建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)探討 (1)

1、CONSTRUCTION城市建設(shè)4.14青海玉樹縣發(fā)生7.1級(jí)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(jí)，保障人民生命財(cái)產(chǎn)有效的建筑抗震規(guī)范是各國(guó)政府和科技工作者的共同目標(biāo)。相關(guān)資料也表明2010年也進(jìn)入了地震多發(fā)年，人類從已有地震災(zāi)害中吸取大量教訓(xùn)的同時(shí)，也取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，即對(duì)于地震災(zāi)害要以預(yù)防為主。雖然臨時(shí)性的地震預(yù)報(bào)可以在很大程度上減少人員傷亡，但是根本的預(yù)防措施在于基于先進(jìn)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(shè)計(jì)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(chǎng)地地基的選擇選擇建筑場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要，拿捏地震活動(dòng)情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料綜合評(píng)價(jià)。對(duì)不同的場(chǎng)地，應(yīng)分析其作為天然地基時(shí)的抗震承載力，如為軟弱土(軟土、液化土)，則應(yīng)分析其震陷、震動(dòng)液化可能性與液化危害度。必要時(shí)，可以按規(guī)范采取相應(yīng)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(duì)于場(chǎng)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(chǎng)地土的厚度來確定避讓距離。宜選擇對(duì)建筑抗震有利的地段；避開對(duì)建筑不利的地段，當(dāng)無法避開時(shí)，取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧?；不?yīng)在危險(xiǎn)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(duì)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(huì)有所影響。首先，建筑的體型要簡(jiǎn)單，平立面布置宜規(guī)則。體型簡(jiǎn)單和規(guī)則的建筑

4、，受力性能明確設(shè)計(jì)時(shí)容易分析結(jié)構(gòu)在地震作用下的實(shí)際反應(yīng)及其內(nèi)力分析。且結(jié)構(gòu)細(xì)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(duì)都較輕。其次，對(duì)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(duì)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(shí)，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(shí)，影響地震作用的分配傳力構(gòu)件不連續(xù)時(shí)，影響地震作用的傳遞。它們都對(duì)建筑的抗震不利。因此，對(duì)體型復(fù)雜、平立面特別不

5、規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫，使其形成多個(gè)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(yīng)進(jìn)行水平地震作用計(jì)算和內(nèi)力調(diào)整，并對(duì)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(yīng)，因此扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的計(jì)算應(yīng)該考慮偶然偏心的影響。必要時(shí)設(shè)置防震縫，抗震規(guī)范的原則是，建筑防震縫的設(shè)置，可

6、按結(jié)構(gòu)的實(shí)際需要考慮。體型復(fù)雜的建筑不設(shè)防震縫時(shí)、應(yīng)選擇符合實(shí)際的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，進(jìn)行精細(xì)的抗震分析，估計(jì)其局部應(yīng)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(dāng)設(shè)置防震縫時(shí)應(yīng)將建筑分成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，防震縫應(yīng)根據(jù)烈度、場(chǎng)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(yīng)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(duì)于各種結(jié)構(gòu)體系均應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)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(dǎo)致整個(gè)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(yīng)力或塑性變形集中(對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位應(yīng)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(yīng)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(yīng)保證其合理設(shè)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(shè)計(jì)內(nèi)力乘以調(diào)幅系數(shù))和構(gòu)造措施(對(duì)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(shí)，抗震結(jié)構(gòu)的材料應(yīng)滿足其強(qiáng)度等級(jí)，或延性與韌性，施工應(yīng)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(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力或?qū)χ亓Φ某休d能力。一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個(gè)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(yīng)優(yōu)先選擇不負(fù)擔(dān)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(dāng)抗震墻在一定強(qiáng)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(dāng)?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(shè)計(jì)既考慮到抗震墻承受大部分的地震力。對(duì)于強(qiáng)栓弱梁型的延性框架。

10、4）應(yīng)具備必要的強(qiáng)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(qiáng)度，但缺乏足夠的延性，則這樣的結(jié)構(gòu)在地震時(shí)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(qiáng)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(shè)琶抗震墻，使其抗例力強(qiáng)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(qiáng)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(yīng)力或塑性變形集中，對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲(chǔ)備、構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度分布是判斷薄弱層(部位)的基礎(chǔ)。6）抗震計(jì)算中的延性保證。延性控制準(zhǔn)則的一般要求都包括對(duì)兩個(gè)物理量的要求:一是所討論的部件(如包括節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的梁柱接頭區(qū))在預(yù)定部位(如梁端)屈服后所能達(dá)到的變形量的大小另一個(gè)是直到變形量增大到預(yù)期值為止，部件各部位都必須保持其應(yīng)具備的承載力而不發(fā)生先期承載力失效。其中第一個(gè)物理量是被

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

13、后達(dá)到某個(gè)必要的變形之前不會(huì)先行發(fā)生破壞或剪切失效。具體框架節(jié)點(diǎn)延性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則表達(dá)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(yīng)按規(guī)定設(shè)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(yīng)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(gè)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(gè)構(gòu)件的強(qiáng)度、

14、變形能力，從而獲得整個(gè)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(diǎn)的強(qiáng)度不應(yīng)低于其連接構(gòu)件的強(qiáng)度，預(yù)埋件的錨固強(qiáng)度不應(yīng)低于其連接構(gòu)件的強(qiáng)度；裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間應(yīng)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(shè)計(jì)的實(shí)踐中，由于設(shè)計(jì)人員對(duì)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(jì)算方法上相互差異較多而對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生較多的爭(zhēng)議，抗震設(shè)計(jì)方法值得深入的研究。從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看，如何從我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及國(guó)際抗震設(shè)

15、計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)出發(fā)，探求一種新型的結(jié)構(gòu)與材料的應(yīng)用，應(yīng)該成為地震區(qū)建筑發(fā)展的新方向。參考文獻(xiàn)：[1]凌燕.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法及存在的問題[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào)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(shè)計(jì)方法[J]四川建筑科學(xué)研究2005(06).[3]歐進(jìn)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(shè)計(jì)[J]地震工程與工程振動(dòng)1999(01).民居建筑造型絢麗多姿、風(fēng)格特色明顯，展示了勞動(dòng)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(dāng)?shù)刈匀粭l件和周邊環(huán)境，植根于民族傳統(tǒng)和生活習(xí)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(fēng)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(shí)用美觀、親近自然的建筑設(shè)計(jì)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(xí)慣、生活舒適性、文化傳統(tǒng)。如江蘇民居房層高、進(jìn)深大、墻身薄、出檐深、門窗高大，利于通風(fēng)，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(dú)特的水鄉(xiāng)人家。與當(dāng)?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(hù)房?jī)?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(fēng)。在就地取材方面：充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，就地取材，降低造價(jià)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(dāng)?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(dú)的沿崖式窯洞(土窯)、土坯或磚石的拱式復(fù)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(fēng)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(dāng)?shù)厣缴喜杉?，就地取材，物美價(jià)廉。在實(shí)用美觀方面：充分體現(xiàn)勞動(dòng)人民的智慧和審美情趣，實(shí)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(jiān)實(shí)、安全、實(shí)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(dāng)?shù)刈畲蟮耐翗?，直徑達(dá)70多米，用3層