选型是较为复杂的一项工作,在选择时必须要考虑建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素,再加上经技术、经济条件比较后再确定。

如果我们单从抗震角度考虑,好的结构型式,应具备以下特点:1)延性系数高;2)“强度/重力”比值大;3)匀质性好;4)正交各向同性;5)构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性,并能发挥材料的全部强度。

如果只从数据上看,按照上述标准来衡量,常见建筑结构类型,理论上的抗震性能优劣顺序是:1)钢结构;2)型钢混凝土结构;3)混凝土一钢混合结构;4)现浇钢筋混凝土结构;5)预应力混凝土结构等。

当然,在这里必须要强调的是,我们说的抗震最好的钢结构,其优越性是相对性的,从优点看,其延性,连接较好,具有可靠的节点,同时拥有在低周往复荷载下有饱满稳定的滞回曲线,从实际的经验看,钢结构建筑的表现都不错。

3.2 抗震结构体系的确定

不同的结构体系,在抗震性能、使用效果和经济指标等方面的效果是不同的。因此,确定适合的抗震结构体系至关重要。1)必须具备明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;2)形成多道抗震防线,避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力;3)必须具备必要的强度以及良好的变形能力和耗能能力;4)应该具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

总之,在选择确定建筑的结构体系时,建筑物刚度与场地条件的关系是必须要考虑的。如果建筑物自振周期与地基土的卓越周期接近一致,那就说明建筑可能会产生共振,进而加重建筑物损害。当然,在选择结构体系时,还应该要注意选择合理的基础形式。基础应该有足够的埋深,如果是多层房屋,就应该设置地下室。根据实践调查,设置地下室的房屋,可以减轻整个结构的震害。至于那些地基软弱的,就应该考虑选用桩基、筏板基础或箱形基础。而针对岩层高低起伏不均匀的情况,则可以考虑选择桩基,桩基可以穿入非液化土层,使建筑结构更加稳固。如果建筑物层数不多、地基条件又较好时,也可以采用单独基础或十字交叉带形基础等。

3.3 结构布置的一般原则

3.3.1 平面布置力求对称 通常情况下,对称结构在地面平动作用下只会发生平移振动,各构件的侧移量相等,这样就使得水平地震作用按构件刚度分配,所以各构件受力比较均匀,不会导致力的分布失衡。如果是非对称结构,刚心会偏在一边,质心与刚心不重合,即便只是发生地面平动也可能出现扭转振动。最终会导致远离刚心的构件,侧移量大,承担过度的水平地震剪力。这就很容易发生严重破坏,甚至可能会导致整个结构因一侧构件失效而倒塌。

3.3.2 竖向布置力求均匀 结构竖向布置均匀,可以最大限度的使其竖向刚度、强度变化均匀,这样可以有效的避免出现薄弱层。从建筑结构的特点看,临街的建筑物,往往会因为商业的需要,底部几层有大空间的设置。非临街的建筑物,底部也可能门厅、餐厅或停车场,而出现大空间。在这种结构中,上部的钢筋混凝土抗震墙或竖向支撑或砌体墙体到此被中止,而下部须采取框架体系。地震经验指出,这种体系很不利于抗震。因此,在实际的抗震结构设计中,应该要保持结构竖向布置的均匀。也就是说,同一楼层的框架柱,必须要具有大致相同的刚度、强度和延性,以此避免地震时,因受力大小悬殊而被各个击破的危险。

4.结语

总之,在建筑结构的防震设计中,设计人员必须根据建筑的实际情况,结合地质环境,在经济与安全的综合考量下,设计出科学合理的防震方案,保证建筑物在相应的防震标准下进行施工,保证建筑的安全。

参考文献

[1] 寇秀梅.结构设计中的抗震设计问题[J].中国西部科技,2008(06).

篇10

地震的越来越近,也为我们这些地震较少地区的生存拉响了警钟,如何才能躲过灾难?地震本身不能对人类构大的生命危险,而建筑却是间接的致人死地,要减少生命财产的损失,我们当从建筑设计和建筑结构设计入手。智利2.27地震要比汶川和海地地震强大的多,同样也是发生于人口相对集中区域,为何死亡人数却是最少,其中缘由很值得我们思考,其中重要的一点就是:智利的是个地震频发区,建筑抗震等级相对较高、结构设计符合当地抗震要求,因此,未雨绸缪,防患于未然非常重要!了解地震及抗震、减震措施,使学生在今后就业的岗位中,时刻警惕结构上的问题,防止和减少建(构)筑物由于地震而造成的破坏,减少不必要的人员伤亡和财产损失,维护公共利益是建筑行业学生义不容辞的责任。本文对地震及建筑抗震概念设计进行粗略探讨。

怎样的建筑设计能有效减少地震导致的损失,本文简单的提炼出以下八条方法:

一、没有一种建筑能完全抗震,但如果建(构)筑物建立在地震区,那么建筑势必要符合抗震等级

1、甲类、乙类建筑:当本地区的抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。当本地区的设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。当建筑场地为Ⅰ类时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。

二、建(构)筑物的基础,应放在平整地面

那些山坡上或地势陡峭的地方尤其危险!强烈的地震动会在地势陡峭的山区、坡地触发大规模的山崩、滑坡和泥石流等现象,摧毁整片村庄。1970年秘鲁北部一次近海地震引起了巨大山崩,掩埋了近2万人。

三、常规形状的建筑能提高抗震等级

建筑总体的大小、形状也对防震等级有影响。总体来说,规则形状的楼比较稳固,追求造型的楼稳固性稍差,需要在凸出来的部分采取相应的措施,比如强节点、强锚固等。

四、使用钢筋混凝土,玻璃纤维等高耐磨建筑材料

在混凝土框架结构的加固中,梁柱节点的加固也是加固后建筑物安全使用的重要保证。在节点表而粘贴加强材料可以对节点施加适当的侧向约束,提高混凝土的极限抗压强度和极限应变,而加强材料还可以承担一部分剪力。混凝土节点的典型加固技术是采用钢套筒或粘钢板作为加强片材,但这个方法的最大缺点是耐腐蚀性差,施工复杂。而采用玻璃纤维增强塑料(GFRP)片材作为节点的加强材料,GFRP片材现场粘贴成型。在梁柱塑性铰区范围内和节点核心区内粘贴GFRP片材进行加固。由于GFRP片材参与承担剪力并有效地约束和延缓了裂缝的发生和开展,从而提高了节点的抗震性。

五、建筑平面对称性相对稳定

建筑物尤其是高层建筑物设计应符合抗震概念设计要求,对建筑进行合理的布置,大量地震灾害表明:在众多建筑抗震设计中,在地震时具有较好抗震性能的设计结构多为平立面简单且对称的建筑物。由于这种建筑结构容易对地震荷载进行估算,因此,能够更为及时快速的采取相应的措施并就细部进行处理。

六、悬臂结构不应超过11.2米长或完全避免这种结构

原因有以下几点:1、悬臂梁是静定构件,没有多余的约束,在地震荷载下无法得到足够的约束;2、悬臂梁端点的挠度大近2倍同等长度的其它梁,舒适感差。3、对房屋存在着倾覆力矩,不利于抗震。

七、预制板非常不利于抗震,在强震中很容易造成崩溃,在地震地区要对预制板设置相应加固措施

空心楼板由于价格低廉,施工方便,在我国大部分地区长期使用,上世纪九十年代以前的大部分多层民用建筑,包括一部分高层建筑,均使用的是此种楼板。而目前在发达国家和地区,预制预应力空心楼板多使用与大跨结构。因此,空心楼板本身并不是建筑倒塌的根本原因,相反,如果空心楼板采取必要的构造措施后,也是完全可以做到“大震不倒”。但在我国汶川地震中倒塌的建筑基本没设置双向钢筋网片、圈梁拉结等抗震措施,大量的空心板成了“棺材板”,而这些事关生命的抗震构造措施早已从唐山地震总结出来,但很多建筑结构设计时仍然没有从中吸取教训。设计空心楼板时,尤其对于像学校这样横墙较少的空旷建筑,如果在楼板上浇筑一层60~80mm厚的混凝土叠合层,中间配双向钢筋网片与圈梁拉结,会大大加强结构的整体稳定。所以,从结构的角度来看,如果建筑能采取必要的措施,是完全可以避免地震中发生的粉碎性破坏。

八、合理设计安装电源设备,水源设备,特别是燃气设备,防止建筑结构损坏时发生火灾爆炸等事故

根据地震火灾发生的原因,事先了解用火、用气设备的危险性,实施检查或采取预防措施。主要检查:①用火、用气设备本身是否固定,有无翻倒的可能;②用火、用气设备周围有无可燃物,有无可能翻倒的物体,有无用不燃材料设置的安全防火分区;③有没有设置自动灭火装置及燃料的自动切断装置,其装置能否正常运转。④进一步落实安全措施。一是对火炉、锅炉的管理实行专人负责;二是加固用火、用气使用设备,防止翻倒或落下。

建筑抗震有三条原则,既:隔震,阻止震力转移到建筑物当中;驱散,使用某些方式驱散震力;结构坚韧度,采用合适的材质和先进的技术使其建筑结构“坚固无摧”。建筑抗震设计还任重道远,日本、台湾在这方面的经验值得我们借鉴,希望我们的建筑设计师和结构设计师们,以及相关的技术人员能够在此方面有重大突破,使人类在地震中的损失降到最低。

参考文献:

[1]赵兰芳.湿陷性黄土兼地震区建筑水平荷载计算.甘肃工业大学学报,2001,03

[2]叶耀先.地震区建筑设计、城市规划及土地利用.建筑学报,1984,02