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建筑抗震分析

時(shí)間:2023-09-20 16:08:22

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建筑抗震分析

第1篇

關(guān)鍵詞:高層建筑;抗震設(shè)計(jì);要點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào): TU208.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):

Abstract: The high-rise buildings aseismic work has been building is the design and construction of the key. This paper introduces the seismic design of high-rise building the basic principle, the detailed analysis of the seismic design of high-rise building points.

Keywords: high building; Seismic design; points

抗震設(shè)計(jì)是根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程,是結(jié)構(gòu)工程師運(yùn)用“概念”進(jìn)行分析,做出判斷,并采取的相應(yīng)措施,是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員從宏觀上、總體上和原則上去決策和確定高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些最基本、最關(guān)鍵的問(wèn)題。高層建筑抗震工作一直是建筑設(shè)計(jì)和施工的重點(diǎn),應(yīng)對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的分析,探索高層建筑的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn),從而采取必須的抗震措施。

一、高層建筑抗設(shè)計(jì)的基本原則

1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力、 剛度、 穩(wěn)定性、 延性等方面的性能

(1)結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)遵守 “強(qiáng)柱弱梁、 強(qiáng)剪弱彎 、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、 強(qiáng)底層柱(墻)”的原則。

(2)對(duì)可能造成結(jié)構(gòu)的相對(duì)薄弱部位,應(yīng)采取措施提高抗震能力 。

(3)承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。

2、盡可能設(shè)置多道抗震防線

(1)一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成,并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。 例如框架--剪力墻結(jié)構(gòu)由延性框架和剪力墻兩個(gè)分體組成,雙肢或多肢剪力墻體系組成。

(2)強(qiáng)烈地震之后往往伴隨多次余震,如只有一道防線,則在第一次破壞后再遭余震,將會(huì)因損傷積累導(dǎo)致倒塌。 抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部 、外部冗余度,有意識(shí)地建立一系列分布的屈服區(qū),主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度,以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量,提高結(jié)構(gòu)抗震性能,避免大震時(shí)倒塌。

(3)適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系,同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后,其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段,使“ 有效屈服” 保持較長(zhǎng)階段,保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。

(4)在抗震設(shè)計(jì)中某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)超強(qiáng),可能造成結(jié)構(gòu)的其他部位相對(duì)薄弱,因此在設(shè)計(jì)中不合理的加強(qiáng)以及在施工中以大帶小,改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的做法,都需要慎重考慮。

3、對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高其抗震能力。

(1)構(gòu)件在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲(chǔ)備,構(gòu)件的實(shí)際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎(chǔ)。

(2)要使樓層(部位)的實(shí)際承載能力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力的比值在總體上保持一個(gè)相對(duì)均勻的變化,一旦樓層(部位)的比值有突變時(shí),會(huì)由于塑性?xún)?nèi)力重分布導(dǎo)致塑性變形的集中 。

(3)要防止在局部上加強(qiáng)而忽視了整個(gè)結(jié)構(gòu)各部位剛度、 承載力的協(xié)調(diào) 。

(4)在抗震設(shè)計(jì)中有意識(shí)、 有目的地控制薄弱層(部位),使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移,這是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。

二、高層建筑抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、選擇良好的抗震結(jié)構(gòu)體系

高層建筑結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)選擇合理的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)既要考慮其抗震安全性,也要盡可能的經(jīng)濟(jì)。結(jié)構(gòu)應(yīng)布置多道抗震防線,避免部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失效而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力或喪失對(duì)重力的承載能力。此外,結(jié)構(gòu)應(yīng)擁有良好的整體性和變形能力,使結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和變形能力三者達(dá)到統(tǒng)一。

2、建筑布置宜規(guī)則

高層建筑應(yīng)重視體形和結(jié)構(gòu)的總體布置。由于建筑體形不合理或結(jié)構(gòu)總體布置不合理而造成的地震災(zāi)害,在國(guó)內(nèi)外的大地震中都有所見(jiàn)??拐鹪O(shè)計(jì)選擇的建筑平面和立面布置宜對(duì)稱(chēng)、規(guī)則,避免采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的剛度宜均勻變化,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小,避免有剛度和承載力突然變小的樓層,造成薄弱層的出現(xiàn),地震時(shí)該部分容易破壞。

3、選擇合理的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖和地震作用傳遞途徑

目前大多數(shù)高層建筑都可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序運(yùn)算,為保證計(jì)算結(jié)構(gòu)的可靠性,要求工程設(shè)計(jì)人員要熟練掌握結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法, 得到結(jié)構(gòu)構(gòu)件在荷載作用下的計(jì)算見(jiàn)圖,結(jié)構(gòu)在地震作用下的傳力途徑要簡(jiǎn)單、直接,利用合理的力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型獲得更為符合實(shí)際的抗震驗(yàn)算結(jié)果。

4、選擇合理的結(jié)構(gòu)類(lèi)型

高層建筑從本質(zhì)上講是一個(gè)豎向懸臂結(jié)構(gòu),垂直荷載主要使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生軸向力與建筑物高度大體為線性關(guān)系;水平荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎矩 從受力特性看,垂直荷載方向不變,隨建筑物的增高僅引起量的增加;而水平荷載可來(lái)自任何方向,當(dāng)為均布荷載時(shí),彎矩與建筑物高度呈二次方變化 從側(cè)移特性看,豎向荷載引起的側(cè)移很小,而水平荷載當(dāng)為均布荷載時(shí),側(cè)移與高度成四次方變化 由此可以看出,在高層結(jié)構(gòu)中,水平荷載的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于垂直荷載的影響,水平荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素,結(jié)構(gòu)抵抗水平荷載產(chǎn)生的彎矩 剪力以及拉應(yīng)力和壓應(yīng)力應(yīng)有較大的強(qiáng)度外,同時(shí)要求結(jié)構(gòu)要有足夠的剛度,使隨著高度增加所引起的側(cè)向變形限制在結(jié)構(gòu)允許范圍內(nèi)。

高層建筑有上述的受力特點(diǎn),因此設(shè)計(jì)中在滿足建筑功能要求和抗震性能的前提下,選擇切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,使之在特定的物資和技術(shù)條件下,具有良好的結(jié)構(gòu)性能、 經(jīng)濟(jì)效果和建筑速度是非常必要的 。高層建筑上常用的結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要有鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋砼結(jié)構(gòu) 。鋼結(jié)構(gòu)具有整體自重輕,強(qiáng)度高、 抗震性能好、施工工期短等優(yōu)點(diǎn),并且鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面相對(duì)較小,具有很好的延性,適合采用柔性方案的結(jié)構(gòu) 。其缺點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)較高,當(dāng)場(chǎng)地土特征周期較長(zhǎng)時(shí),易發(fā)生共振 與鋼結(jié)構(gòu)相比,現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)剛度大,空間整體性好,造價(jià)低及材料來(lái)源豐富等優(yōu)點(diǎn),可以組成多種結(jié)構(gòu)體系,以適應(yīng)各類(lèi)建筑的要求在高層建筑中得到廣泛應(yīng)用,比較適用于提供承載力,控制塑性變形的剛性方案結(jié)構(gòu)。 其突出缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)自重大,抵抗塑性變形能力差,施工工期長(zhǎng),當(dāng)場(chǎng)地土特征周期較短時(shí)易發(fā)生共振 。因此,高層建筑采用何種結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)取決于所有結(jié)構(gòu)體系和材料特性,同時(shí)取決于場(chǎng)地土的類(lèi)型,避免場(chǎng)地土和建筑物發(fā)生共振,而使震害更加嚴(yán)重。

5、選擇有利于抗震的場(chǎng)地和地基

高層建筑設(shè)計(jì)中要選擇對(duì)建筑抗震有利的地段,避開(kāi)對(duì)建筑抗震不利的地段。當(dāng)無(wú)法避開(kāi)時(shí),應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧?,不?yīng)在危險(xiǎn)地段上建造高層建筑。此外,設(shè)計(jì)前應(yīng)估算建筑結(jié)構(gòu)的自振周期,并與場(chǎng)地卓越周期錯(cuò)開(kāi),防止地震時(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)生類(lèi)共振現(xiàn)象的破壞。

隨著社會(huì)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新及施工技術(shù)的進(jìn)步,促使高層建筑往更高的方向發(fā)展,其在地震作用下的安全性也變的尤為重要。但由于高層建筑抗震設(shè)計(jì)屬于繁重而復(fù)雜的過(guò)程,設(shè)計(jì)時(shí)一定要從從抗震設(shè)計(jì)的基本原則、計(jì)算方法、理論分析及設(shè)計(jì)分析四個(gè)方向入手,從而獲得即經(jīng)濟(jì)又安全可靠的設(shè)計(jì)結(jié)果。

6、 提高結(jié)構(gòu)的抗震性能

由于高層建筑的受力特點(diǎn)不同于低層建筑,因此在地震區(qū)進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),除應(yīng)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛度外,還應(yīng)具有良好的抗震性能 通過(guò)合理的抗震設(shè)計(jì),使建筑物達(dá)到小震不壞,中震可修,大震不倒 為了達(dá)到這一要求,結(jié)構(gòu)必須具有一定的塑性變形能力來(lái)吸收地震所產(chǎn)生的能量,減弱地震破壞的影響。

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使節(jié)點(diǎn)基本不破壞,梁比柱的屈服易早發(fā)生,同一層中各柱兩端的屈服歷程越長(zhǎng)越好,底層柱底的塑性鉸宜晚形成,應(yīng)使梁 、柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能分散,充分發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的抗震能力 為了保證鋼筋砼結(jié)構(gòu)在地震作用下具有足夠的延性和承載力,應(yīng)按照 “強(qiáng)柱弱梁”、“ 強(qiáng)剪弱彎”、“ 強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件” 的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),合理地選擇柱截面尺寸,控制柱的軸壓比,注意構(gòu)造配筋要求,特別是要加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造措施。

參考文獻(xiàn):

[1] 劉華新,孫志屏,孫榮書(shū). 抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007,(02) .

第2篇

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);建筑結(jié)構(gòu)

1 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題舉例

眾所周知,地震主要是通過(guò)波的形式,從地震發(fā)生的震源開(kāi)始通過(guò)地基以及巖石向四周迅速傳播,從而使建筑基礎(chǔ)以及建筑以上的結(jié)構(gòu)發(fā)生無(wú)規(guī)律的往復(fù)振動(dòng)以及強(qiáng)烈的變形。在發(fā)生地震時(shí),由于建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部容易產(chǎn)生強(qiáng)大的應(yīng)力和變形,這些變化如果超過(guò)了建筑結(jié)構(gòu)材料所能承受的極限時(shí),就容易破壞結(jié)構(gòu)。

在建筑結(jié)構(gòu)中,比較常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)就是等效斜撐模型結(jié)構(gòu),這種模型雖然使用率比較高,但是精確度不高,而且不能夠準(zhǔn)確地掌握等效寬度,受力不同的結(jié)構(gòu)等效寬度不一樣。有些研究發(fā)現(xiàn)可以采用填充墻框架模型來(lái)進(jìn)行改良,可是這種模型的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,精確度掌握不夠。填充墻的剛度效應(yīng)能夠使建筑結(jié)構(gòu)明顯地減小自震周期,這樣就能夠在地震來(lái)臨之時(shí),增大整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的水平地震作用。之所以分析周期修正系數(shù)的取值范圍,主要是因?yàn)槠淠軌蛴绊懙降卣鸢l(fā)生時(shí)鋼筋混凝土框架的承受力度。因此,在設(shè)計(jì)填充墻結(jié)構(gòu)框架時(shí),周期修正系數(shù)是要考慮分析的重要因素。

2建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)方式

2.1根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)綜合性能目標(biāo)指標(biāo)設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)時(shí),主要考慮設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是在地震來(lái)臨之時(shí),建筑結(jié)構(gòu)能夠有較高的抗震性能,提高安全性。所以在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí),首先應(yīng)該考察建筑結(jié)構(gòu)所在地可能發(fā)生地震的震級(jí),根據(jù)考察數(shù)據(jù),分析建筑結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時(shí)所能承受的強(qiáng)度以及保證內(nèi)部房屋不被破壞的性能指標(biāo)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí),建筑結(jié)構(gòu)的地基以及某些非抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),使其能夠有一定的抗震承受力。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮的是建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能。眾所周知,風(fēng)帶來(lái)的壓力也能夠?qū)е陆ㄖY(jié)構(gòu)振動(dòng)而減小了安全性,并且能夠破壞設(shè)計(jì)的抗震結(jié)構(gòu)。所以在設(shè)計(jì)中,要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能指標(biāo),從而設(shè)計(jì)出抗震效果好的建筑結(jié)構(gòu)。

2.2根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)造設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)

在大多數(shù)情況下,在建筑結(jié)構(gòu)中選用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),主要是嚴(yán)格控制鋼筋混凝土主要構(gòu)件的橫截面尺寸和最小的配筋率來(lái)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于框架結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu),首先控制結(jié)構(gòu)的整移滿足規(guī)范要求,從而保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及居住的舒適度,同時(shí),為了使框架結(jié)構(gòu)具有一定的抗震能力,在抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注重框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),提高框架節(jié)點(diǎn)的抗震能力。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)出屋面的電梯機(jī)房等,仍應(yīng)采用框架結(jié)構(gòu),禁止屋面樓梯間或者電梯機(jī)房采用局部磚混承重結(jié)構(gòu)。這樣出屋面樓梯間、電梯機(jī)房等局部結(jié)構(gòu)才能與主結(jié)構(gòu)有相近的動(dòng)力特性,避免在遇震時(shí)產(chǎn)生局部破壞。

2.3根據(jù)建筑場(chǎng)地和建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)

為了能夠使建筑結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震性能,可以根據(jù)選擇合適的建筑場(chǎng)地進(jìn)行建筑規(guī)劃。要使建筑結(jié)構(gòu)具有抗震性,首先應(yīng)該設(shè)計(jì)抗震層,充分考慮相鄰建筑之間的間距、建筑結(jié)構(gòu)外觀等外部空間,不僅設(shè)計(jì)出抗震性好的建筑結(jié)構(gòu),同時(shí)也要使人們住得舒適和安全,所以在建筑規(guī)劃中,要從建筑結(jié)構(gòu)的位移(主要是長(zhǎng)期使用建筑物,容易發(fā)生結(jié)構(gòu)移動(dòng),在允許的范圍內(nèi)不應(yīng)該出現(xiàn)障礙物)等角度進(jìn)行充分考慮。在可能出現(xiàn)的建筑內(nèi)部或外部整體變化時(shí),應(yīng)該設(shè)置一些指示標(biāo)志或其他顯著的說(shuō)明,避免給人們帶來(lái)不便。

3提升建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效措施

3.1合理、科學(xué)地選擇結(jié)構(gòu)形式

目前在我國(guó)出現(xiàn)的大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)形式(主要是鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋和混凝土結(jié)合的結(jié)構(gòu)以及磚混結(jié)構(gòu))如果受到地域以及設(shè)防強(qiáng)度等因素的影響,很容易嚴(yán)重影響到建筑結(jié)構(gòu)的形式。因此,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)該合理、科學(xué)地選擇建筑結(jié)構(gòu)形式。比如說(shuō),鋼筋混凝土框架、框剪結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)框架-支撐體系等,其變形能力、柔性以及承載力都比較好,而且其抗震性能也較強(qiáng),所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)建筑的設(shè)計(jì)情況選用合適的結(jié)構(gòu)體系,每種結(jié)構(gòu)體系都有其抗震設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和注意事項(xiàng),應(yīng)嚴(yán)格把控位移、剛度、承載力及周期陣型等環(huán)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理化。,經(jīng)常會(huì)考慮到建筑結(jié)構(gòu)自身的性能以及相關(guān)的抗震要求等,進(jìn)行整體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)后,重點(diǎn)考慮到結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度。

3.2選擇合適的建筑場(chǎng)地

在進(jìn)行建筑施工之前,應(yīng)該對(duì)要進(jìn)行施工的建筑場(chǎng)地進(jìn)行實(shí)地勘察,同時(shí)了解我國(guó)相關(guān)的抗震減災(zāi)法之后,重點(diǎn)分析建筑場(chǎng)地,然后構(gòu)思出最佳的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工,尤其是充分設(shè)計(jì)出抗震效果好的方案。根據(jù)地震可能發(fā)生的地帶以及震級(jí)分析,設(shè)置出不同的抗震標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)防工作。建筑物的抗震設(shè)防類(lèi)別分為四種,分別是甲、乙、丙、丁類(lèi)。在設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)是要對(duì)容易發(fā)生重大或次生災(zāi)害的建筑總工程項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì),要選擇能夠降低地震發(fā)生影響范圍的場(chǎng)地,使其能夠最大限度的保護(hù)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

3.3提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量

由于地震災(zāi)害會(huì)產(chǎn)生很大的破壞力,所以在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí),要有效地提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。目前在我國(guó)的建筑行業(yè)中,建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)水平明顯低于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,存在著設(shè)計(jì)方案不合理、建筑施工成本較高、建筑物整體重量較大等問(wèn)題,這樣在地震來(lái)臨之時(shí),會(huì)造成嚴(yán)重的危害。所以,為了設(shè)計(jì)出比較合理的建筑結(jié)構(gòu),應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)的抗震規(guī)范規(guī)定,選擇合適的場(chǎng)地,認(rèn)真、充分地考慮建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件承載力、消耗能力、延性、塑性變形能力以及剛度等問(wèn)題,科學(xué)、合理地進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),從而提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力以及承載能力,提升安全性實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的“大震不倒,中震可修,小震不壞”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。。

3.4效能減震技術(shù)應(yīng)用

效能減震是實(shí)現(xiàn)對(duì)地震所產(chǎn)生動(dòng)能的消耗,來(lái)減輕地震能的傳導(dǎo)大小地震在建筑結(jié)構(gòu)中的反應(yīng),從而降低其對(duì)建筑物的破壞程度。目前,在此技術(shù)方面一般采用消能器和阻尼器,兩種器械都能夠?qū)崿F(xiàn)地震能量的有效消耗和吸收,減小震力對(duì)建筑主體的破壞,以達(dá)到對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)性定的保護(hù)。目前,效能減震技術(shù)在我國(guó)建筑防震設(shè)計(jì)中得到了有效的應(yīng)用,在新建筑的防震設(shè)計(jì)和舊建筑的抗震加固方面,都起到了良好的結(jié)果。

總結(jié)

總之,在建筑工程的整個(gè)設(shè)計(jì)施工過(guò)程中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常重要的,其中的抗震設(shè)計(jì)直接會(huì)影響到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量,對(duì)人們今后的日常生活、生命安全、財(cái)產(chǎn)安全以及外部的社會(huì)環(huán)境影響重大。因此,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中,首先應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到其重要性,然后了解相關(guān)的抗震規(guī)范要求,結(jié)合實(shí)地考察,科學(xué)、合理地進(jìn)行場(chǎng)地選擇,進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì),提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性和安全性,從而提高建筑的整體質(zhì)量,使建筑行業(yè)得到更加穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)錄飛.淺析建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)[J].林業(yè)科技情報(bào),2012.

第3篇

1我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)在地震中的破壞

1.1破壞原因

砌體結(jié)構(gòu)往往是磚石砌成的,建筑墻體的抗剪強(qiáng)度不足,地震中墻體容易產(chǎn)生裂縫,特別是在墻體的底層,受剪切作用的影響,裂縫呈X形,這就導(dǎo)致墻體上層結(jié)構(gòu)受重力影響時(shí),造成墻體的滑落和移動(dòng),進(jìn)而造成上層建筑的倒塌。在建筑過(guò)程中,沒(méi)有注意使各墻體之間形成統(tǒng)一的整體結(jié)構(gòu),這就降低了建筑的穩(wěn)固性,在地震發(fā)生時(shí),一旦一處的墻體遭到破壞,整個(gè)建筑就失去了整體支撐的平衡,造成傾斜和倒塌。

1.2破壞規(guī)律

地震的發(fā)生是從地下開(kāi)始的,磚砌結(jié)構(gòu)建筑的底層也是承重壓力最大的地區(qū)。在地震發(fā)生時(shí),來(lái)自地下的破壞會(huì)首先破壞建筑的底部,使建筑底部的墻體出現(xiàn)裂縫和移動(dòng),從而造成建筑的上層的傾斜和移動(dòng),直至倒塌。當(dāng)前,我國(guó)砌體建筑的墻體都缺少必要的防震支撐,建筑邊端的墻體缺少整體的約束作用,而且我國(guó)大多建筑的下層房屋,在設(shè)計(jì)時(shí)往往作為客廳、商場(chǎng)等,墻體少,更不容易與外墻形成連接的穩(wěn)固整體。此外,在地震發(fā)生時(shí),邊端墻體特別是墻體相接的地方容易受到多方力量的擠壓,破壞更為嚴(yán)重。隨著居民住房需求的增大和建筑技術(shù)的進(jìn)步,當(dāng)前我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)的建筑在高度上越來(lái)越高,但是相應(yīng)的抗震技術(shù)卻沒(méi)有同步提升。高層建筑的抗震能力和底部的抗壓能力很難得到提高。同時(shí),高層建筑的每一層都是一個(gè)抗震的質(zhì)點(diǎn),當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),一個(gè)抗震質(zhì)點(diǎn)的傾覆、彎曲就會(huì)給整個(gè)建筑帶來(lái)破壞和倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。在砌體建筑中,墻體是抗震的最主要的力量,墻體一旦受到破壞,整個(gè)建筑的抗震能力就不復(fù)存在了。其中橫墻和縱墻是抗震的關(guān)鍵,橫墻和縱墻的分布多少和配置的均勻程度與建筑的抗震能力密切相關(guān)。橫墻和縱墻通過(guò)合理的分配和連接作用,形成抗震整體,在地震發(fā)生時(shí),合理的橫縱墻配置,可以發(fā)揮有效的抗震能力。砌體結(jié)構(gòu)的樓梯是地震中最易受到破壞的地區(qū)之一,在高層砌體建筑中,樓梯間沒(méi)有支撐結(jié)構(gòu),形成了整個(gè)砌體建筑中的缺口,當(dāng)樓梯間的設(shè)置位于建筑的邊端時(shí),樓梯間周?chē)姆课萁Y(jié)構(gòu)會(huì)向樓梯間傾斜,造成破壞。

2當(dāng)前砌體結(jié)構(gòu)建筑抗震施工的問(wèn)題

2.1構(gòu)造柱與磚墻體的水平拉結(jié)鋼筋施工不規(guī)范

構(gòu)造柱與磚墻之間的拉結(jié)鋼筋是連接兩者,并形成建筑加固整體的重要施工點(diǎn),如果在拉結(jié)鋼筋的施工過(guò)程中,拉結(jié)鋼筋設(shè)置的過(guò)少或者間距不夠均勻,或是鋼筋與墻體之間的具體不合理,都會(huì)造成地震發(fā)生時(shí),因著力點(diǎn)的不均勻?qū)е聣w的錯(cuò)位、變形,造成建筑的破壞。

2.2圈梁在外墻轉(zhuǎn)角處不設(shè)或漏設(shè)轉(zhuǎn)角附加筋,構(gòu)造柱縱筋位移

圈梁具有提高建筑剛度、增加建筑物整體性和抗拉抗剪等作用,轉(zhuǎn)角附加筋可以防止圈梁發(fā)生錯(cuò)位,提高其防震性能。在具體的施工過(guò)程中,為和上部構(gòu)造柱縱筋搭接,強(qiáng)行將縱筋扳倒到上部構(gòu)造柱縱筋的位置,這樣不僅使其保護(hù)層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,也削弱了構(gòu)造柱的抗震作用。

2.3構(gòu)造柱箍筋彎鉤的角度、長(zhǎng)度、箍筋扣的擺放位置達(dá)不到規(guī)范要求

箍筋彎鉤和箍筋扣是使縱筋和建筑墻體構(gòu)成建筑整體,從而提高砌體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和抗震性的重要元素。在實(shí)際施工過(guò)程中,技術(shù)人員因?yàn)樗枷胝J(rèn)識(shí)不到位或是工作的疏忽未把箍筋扣螺旋或錯(cuò)開(kāi),甚至隨意擺放,使彎鉤角度不足或是超過(guò)135°,彎鉤的長(zhǎng)度達(dá)不到10d,這些都會(huì)使箍筋不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用,從而造成整個(gè)建筑抗震能力的下降。

3砌體結(jié)構(gòu)建筑抗震施工的技術(shù)分析

3.1對(duì)砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔震加固

在我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展過(guò)程中,有很多傳統(tǒng)的砌體建筑的抗震加固方法,如設(shè)置夾板墻、增設(shè)壁柱及圈梁等,這些加固抗震方法在一定程度上提升了砌體建筑的抗震能力,但是這些方法會(huì)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)本身造成一定的影響,加固設(shè)置過(guò)程中難免給建筑本身帶來(lái)不必要的改變。隔震技術(shù)是通過(guò)隔震層的設(shè)置,隔絕和消除地震對(duì)建筑的破壞能力的新型技術(shù),這種技術(shù)從根本上隔絕地震和建筑之間的聯(lián)系,是當(dāng)前建筑抗震的重要方法。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和實(shí)際實(shí)踐,現(xiàn)在確定的隔震加固施工流程為:水準(zhǔn)測(cè)量(對(duì)建筑的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行勘測(cè)分析)室內(nèi)外土方開(kāi)挖(對(duì)建筑區(qū)域地下的施工)施工放樣控制標(biāo)高基礎(chǔ)加固施工段劃分(對(duì)隔震區(qū)域進(jìn)行分段施工,確保施工安全)墻體托換墻體開(kāi)鑿隔震支座就位混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模。在施工過(guò)程中,需要嚴(yán)格遵照施工流程,相關(guān)的技術(shù)工作要細(xì)致到位。

3.2墻體托換設(shè)計(jì)

在砌體建筑的施工過(guò)程中,如果建筑墻體的強(qiáng)度無(wú)法滿足建筑強(qiáng)度和抗震的需要,就必須要將已有的墻體拆除并重新施工。但是,砌體建筑樓層高,在托換過(guò)程中施工困難,所以要先對(duì)墻體進(jìn)行框架的施工,在框架的支撐之下,才能拆除不符合要求的墻體,從而保障托換過(guò)程的安全,如圖2所示。托換框架與其上計(jì)算高度范圍內(nèi)的墻體組成墻梁結(jié)構(gòu)來(lái)支承上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的均布荷載,并將其轉(zhuǎn)換成隔震支座處的集中荷載。而托梁下的隔震支座因其豎向剛度非常大,可作為整個(gè)墻梁構(gòu)件的豎向支座。

3.3重點(diǎn)加固薄弱區(qū)域

墻體是支撐建筑的主要結(jié)構(gòu),也是在地震發(fā)生時(shí),主要的抗震設(shè)施。樓梯間缺少墻體支撐,是地震發(fā)生時(shí),容易被破壞的地區(qū),并且樓梯間與墻體之間缺少支撐,墻體的扭曲或者樓梯間的坍塌都會(huì)引起連鎖反應(yīng),造成建筑的嚴(yán)重破壞。所以要對(duì)樓梯間進(jìn)行加固處理,并且在樓梯和墻體之間形成穩(wěn)固性的連接,從而增加樓梯間的穩(wěn)固性,減弱樓梯間對(duì)墻體的影響。

4結(jié)語(yǔ)

第4篇

從地理學(xué)的角度講,我國(guó)的地理位置正好處于世界兩大地震帶之一的環(huán)太平洋地震帶上,所以,我國(guó)是一個(gè)地震頻發(fā)的國(guó)家。尤其是汶川地震、雅安地震等對(duì)我國(guó)造成的損失仍然歷歷在目。因此,加強(qiáng)對(duì)建筑物的抗震鑒定以及對(duì)既有建筑進(jìn)行抗震加工是一項(xiàng)非常重要的舉措,尤其是學(xué)校等人口密集的建筑物,更應(yīng)該加強(qiáng)抗震鑒定和結(jié)構(gòu)加固。但是實(shí)際上,許多學(xué)校的抗震水平依然停滯不前,這就意味著還有很多安全隱患存在學(xué)校建筑中,時(shí)刻威脅著廣大師生的生命安全,尤其是處于地震帶范圍內(nèi)的地區(qū)。

校安工程的目的與主要任務(wù)

從2009年之后的三年時(shí)間,對(duì)位于地震頻發(fā)地區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)的各類(lèi)城鄉(xiāng)中小學(xué)校舍進(jìn)行抗震加固、遷移避險(xiǎn),對(duì)位于其他地區(qū)的中小學(xué),按照國(guó)家抗震加固要求進(jìn)行抗震加固,排除隱患。這就是國(guó)家在2009年提出的校安工程的主要任務(wù)。校安工程不是針對(duì)某個(gè)地區(qū)、某個(gè)學(xué)校開(kāi)展的,而是覆蓋全國(guó)所有形式的中小學(xué)校,不論是公立私立,不論是城市農(nóng)村。其工作的主要環(huán)節(jié)主要包括以下三個(gè)方面:首先,全面排查鑒定中小學(xué)校舍,按照抗震要求嚴(yán)格對(duì)每一座校舍進(jìn)行抗震鑒定;第二,根據(jù)抗震鑒定結(jié)果,科學(xué)制定校舍安全工程實(shí)施規(guī)劃;第三,做到具體問(wèn)題,具體分析,因地制宜,根據(jù)情況不同,校舍安全工程的實(shí)施也應(yīng)該按照不同的分類(lèi)、分步進(jìn)行實(shí)施。

學(xué)校建筑抗震鑒定

1.砌體結(jié)構(gòu)校舍抗震鑒定

在對(duì)學(xué)校砌體結(jié)構(gòu)校舍進(jìn)行抗震鑒定時(shí),主要的工作環(huán)節(jié)應(yīng)該分為前期準(zhǔn)備、進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、處理檢測(cè)數(shù)據(jù)和得出鑒定結(jié)論。一般的校舍抗震鑒定工作的內(nèi)容都應(yīng)該包括勘察結(jié)構(gòu)基本狀況、調(diào)查結(jié)構(gòu)使用條件、對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行核實(shí)、對(duì)材料性能進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查、分析這五個(gè)方面。其中最應(yīng)該檢測(cè)和值得關(guān)注的是墻體材料實(shí)際強(qiáng)度和建筑變形與損傷。對(duì)于建筑材料的實(shí)際強(qiáng)度的檢測(cè),取樣法、回彈法、取樣與回彈法相結(jié)合的方法以及鉆芯法都是很實(shí)用的方法。另一方面,裂縫、傾斜、基礎(chǔ)不均勻沉降等都是檢測(cè)砌體結(jié)構(gòu)校舍結(jié)構(gòu)變形與損傷的重要項(xiàng)目。經(jīng)緯儀、激光定位儀等都是在檢測(cè)砌體結(jié)構(gòu)校舍傾斜中發(fā)揮重要作用的工具,水準(zhǔn)儀在檢測(cè)建筑物不均勻沉降方面功不可沒(méi)。

2.框架結(jié)構(gòu)校舍抗震鑒定

框架結(jié)構(gòu)校舍在進(jìn)行抗震鑒定時(shí),除了要遵循砌體結(jié)構(gòu)校舍抗震鑒定的一般工作內(nèi)容外,還應(yīng)該加入對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和管道系統(tǒng)的檢查。其中,檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)是工作的重點(diǎn)之一,工作內(nèi)容主要有對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量與缺陷、尺寸與偏差、變形與損傷進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)鋼筋配置進(jìn)行檢測(cè)等。關(guān)于混凝土強(qiáng)度,一般用回彈法檢測(cè),用鉆芯法修正,外觀的檢測(cè)一般用目測(cè)和尺量,混凝土結(jié)構(gòu)的不均勻沉降的測(cè)量一般用水準(zhǔn)儀進(jìn)行,混凝土撓度一般用激光測(cè)距儀等工具進(jìn)行測(cè)量。

校舍建筑的抗震加固方法

1.砌體結(jié)構(gòu)校舍加固方法

針對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)校舍的抗震加固方法有很多,要視情況而定。在房屋抗震承載能力不能符合要求時(shí),常用的加固方法有抗震墻的拆砌與增設(shè)、修補(bǔ)和灌聚、加固面層或板墻、通過(guò)外加柱進(jìn)行加固、通過(guò)支撐或支架進(jìn)行加固等。當(dāng)房屋的整體性不滿足要求時(shí),常用的加固方法也很多,如通過(guò)增設(shè)鋼筋混凝土窗框可以對(duì)窗間墻寬度過(guò)小或抗震能力不符合要求的情況進(jìn)行加固,通過(guò)組合柱、鋼筋混凝土柱的增設(shè)可以使支承大梁等的墻段抗震能力達(dá)到要求。通過(guò)加固鑲邊、埋設(shè)鋼夾套可以使隔墻拉結(jié)牢固等等。

2.框架結(jié)構(gòu)校舍加固方法

框架結(jié)構(gòu)校舍的抗震加固方法也要分很多情況,做到具體問(wèn)題具體分析。當(dāng)結(jié)構(gòu)體系和抗震承載力不滿足國(guó)家要求時(shí),加固單向框架、單向框架改為雙向框架、增設(shè)抗震墻、增設(shè)抗震支撐等這些都是常用的抗側(cè)力構(gòu)件措施。此外,采用鋼構(gòu)套或者現(xiàn)繞鋼筋混凝土套進(jìn)行加固可以改善框架梁柱配筋檢測(cè)不達(dá)標(biāo)的狀況,采用現(xiàn)繞鋼筋混凝土套等進(jìn)行加固還可以應(yīng)對(duì)框架柱軸壓比達(dá)不到既定要求的狀況。其次,通過(guò)增設(shè)拉筋的方法可以使框架柱和填充墻體的連接達(dá)到鑒定要求,在墻頂增設(shè)鋼夾套等與梁拉結(jié)可以使框架梁與填充墻體之間的連接狀況符合要求,通過(guò)用鋼筋網(wǎng)砂漿面層進(jìn)行加固的方法可以使樓梯間的填充墻達(dá)到鑒定要求。

結(jié)語(yǔ)

第5篇

【關(guān)鍵字】高層建筑;抗震彈塑性;分析方法;高層住宅

我國(guó)在2008年爆發(fā)了5.12汶川8.0級(jí)大地震,是我國(guó)有史以來(lái)發(fā)生的最大的地震,不但為人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失,同時(shí)也給人們?cè)诮ㄖ锏目拐鸾ㄔO(shè)上敲響了警鐘。隨著我國(guó)改革開(kāi)發(fā)的不斷深入,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和人們的生活水平不斷的提高,城市化進(jìn)程不斷的加快,各種高層建筑在都市里林立,但是隨之而來(lái)的是人們對(duì)高層住宅抗震能力的擔(dān)憂,因此加大對(duì)高層住宅樓抗震技術(shù)的研究是現(xiàn)在每一個(gè)建筑設(shè)計(jì)師和施工隊(duì)面臨的主要問(wèn)題。

一、我國(guó)高層建筑物的抗震情況

汶川地震災(zāi)區(qū)的信息披露表明了,在汶川大地震中,人員的傷亡,大部分都是因?yàn)閷W(xué)校、工廠、辦公樓、住宅等房屋的倒塌造成的,在我國(guó)的抗震防災(zāi)中,傳統(tǒng)的方法還是采用以“堵”為主,就是通過(guò)提高結(jié)構(gòu)承載力和延性來(lái)抗御地震;這樣的抗震措施在隨著我國(guó)大地震的爆發(fā),其缺點(diǎn)已經(jīng)充分的暴露出來(lái),而在我國(guó)繁華的大都市中,人口集聚,一旦發(fā)生大型的地震而建筑物的抗震能力不過(guò)關(guān),所帶來(lái)的后果是災(zāi)難性的,所以加大對(duì)我國(guó)的高層建筑抗震技術(shù)和方法的研究,采用以“疏”為主的抗震方法,即將地震的運(yùn)動(dòng)輸入的能量部分轉(zhuǎn)移到隔震元件或是減震構(gòu)件上,以及采用科學(xué)的抗震分析方法,以達(dá)到提高我國(guó)高層建筑抗震能力的目的。

二、建筑抗震彈塑性分析方法

1.建筑抗震彈塑性分析方法的分類(lèi)

建筑抗震彈塑性分析方法是現(xiàn)在最為流行的針對(duì)建筑的抗震分析法,隨著近幾年建筑高速的發(fā)展,復(fù)雜程度日益的提高,采用傳統(tǒng)的單行理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算和設(shè)計(jì)已經(jīng)難以滿足需要,所以彈塑性分析方法就日益顯示出它的優(yōu)點(diǎn),建筑抗震彈塑性分析方法有兩類(lèi)組成,分別是:靜力彈塑性分析和動(dòng)力彈塑性分析。

2.使用抗震彈塑性分析方法的必要性

歷史上的多次震害也證明了彈塑性分析的必要性:1968年日本的十橳沖地震中不少按等效靜力方法進(jìn)行抗震設(shè)防的多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)遭到了嚴(yán)重破壞,1971年美國(guó)San Fernando地震、1975年日本大分地震也出現(xiàn)了類(lèi)似的情況。相反,1957年墨西哥城地震中11~16層的許多建筑物遭到破壞,而首次采用了動(dòng)力彈塑性分析的一座44層建筑物卻安然無(wú)恙,1985年該建筑又經(jīng)歷了一次8.1級(jí)地震依然完好無(wú)損。

三、建筑抗震彈塑性分析方法在高層住宅中的應(yīng)用

1、建筑抗震彈塑性分析方法主要應(yīng)用的范圍

在我國(guó)的《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定,對(duì)于b級(jí)高度的高層建筑結(jié)構(gòu)和復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu),如帶轉(zhuǎn)換層、加強(qiáng)層及錯(cuò)層、連體、多大結(jié)構(gòu)等,適合使用彈塑性分析方法對(duì)薄弱層的彈塑性變形進(jìn)行演算,而在我國(guó)的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定,對(duì)于設(shè)計(jì)不規(guī)則的結(jié)構(gòu)、板柱-抗震墻、底部框架磚房以及高度在大于150米的高層的鋼結(jié)構(gòu)、四類(lèi)場(chǎng)地和8度乙類(lèi)建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)比較適合使用彈塑性變形演算,只有這樣才能對(duì)建筑實(shí)施更為合理的施工建設(shè)。

2、建筑抗震彈塑性分析方法在高層住宅中的應(yīng)用

1)對(duì)靜力彈塑性的分析應(yīng)用

建立彈塑性分析方法是一種常見(jiàn)的抗震彈性分析方法,它在高層建筑的建設(shè)中的應(yīng)用是,通過(guò)建立建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型,構(gòu)件的物理參數(shù)和恢復(fù)力模型等,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)在豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算。在高層住宅建筑的混凝土的使用時(shí),靜力彈塑性分析方法主要就是對(duì)混凝土和鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行演算的,在建立的側(cè)向荷載作用下的荷載分布形式,主要就是通過(guò)對(duì)地震力的計(jì)算有效的分倒三角或是與第一振型等效的水平荷載模式。在建筑結(jié)構(gòu)隔層的質(zhì)心點(diǎn)上,沿著高度施加以上形式的水平荷載。而對(duì)水平荷載力的大小主要是根據(jù)地震水平力產(chǎn)生的內(nèi)力與前一步計(jì)算的內(nèi)力疊加后,恰好使得一個(gè)或是一批桿件開(kāi)裂或是屈服。而對(duì)于在實(shí)驗(yàn)中開(kāi)裂或是已經(jīng)屈服的桿件,對(duì)其剛度進(jìn)行修改,然后在把原來(lái)的荷載一次增加,根據(jù)以上的方法就能夠得到一個(gè)或是一批開(kāi)裂或是屈服的桿件了。經(jīng)過(guò)不斷的增加荷載力,直至建筑混凝土或是鋼桿的結(jié)構(gòu)達(dá)到某一目標(biāo)位移或是發(fā)生破壞,這時(shí)的結(jié)構(gòu)變形和承載力要和設(shè)計(jì)中表明的允許數(shù)值進(jìn)行比較,以此作為依據(jù)對(duì)建筑物遇到大型地震時(shí)不受到大損壞的標(biāo)準(zhǔn)。

例如:對(duì)某大樓的抗震能力的分析:大樓是有8層29米高的辦公樓,為丙類(lèi)建筑,在7度0.10g地區(qū),Ⅱ類(lèi)場(chǎng),設(shè)計(jì)地震分組為一組。機(jī)構(gòu)體系擬采用鋼筋混凝土框架體系,混凝土柱為c50,梁、板為c30,由于地層大空間需要層高為6米,中部5f-6f層間層高為特殊交易層取5米,初步對(duì)上述兩層的分析,可得出這兩層是相對(duì)薄弱層,通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)組經(jīng)過(guò)談塑性分析進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算可以檢查結(jié)構(gòu)在大地震炸的彈塑性層間位移角的情況,以此來(lái)判斷高層的抗震能力。

2)對(duì)動(dòng)力彈塑性的分析方法

彈塑性時(shí)程分析方法將結(jié)構(gòu)作為彈塑性振動(dòng)體系加以分析,主要就是按照地震波數(shù)據(jù)輸入地面運(yùn)動(dòng),通過(guò)積分計(jì)算以求得在地面加速度隨時(shí)間變化期間內(nèi),結(jié)構(gòu)的內(nèi)里和變形隨時(shí)間變化的全過(guò)程,以下對(duì)動(dòng)力彈塑性的分析方法主要以常用的以ABAQUS為例,它的應(yīng)用范圍很廣,可以在梁、實(shí)體等單元中應(yīng)用并且和鋼筋單元一起工作。它通過(guò)準(zhǔn)確的模擬混凝土結(jié)構(gòu)在單調(diào)加載、循環(huán)加載和動(dòng)力荷載下的相應(yīng),同時(shí)還通過(guò)對(duì)高層住宅施工過(guò)程中的混凝土剛度的模擬,來(lái)準(zhǔn)確的判斷剛度隨著損傷的增加而降低的特點(diǎn),此外,引入非關(guān)聯(lián)硬化到混凝土彈塑性本構(gòu)模型中,這樣就能更好的模擬混凝土的受壓彈塑,并且通過(guò)人為的制定混凝土的拉伸強(qiáng)度化的曲線,以便更好的模擬開(kāi)裂界面之間混凝土和鋼筋的共同作用,通過(guò)以上的模擬應(yīng)用可以得出整個(gè)模型在地震作用下的隨時(shí)間的推移結(jié)構(gòu)變形形態(tài)、應(yīng)力等數(shù)據(jù),以及混凝土的損傷和混凝土中分布的鋼筋應(yīng)力等,從而對(duì)建筑物施工中混凝土的使用和剛度的把握有一個(gè)全面的掌握。增加建筑物的穩(wěn)定性和抗震性。

例如:中央電視臺(tái)新址,它采用動(dòng)力彈塑性的分析方法,難點(diǎn)在于,它是由雙塔連體結(jié)構(gòu),頂部由巨型懸臂桁架連接,自由度數(shù)目超過(guò)了100萬(wàn),計(jì)算結(jié)果文件超過(guò)了16G,采用中心支撐體系作為主要抗震構(gòu)架,需準(zhǔn)確模擬支撐的非線性屈曲,在施工的模擬加載過(guò)程中,比較復(fù)雜,但是在運(yùn)用動(dòng)力彈塑性的分析方法對(duì)中央電視臺(tái)的新址抗震能力進(jìn)行分析后,能夠準(zhǔn)確的分析該建筑的抗震能力。

四、總結(jié)

綜上所述,在傳統(tǒng)的建筑物抗震技術(shù)和方法不能適應(yīng)現(xiàn)在高層住宅需求的今天,新型的建筑結(jié)構(gòu)抗震彈塑性分析方法逐漸發(fā)揮著重要的作用,它主要的靜力彈塑性分析和動(dòng)力彈塑性分析,通過(guò)對(duì)建筑施工的混凝土、鋼管構(gòu)件、桿件等的受力分析和自身的剛度、烈度、屈服度的分析,得出的數(shù)據(jù)就是建筑物“大震不倒”各結(jié)構(gòu)的施工要求。為我國(guó)建筑物抗震技術(shù)的發(fā)展和人們生命財(cái)產(chǎn)的安全提供了保障。

參考文獻(xiàn)

第6篇

關(guān)鍵詞:房屋建筑;抗震;結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)

1 房屋建筑抗震的重要性

地震屬于自然災(zāi)害中破壞較大的災(zāi)害之一,由于其發(fā)生具有很大不確定性,因此目前人類(lèi)掌握的科技在準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地震發(fā)生上還存在很大差距。為減少地震給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)的影響,人們?cè)絹?lái)越注重房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)。

眾多周知,隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化不斷深入,越來(lái)越多的人群躋身于大城市,導(dǎo)致城市人口密度劇增。同時(shí)大城市聚集的財(cái)富逐漸增多,這種情況下一旦發(fā)生地震,往往給社會(huì)造成不可估量的損失。為此經(jīng)過(guò)眾多建筑專(zhuān)家和相關(guān)部門(mén)研究形成了房屋建筑抗震規(guī)范,即要求房屋遇到小震時(shí)不會(huì)被破壞,中震時(shí)能夠進(jìn)行維護(hù)加固,大震時(shí)建筑不會(huì)倒塌,以將人們的損失降低最小,這足以說(shuō)明人們對(duì)房屋建筑抗震的重視。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)需要遵循的基礎(chǔ)性原則

2.1 確保建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件其性能符合設(shè)計(jì)要

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要確保建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度、承載能力、延性、穩(wěn)定性等屬性參數(shù)可以滿足抗震的基本要求。結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),需要依據(jù)墻柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的基本設(shè)計(jì)原則。在結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)過(guò)程中,可能存在著構(gòu)件薄弱問(wèn)題,為此,需要采取措施提高其抗震能力,例如調(diào)整地震力系數(shù)。

2.2 確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置抗震防線數(shù)量

抗震結(jié)構(gòu)體系是由若干具備一定延性的分體系構(gòu)成,通過(guò)應(yīng)用具備延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行分體系連接,從而實(shí)現(xiàn)抗震結(jié)構(gòu)體系構(gòu)建。如在該建筑工程中,其建筑為框剪結(jié)構(gòu),框剪結(jié)構(gòu)是由延性框架與剪力墻兩大分體部分構(gòu)成,由多肢剪力墻體系組成。在出現(xiàn)地震后,多會(huì)伴隨發(fā)生多次余震,如在建筑結(jié)構(gòu)中僅僅設(shè)計(jì)有一道抗震防線,則該住宅建筑在經(jīng)過(guò)第一次地震破壞影響后,還需要承受余震帶來(lái)的損害,通過(guò)損傷積累,最終引起建筑物承載力不足,抗震能力喪失最終倒塌。

2.3 確保房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)弱關(guān)系處理的科學(xué)性

在房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,需要針對(duì)構(gòu)件強(qiáng)弱關(guān)系進(jìn)行科學(xué)化處理。在樓層內(nèi)其耗能構(gòu)件出現(xiàn)屈服后,剩余抗測(cè)力構(gòu)件則仍處于彈性階段,這種處理方式,能夠確保有效屈服保持較長(zhǎng)階段,提高建筑結(jié)構(gòu)抗倒塌能力與延性能力。如抗震設(shè)計(jì)中存在著部分構(gòu)件超強(qiáng),則會(huì)導(dǎo)致其他構(gòu)件相對(duì)薄弱,為此,應(yīng)科學(xué)處理構(gòu)件強(qiáng)弱關(guān)系,保障建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。

3 對(duì)建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)方法

3.1 合理選擇建筑場(chǎng)地

應(yīng)該選擇有利于抗震的地質(zhì)條件,如堅(jiān)硬的地質(zhì)、開(kāi)闊的地勢(shì)等,緩減地質(zhì)來(lái)襲中建筑地基由于受到強(qiáng)烈震感而沉陷,預(yù)防房屋倒塌崩裂。此外,建筑房屋避免在地質(zhì)松軟的不利抗震地帶,例如河岸邊、山坡邊緣等,地震中地質(zhì)強(qiáng)烈的運(yùn)動(dòng)會(huì)使得地質(zhì)松軟的地段更加容易倒塌,甚至引發(fā)泥石流等其他災(zāi)害,軟泥容易深陷,安全隱患極大。再則,遠(yuǎn)離自然災(zāi)害高發(fā)地段,并發(fā)區(qū)域會(huì)引起連鎖反應(yīng),引發(fā)各種災(zāi)害同時(shí)爆發(fā),危害性是不可估量的。

3.2 建筑的外形要簡(jiǎn)單規(guī)整

隨著抗震學(xué)術(shù)界對(duì)抗震研究的深入,抗震理論有了比較大的發(fā)展,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的抗震方法也有了較多的設(shè)計(jì)思路根據(jù)。對(duì)地震后的建筑進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)的建筑不容易被地震波所破壞,具有較強(qiáng)的抗震效果,在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料,研究出地震波的傳導(dǎo)方向,對(duì)建筑細(xì)節(jié)進(jìn)行處理,采取有效的連接方式,以增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。建筑的外形設(shè)計(jì)要盡量簡(jiǎn)單,避免突出于表面的結(jié)構(gòu),建筑整體上的重心不能與剛度中心有較大偏移。

3.3 注重增強(qiáng)建筑的整體剛性

建筑的受力部分包括縱向和橫向的承重部件,要想使建筑在地震過(guò)程中保持整體上的穩(wěn)定性,就要注重建筑整體上的剛性的增強(qiáng),目前在建筑過(guò)程中所采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),就能夠較好地實(shí)現(xiàn)這樣的目的,能使建筑具有較好的整體性,以及較強(qiáng)的水平剛度,能夠比較均勻地傳遞載荷。增大建筑的整體剛性,建筑整體上的受力就較為均勻,可以使建筑在面對(duì)地震時(shí),能夠有效延遲結(jié)構(gòu)的屈服時(shí)間,起到教好的抗震效果。

3.4 概念設(shè)計(jì)方法

建筑抗震概念設(shè)計(jì)其基礎(chǔ)設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)原則來(lái)源于對(duì)地震災(zāi)害的認(rèn)知與建筑工程經(jīng)驗(yàn),在其設(shè)計(jì)思想與原則的指導(dǎo)下,進(jìn)行房屋建筑總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)。然而地震其突發(fā)性十分強(qiáng),且地震震動(dòng)存在著隨機(jī)性,這種實(shí)際的存在,導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)建筑工程所可能會(huì)遭受的破壞力度及相關(guān)參數(shù)值,為此,在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中,不能單純依賴(lài)于相關(guān)計(jì)算的結(jié)果,還需要綜合考慮區(qū)域?qū)嶋H,結(jié)合抗震設(shè)計(jì)相關(guān)理論知識(shí)與工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì)。

3.5 結(jié)構(gòu)消能減震及隔振設(shè)計(jì)方法

結(jié)構(gòu)消能減震及隔振設(shè)計(jì)方法屬于一種主動(dòng)的抗震對(duì)策。該方法在房屋建筑體系中設(shè)置有隔震層,通過(guò)隔震層對(duì)地震能量進(jìn)行阻隔,或在建筑抗測(cè)力結(jié)構(gòu)中,設(shè)置消能器,通過(guò)消能器降低地震能量。這種設(shè)計(jì)理念,主張通過(guò)應(yīng)用橡膠隔震支座或阻尼器,設(shè)置于房屋建筑底部,從而延長(zhǎng)構(gòu)件振動(dòng)周期,提高阻尼,消減地震能量,保障建筑安全性。

采取概念設(shè)計(jì)方法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),第一步需要做好建筑選址工作,在確定建筑地址階段,需要規(guī)避抗震危險(xiǎn)地段,選擇出對(duì)于開(kāi)展抗震具備積極因素的地基與場(chǎng)地。第二步,需要確保平面布置的合理性。建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑布局直接決定了建筑物動(dòng)力性能。如建筑布局更合理,更簡(jiǎn)單,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足抗震原則,則可以更好保障建筑物具備良好抗震性能。

3.6 選擇具有抗震效果的建筑材料

建筑材料的選擇對(duì)建筑抗震效果也有一定的影響,隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)步,具有抗震功能的新材料不斷面世,在建筑行業(yè)也受到廣大設(shè)計(jì)者的青睞,在建筑時(shí)盡量采用框架剪力墻的結(jié)構(gòu),以鋼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè),在宏觀上提高了建筑的剛性和延性,有助于提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)相比于目前采用的混凝土結(jié)構(gòu),遇有更高的強(qiáng)度和韌性,在重量比上也要優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu),具有更好的抗震性能。

4 結(jié)語(yǔ)

為滿足日益增長(zhǎng)的人口需求,房屋建筑處在不斷的設(shè)計(jì)與建設(shè)中。同時(shí)人們對(duì)房屋建筑質(zhì)量要求不斷提高,尤其更為注重抗震上的要求,因此,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì),以提高房屋建筑抗震性能,使其在地震中的破壞降到最低。

參考文獻(xiàn)

第7篇

近幾年來(lái),我國(guó)地震災(zāi)害的頻發(fā),以及全球性地震災(zāi)害的加劇,給我們的建筑工程建設(shè)造成了很大的影響。因此,在當(dāng)前我國(guó)建筑工程建設(shè)過(guò)程中,人們?yōu)榱耸沟媒ㄖY(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性得到進(jìn)一步的提升,紛紛展開(kāi)了將抗震理念貫徹進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的嘗試,使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)方面的水平開(kāi)始大幅度提升?;诖耍疚耐ㄟ^(guò)對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹,討論了建筑物抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)方法的具體應(yīng)用,以供參考。

關(guān)鍵詞:建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震理念;運(yùn)用

前言:

地震作為破壞建筑質(zhì)量與壽命的重大自然災(zāi)害,對(duì)建筑具有毀滅性的影響,維護(hù)建筑完成性,避免居住人員傷亡的有效措施。因此,落實(shí)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),一直是設(shè)計(jì)人員工作的重點(diǎn),在當(dāng)前地震高發(fā)的時(shí)期,此設(shè)計(jì)理念尤其受到了廣大建筑設(shè)計(jì)人員的重視,建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)迅速成為了社會(huì)的熱點(diǎn)話題,受到了眾多人員的關(guān)注。因此為了保障工程的施工質(zhì)量,對(duì)其成本進(jìn)行有效的控制,我們就要對(duì)建筑工程的地質(zhì)條件進(jìn)行相應(yīng)的分析,從而采用相應(yīng)的設(shè)計(jì)手段,來(lái)讓建筑物的抗震性能得到有效的提升,以確保建筑物的穩(wěn)定性和可靠性。

1、建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)原則概述

設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,以整體結(jié)構(gòu)這一宏觀體系作為出發(fā)點(diǎn),借助于系統(tǒng)化的觀點(diǎn),強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)在某種作用下的整體反應(yīng),進(jìn)而通過(guò)方案規(guī)劃、材料選擇、細(xì)部構(gòu)造、分析計(jì)算等,使建筑整體結(jié)構(gòu)達(dá)到抗震設(shè)計(jì)目標(biāo),以保證建筑在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí),可以有效消減震害破壞,繼而避免某些薄弱部位被破壞。在開(kāi)展抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員要遵循以下幾點(diǎn)原則:

1.1 建筑結(jié)構(gòu)規(guī)整性

建筑設(shè)計(jì)規(guī)范要求設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),必須通過(guò)對(duì)抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合的平面規(guī)劃,以使整體結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱(chēng)性、規(guī)整性、勻稱(chēng)型,保證抗側(cè)力的構(gòu)件強(qiáng)度從下到上逐步地減少。具體來(lái)講,在設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員適合以規(guī)則及對(duì)稱(chēng)的形狀作為平面結(jié)構(gòu)的構(gòu)造形式,并利用樓蓋來(lái)調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的整體性,使樓蓋發(fā)揮水平個(gè)班的作用,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)慣性力的聚集與傳遞,保證豎向的抗側(cè)力構(gòu)件可以將地震產(chǎn)生的破壞力均勻分散開(kāi),繼而使整個(gè)建筑達(dá)到對(duì)于地震的有效應(yīng)對(duì)。

1.2建筑的結(jié)構(gòu)剛度

地震發(fā)生的作用力一般為雙向,設(shè)計(jì)人員進(jìn)行建筑設(shè)計(jì),必須保證建筑可以從任意一個(gè)方面實(shí)現(xiàn)對(duì)于作用力的有效抵抗,為了達(dá)到這一目標(biāo),設(shè)計(jì)者必須要為水平面中的主軸兩個(gè)方向上的結(jié)構(gòu)剛度控制于合理的水平。同時(shí),結(jié)構(gòu)剛度的設(shè)計(jì)還必須要可以防止建筑結(jié)構(gòu)過(guò)度變形,即通過(guò)適當(dāng)加入柔性的結(jié)構(gòu),對(duì)外力進(jìn)行分擔(dān),以避免建筑在瞬間的強(qiáng)大破壞力作用下產(chǎn)生整體結(jié)構(gòu)變形,繼而倒塌造成人員傷亡,此種結(jié)構(gòu)的剛?cè)岫?,大致控制為抗?cè)力結(jié)構(gòu)比建筑規(guī)范中規(guī)定的整體穩(wěn)定性、水平位移度等方面的限值適當(dāng)稍大即可。

1.3布設(shè)抗震的防線

建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系包括諸多的結(jié)構(gòu)分體,這些分體協(xié)同合作,繼而保證該建筑消減地震的影響。地震災(zāi)害的發(fā)生具有多次性,主震過(guò)后還會(huì)有多次余震,而且每次震級(jí)不一,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡可能多的設(shè)計(jì)多道抗震防線,以保證建筑在多次余震的影響下依舊能夠不受到大的破壞。具體來(lái)講,這些抗震防線必須要以有效的布設(shè)方式,安置于建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部與外部,同時(shí)盡可能地通過(guò)有效地處理結(jié)構(gòu)剛與柔的關(guān)系,使建筑結(jié)構(gòu)獲得足夠的延展性以及抗倒塌的能力。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)抗震理念的具體運(yùn)用

2.1 恰當(dāng)處理結(jié)構(gòu)荷載

設(shè)計(jì)人員將抗震理念應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要同時(shí)保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化及建筑對(duì)震害的有效抵抗,就應(yīng)當(dāng)遵循強(qiáng)弱協(xié)調(diào)的原則來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),即合理地提升柱、剪、節(jié)點(diǎn)、壓力中心等位置的強(qiáng)度,并適當(dāng)?shù)叵趿?、彎、桿件、拉力中心等部位的強(qiáng)度。具體來(lái)講,設(shè)計(jì)人員要使柱端比梁端承受的實(shí)際承載力高,桿件具有的抗剪力比抗彎力高,避免節(jié)點(diǎn)早于構(gòu)件被破壞,保證桿件破壞時(shí),受壓區(qū)域的混凝土承載力要高于受拉區(qū)域的鋼筋承載力。

2.2合理選擇抗震位置

設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑結(jié)構(gòu)開(kāi)展抗震設(shè)計(jì),必須要選擇具有優(yōu)勢(shì)條件的抗震場(chǎng)地,并避免在震害影響重大的地段進(jìn)行建筑建設(shè),以切實(shí)地借助自然地理?xiàng)l件,消減地震災(zāi)害的不良反應(yīng)。比如,建筑中的軟弱地質(zhì)區(qū)域、地質(zhì)分布不均勻區(qū)域,都不應(yīng)為抗震場(chǎng)地。如果必須在類(lèi)似的區(qū)域進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員首先需要開(kāi)展地基處理設(shè)計(jì),保證地基結(jié)構(gòu)達(dá)到足夠強(qiáng)度以及規(guī)范狀態(tài)之后,才允許設(shè)計(jì)人員展開(kāi)具體的抗震設(shè)計(jì)。

2.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),必須重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)體系對(duì)于抗震效力產(chǎn)生的影響,以及對(duì)不同的結(jié)構(gòu)體系布設(shè)抗震措施,所產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)影響與安全度等問(wèn)題。因此,設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合以下幾點(diǎn)原則,做好對(duì)于整體結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化設(shè)計(jì),即:設(shè)計(jì)人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須要為結(jié)構(gòu)保留一定的余度,保證某部分結(jié)構(gòu)遭遇破壞之后,剩余的結(jié)構(gòu)可以對(duì)所要承擔(dān)的作用力進(jìn)行均衡的分配,部分構(gòu)件的破壞不會(huì)影響到建筑的整體結(jié)構(gòu)的抗震性能;設(shè)計(jì)人員必須將抗震設(shè)計(jì)中震害影響力的傳遞路徑清晰準(zhǔn)確地標(biāo)注于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖中,以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全部過(guò)程,都能夠顧及到抗震設(shè)計(jì)的要求,繼而使豎向構(gòu)件受力實(shí)現(xiàn)均勻,而各個(gè)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)力傳遞的連續(xù)性。

2.4 抗震設(shè)計(jì)具體構(gòu)造

設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合不同的建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型,為建筑選擇適當(dāng)?shù)目拐饦?gòu)造,保證建筑整體結(jié)構(gòu)可以和抗震的構(gòu)造一同發(fā)揮作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)于震害的有效消減。比如,采用磚混結(jié)構(gòu)的建筑,其抗震設(shè)計(jì)要采用水平圈梁加內(nèi)外連續(xù)墻的構(gòu)造,其水平圈梁可以為各部分構(gòu)件施加約束力,以表面構(gòu)件在遭遇強(qiáng)大的外力時(shí)出現(xiàn)散亂的問(wèn)題,而內(nèi)外結(jié)構(gòu)墻則可以加強(qiáng)建筑的塑性變化與位移程度,保證建筑結(jié)構(gòu)具有良好的延展性與整體性,從而避免建筑結(jié)構(gòu)墻體在地震影響下出現(xiàn)開(kāi)裂等問(wèn)題。

2.5 非結(jié)構(gòu)部件處理

所謂非結(jié)構(gòu)部件,一般是指在結(jié)構(gòu)分析中不考慮承受重力荷載以及風(fēng)、地震等側(cè)力荷載的部件,如內(nèi)隔墻、樓梯踏步板、框架填充墻、建筑墻板等??紤]填充墻的影響:填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)的影響:使結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度增大,自振周期減短,從而使作用于整個(gè)建筑上的水平地震力增大。改變了結(jié)構(gòu)的地震剪力分布。限制了框架的變形,減少了整個(gè)結(jié)構(gòu)的地震側(cè)移幅值。填充墻充當(dāng)了第一道抗震防線的主力構(gòu)件,使框架退居為第二道防線。

填充墻的布置:砌體填充墻不同于輕型隔墻,盡管均為非承重構(gòu)件,但它具有較大的抗側(cè)移剛度,所以不能隨意布置。在建筑平面上,填充墻的布置力求對(duì)稱(chēng)均勻,以免造成結(jié)構(gòu)偏心。沿房屋豎向,填充墻應(yīng)連續(xù)貫通,以避免在填充墻中斷的樓層出現(xiàn)框架剪力的驟增。在框架結(jié)構(gòu)中當(dāng)必須采用砌體填充墻作維護(hù)墻時(shí),應(yīng)采用有效的措施防止床裙墻對(duì)框架柱產(chǎn)生的嵌固作用,防止短柱的出現(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ):

總之,在當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中,對(duì)建筑物進(jìn)行相應(yīng)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是很有必要的,這不僅可以使得整個(gè)工程項(xiàng)目施工的效益得到保障,還使得建筑物的安全性和穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的提升。不過(guò),從當(dāng)前我國(guó)建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況來(lái)看,其中還存在著許多的問(wèn)題,為此我們還要在不斷的實(shí)踐過(guò)程中,來(lái)對(duì)其設(shè)計(jì)理念進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化和改進(jìn),并且嚴(yán)格根據(jù)工程施工的實(shí)際情況,來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理,從而使得建筑工程的施工質(zhì)量得到保障,促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1] 陳虎.結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)雜談[J].建材發(fā)展導(dǎo)向,2011,(09).

第8篇

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu),抗震設(shè)計(jì),分析

Abstract: in the process of China's modern construction progress continuously, and promoted the rapid increase of the construction industry, the structure of the building towards diversification development direction in form. Structure of the requirements in recent years with the extent of frequent earthquake disaster happened more and more high. This paper improve the structure vibration resistance perspective, the structural seismic design content analysis of the overall, this paper aims to improve structure design Angle from the seismic behavior of effective method, measures, to reduce the harm of the loss, improve building brought the overall seismic performance, to have the important meaning.

Keywords: building structure, seismic design, analysis

中圖分類(lèi)號(hào):TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

1 引言

地震給人類(lèi)帶來(lái)不可估量的災(zāi)害和損失,它的不確定性、隨機(jī)性使得人類(lèi)難以有效預(yù)測(cè)。地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響非常大,帶來(lái)的巨大損失是不可避免的。既然從正面阻止不了地震的發(fā)生,我們可以從另外的角度去預(yù)防和減少地震帶來(lái)的危害。我國(guó)建筑物越來(lái)越多,結(jié)構(gòu)形式也越來(lái)越復(fù)雜,因此必須提高建筑的抗震性能。本文從抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)容出發(fā),從概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算、構(gòu)造措施三個(gè)方面對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行分析探討,得到提高建筑抗震性能的設(shè)計(jì)重點(diǎn)和注意事項(xiàng),對(duì)于提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

2 抗震設(shè)計(jì)分類(lèi)

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)方面的內(nèi)容:首先是設(shè)計(jì)原則,即概念設(shè)計(jì),要從整體上對(duì)抗震設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行理解;其次是抗震計(jì)算,從結(jié)構(gòu)計(jì)算角度去選擇高抗震性能的建筑結(jié)構(gòu),也為抗震設(shè)計(jì)提供理論依據(jù);最后就是構(gòu)造措施,在整體上把握建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能的基礎(chǔ)上,考慮加強(qiáng)局部弱勢(shì)部位的抗震性能,從而提高建筑的整體抗震效果。每個(gè)部分的內(nèi)容都是必不可少的,否則抗震設(shè)計(jì)的可靠性大大降低。

3 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析

3.1 概念設(shè)計(jì)

任何設(shè)計(jì)都需要遵循一定的原則和要求,抗震設(shè)計(jì)亦是如此。建筑抗震的概念設(shè)計(jì)是一種模糊而細(xì)致的設(shè)計(jì)過(guò)程,也是先整體后局部的設(shè)計(jì)思路。該過(guò)程中要按照設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)要求,結(jié)合設(shè)計(jì)思路,從總體布置到細(xì)部構(gòu)造都要嚴(yán)格把握。設(shè)計(jì)原則是在長(zhǎng)期的地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)中不斷總結(jié)探索出來(lái)的規(guī)范條例,設(shè)計(jì)人員要在此基礎(chǔ)上開(kāi)展抗震設(shè)計(jì)工作。概念設(shè)計(jì)的基本原則大致可以分為以下幾個(gè)方面:

1)場(chǎng)地的選擇。工程地區(qū)的相關(guān)地震、地質(zhì)資料是必須掌握的,在選擇具置時(shí),根據(jù)工程的要求,結(jié)合一手資料做出相關(guān)的安全、穩(wěn)定的綜合評(píng)價(jià)。合理選擇有利場(chǎng)所,避免不良地質(zhì)區(qū)場(chǎng)地的選擇。對(duì)于場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求而無(wú)法避免的情況應(yīng)及時(shí)采取有針對(duì)性的措施解決。

2)建筑布局的選取。一般建筑要避免過(guò)于復(fù)雜的平面形式,平面布置應(yīng)簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng),整體性要強(qiáng)。平面幾何形狀的變化要均勻,盡量避免形狀突變的情況。

3)結(jié)構(gòu)的抗震體系選擇。合理的結(jié)構(gòu)體系能夠明確地震荷載發(fā)生作用時(shí)的傳遞路徑,清晰的抗震計(jì)算能夠從一定程度上把握結(jié)構(gòu)的抗震性能??拐鸱谰€設(shè)置應(yīng)層次分明,每道防線都應(yīng)具備一定的耗能、變形能力,避免因局部破壞導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體破壞。薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)采取有效措施加以防范,應(yīng)力集中處尤其重要。

4)抗震防線數(shù)量。優(yōu)先選用多道抗震防線的結(jié)構(gòu)體系,能夠避免結(jié)構(gòu)抗震能力、承載力的整體失效。盡量選用延性較好的分支體系,單純的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)采取強(qiáng)柱弱梁的形式,適當(dāng)?shù)奶砑觽€(gè)別構(gòu)件能夠增加防線數(shù)量。

5)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理。局部的處理也影響結(jié)構(gòu)整體抗震性能,預(yù)埋件錨固部位的處理,關(guān)系到結(jié)構(gòu)主體與大地之間傳遞地震力的效果。優(yōu)先考慮輕質(zhì)材料作為墻體材料,圍護(hù)墻、隔墻的設(shè)置要避免產(chǎn)生不利于結(jié)構(gòu)抗震的現(xiàn)象。

3.2 抗震計(jì)算

建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算也要遵循一定的原則:

1)建筑結(jié)構(gòu)的主軸方向要進(jìn)行抗震驗(yàn)算,考慮水平地震力的作用,承受該水平力的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是該水平方向的抗側(cè)力構(gòu)件。

2)對(duì)于抗側(cè)力構(gòu)件非豎向布置時(shí),當(dāng)與水平夾角大于15°時(shí),應(yīng)考慮水平地震力作用,并驗(yàn)算該構(gòu)件的水平抗側(cè)力。

3)非對(duì)稱(chēng)建筑結(jié)構(gòu),其質(zhì)量和剛度的分布也存在非對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象,此時(shí)豎向和水平兩個(gè)方向的地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)影響,要進(jìn)行抗扭轉(zhuǎn)的計(jì)算。

4)規(guī)定8、9度的大跨度、長(zhǎng)臂結(jié)構(gòu)和9度的高層建筑結(jié)構(gòu),高跨比數(shù)值較大,其結(jié)構(gòu)形式發(fā)生了明顯的變化,此時(shí)應(yīng)考慮豎向地震力的作用。

抗震計(jì)算方法的選擇是抗震計(jì)算的核心部分,任何一種結(jié)構(gòu)形式都有其適應(yīng)的抗震計(jì)算方法與之對(duì)應(yīng),底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法是兩種計(jì)算的基本方法。高度在40m以?xún)?nèi),質(zhì)量、剛度的分布較均勻的建筑結(jié)構(gòu),宜采用底部剪力法,此方法對(duì)于結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、質(zhì)量分布均勻、低層的對(duì)稱(chēng)建筑比較適宜。其他的結(jié)構(gòu)形式適宜采取振型分解反應(yīng)譜法,該方法在大量的工程計(jì)算中使用較多。

時(shí)程分析法是一種補(bǔ)充計(jì)算方法,適用于特別不規(guī)則的建筑、甲類(lèi)建筑,還有高度在100m以上,烈度為8的Ⅰ、Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地和烈度為7的高層建筑,高度在80m以上,烈度為8的Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地的高層建筑,高度在60m以上,烈度為9的高層建筑。計(jì)算結(jié)果選取時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)構(gòu)的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。

3.3 抗震構(gòu)造

構(gòu)造措施是根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)原則,一般不需要計(jì)算而對(duì)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求,是結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)耗能能力、變形能力的保證。對(duì)于不同的建筑結(jié)構(gòu),抗震構(gòu)造措施有多種,主要涉及構(gòu)件截面尺寸、軸壓比、鋼筋的配置等方面。

對(duì)于多層砌體建筑,在地震作用下墻體是主要破壞部位,常見(jiàn)構(gòu)造措施如下:1)設(shè)置鋼筋砼構(gòu)造柱,減少墻身破壞,提高延性。2)設(shè)置圈梁與鋼筋砼構(gòu)造柱連接,提高建筑的整體性能。3)加固墻體之間的連接,樓板和梁要滿足長(zhǎng)度尺寸要求,與其他構(gòu)件的連接要可靠。另外,加強(qiáng)樓梯間的整體性能,避免不規(guī)則的結(jié)構(gòu)給主體造成影響。

鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)是我國(guó)主要的建筑結(jié)構(gòu)形式,廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑。其震害部位多發(fā)生于梁柱節(jié)點(diǎn)位置。構(gòu)造措施原則是強(qiáng)柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn),避免短柱、控制配筋率、限制配筋的最小直徑,避免框架出現(xiàn)薄弱層,采取縱筋直徑、最小配筋率適當(dāng)加大、加密,箍筋的間距、加密區(qū)長(zhǎng)度控制等措施,節(jié)點(diǎn)部位鋼筋的加密、搭接、錨固等要合理。

建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范自修改后,增加了一些強(qiáng)制性條文,突出屋頂?shù)臉?gòu)造柱應(yīng)伸到頂部與圈梁連接,內(nèi)外墻交接處應(yīng)沿墻高每隔500mm設(shè)2-6根通長(zhǎng)拉結(jié)鋼筋,在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮。

防震縫可以將不規(guī)則結(jié)構(gòu)分割成部分規(guī)則結(jié)構(gòu),各部位之間的防震縫設(shè)置能夠有效處理構(gòu)件的耗能和變形擠壓,有利于提高建筑的整體抗震性能。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多樣加大了抗震設(shè)計(jì)的難度和復(fù)雜程度,建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)合理的選擇、精確計(jì)算、加強(qiáng)構(gòu)造的完整過(guò)程,每個(gè)環(huán)節(jié)都是必不可少的重要組成部分。設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵循概念設(shè)計(jì)的要求,從提高建筑抗震總體性能的角度,理清設(shè)計(jì)思路,合理選擇提高建筑抗震的方法和措施,在不斷的研究和實(shí)踐過(guò)程中,提高抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量,提高建筑的整體抗震能力。

參考文獻(xiàn):

[1] 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010

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[3] 寇秀梅. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題[J].中國(guó)西部科技 2008,6(7)

第9篇

關(guān)鍵詞:高層建筑;抗震;設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào):TU972 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

一、建筑抗震的理論分析

(一)建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范

建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實(shí)際上是各國(guó)建筑抗震經(jīng)驗(yàn)帶有權(quán)威性的總結(jié),是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(jì)(包括結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算,結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容)的法定性文件它既反映了各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)的時(shí)代水平,又反映了各個(gè)國(guó)家的具體抗震實(shí)踐。

(二)抗震設(shè)計(jì)的理論

1.靜力理論。靜力理論是20世紀(jì)10-40年展起來(lái)的一種理論,它在估計(jì)地震對(duì)結(jié)構(gòu)的作用時(shí),僅假定結(jié)構(gòu)為剛性,地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上,地震力的大小當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個(gè)比例常數(shù)。

2.反應(yīng)譜理論

反應(yīng)譜理論是在加世紀(jì)40-60年展起來(lái)的,它以強(qiáng)地震動(dòng)加速度觀測(cè)記求的增多和對(duì)地震地面運(yùn)動(dòng)特性的進(jìn)一步了解,以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ)。

3.:動(dòng)力理論

動(dòng)力理論是20世紀(jì)70-80年廣為應(yīng)用的地震動(dòng)力理論。它的發(fā)展除了基于60年代以來(lái)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展外,人們對(duì)各類(lèi)結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應(yīng)過(guò)程有了較多的了解,同時(shí)隨著強(qiáng)震觀測(cè)臺(tái)站的不斷增多,各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記求也不斷增多。進(jìn)一步動(dòng)力理論也稱(chēng)地震時(shí)程分析理論,它把地震作為一個(gè)時(shí)間過(guò)程,選擇有代表性的地震動(dòng)加速度時(shí)程作為地震動(dòng)輸入,建筑物簡(jiǎn)化為多自由度體系,計(jì)算得到每一時(shí)刻建筑物的地震反應(yīng),從而完成抗震設(shè)計(jì)工作。

二、高層建筑抗震設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題

(一)抗震設(shè)防烈度低

現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度己不能適應(yīng)國(guó)情的需要,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度水平應(yīng)該大幅度提高。我國(guó)現(xiàn)行抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是比較低的,中震相當(dāng)于在規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率為10%的地震烈度,較低的抗震設(shè)防烈度放松了高層建筑的抗震要求

(二)地基的選取不合理

高層建筑應(yīng)選擇位于開(kāi)闊平坦地帶的堅(jiān)硬土場(chǎng)地或密實(shí)均勻中硬土場(chǎng)地,遠(yuǎn)離河岸,不應(yīng)垮在兩類(lèi)土壤上,避開(kāi)不利地形、不采用震陷土作大然地基,避免在斷層、山崖、滑坡、地陷等抗震危險(xiǎn)地段建造房屋。高層建筑的地基選取不恰當(dāng)可能導(dǎo)致抗震能力差

(三)部分建筑物高度過(guò)高

按我國(guó)現(xiàn)行高層建筑棍凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-2002)規(guī)定,在一定設(shè)防烈度和一定結(jié)構(gòu)型式下,鋼筋棍凝土高層建筑都有一個(gè)適宜的高度。在這個(gè)高度,抗震能力還是比較穩(wěn)妥的,但是目前不少高層建筑超過(guò)了高度限制。在震力作用下,超高限建筑物的變形破壞性態(tài)會(huì)發(fā)生很大的變化,建筑物的抗震能力會(huì)下降,很多影響因素也發(fā)生變化,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程頂算的相應(yīng)參數(shù)需要重新選取。

(四)材料的選用不科學(xué)

結(jié)構(gòu)體系不合理。由于我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)主要以鋼筋棍凝土核心筒為主,變形控制要以鋼筋棍凝土結(jié)構(gòu)的位移限值為基準(zhǔn)。但因彎曲變形的側(cè)移較大,靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移,不僅增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān),血且效果不大,有時(shí)不得不加大棍凝土筒的剛度或設(shè)置伸竹結(jié)構(gòu),形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的措施

(一)推廣使用隔震和消能減震設(shè)計(jì)。目前我國(guó)和世界各國(guó)普遍采用的傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)體系是“延性結(jié)構(gòu)體系”,即適當(dāng)控制結(jié)構(gòu)物的剛度,但容許結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)進(jìn)入非彈性狀態(tài),井具有較大的延性,以消耗地震能量,減輕地震反應(yīng),使結(jié)構(gòu)物“裂而不倒”。采取軟墊隔震、滑移隔震、擺動(dòng)隔震、懸吊隔震等措施,改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性,減少地震能量輸入,減輕結(jié)構(gòu)地震反應(yīng),是一種很有前途的防震措施。提高結(jié)構(gòu)阻尼,采用高延性構(gòu)件,能夠提高結(jié)構(gòu)的耗能能力,減輕地震作用,減小樓層地震剪力。

(二)減少地震能量輸入

積極采用基于位移的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),要求進(jìn)行定量分析,使結(jié)構(gòu)的變形能力滿足在預(yù)期的地震作用下的變形要求。除了驗(yàn)算構(gòu)件的承載力外,要控制結(jié)構(gòu)在大震作用下的層間位移角限值或位移延性比;根據(jù)構(gòu)件變形與結(jié)構(gòu)位移關(guān)系,確定構(gòu)件的變形值;并根據(jù)截面達(dá)到的應(yīng)變大小及應(yīng)變分布,確定構(gòu)件的構(gòu)造要求。對(duì)于高層建筑,選擇堅(jiān)硬的場(chǎng)地土建造高層建筑,可以明顯減少地震能量輸入減輕破壞程度。錯(cuò)開(kāi)地震動(dòng)卓越周期,可防止共振破壞。

(三)在高層建筑的方案設(shè)計(jì)階段

結(jié)構(gòu)材料選用也很重要。可以對(duì)材料參數(shù)隨機(jī)性的抗震模糊可靠度進(jìn)行分析,改變過(guò)去對(duì)結(jié)構(gòu)抗震可靠度的研究只考慮荷載的不確定性血忽略了其他多種不確定因素,綜合考慮了材料參數(shù)的變異性,地震烈度的隨機(jī)性及烈度等級(jí)界限的隨機(jī)性與模糊性對(duì)結(jié)構(gòu)抗震可靠度的影響。

(四)高層建筑減輕結(jié)構(gòu)自重

從地基承載力來(lái)看,如果是同樣的地基條件,減輕結(jié)構(gòu)自重意味著在不增加基礎(chǔ)或地基處理造價(jià)的情況下,可以多建層數(shù),特別是對(duì)于軟土更為明顯。地震效應(yīng)與建筑質(zhì)量成正比,結(jié)構(gòu)質(zhì)量的增加必然引起地震力的增大。高層建筑由于高度較大,重心較高,地震作用傾覆力矩也隨質(zhì)量的增加而增大。設(shè)計(jì)時(shí)要求高層建筑物的填充墻及隔墻應(yīng)采用輕質(zhì)材料。

(五)高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置多道抗震防線。

建筑物應(yīng)設(shè)置多道抗震防線,當(dāng)?shù)谝坏婪谰€的構(gòu)件在強(qiáng)烈地震作用下遭到破壞后,后備的第二道乃至第二道防線能抵擋后續(xù)的地震動(dòng)的沖擊,使建筑物免于倒塌。高層結(jié)構(gòu)形式應(yīng)采用具有及壁式框架的框架剪力墻,剪力墻框架簡(jiǎn)體,筒中筒等多道抗震防線結(jié)構(gòu)體系。

四、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的展望

建筑材料對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的影響越來(lái)越得到重視。建筑材料的各個(gè)抗震指標(biāo)的提升可以提高高層建筑的抗震能力,研制新的建筑材料可推動(dòng)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)優(yōu)化的抗震方法設(shè)計(jì),來(lái)實(shí)現(xiàn)高層建筑的抗震要求。按照結(jié)構(gòu)綜合抗震能力的要求采取抗震措施時(shí),對(duì)同一建筑結(jié)構(gòu)不同的樓層和不同部位的構(gòu)件,構(gòu)造措施的基本要求不同。當(dāng)同一建筑結(jié)構(gòu)不同部位的性能要求有明顯差異時(shí),也可有響應(yīng)不同的基本要求。設(shè)計(jì)人員在掌握性個(gè)結(jié)構(gòu)抗震措施的基本原則要求和構(gòu)造基本抗震措施的基礎(chǔ)上,發(fā)揮主觀能動(dòng)性,通過(guò)優(yōu)化方法設(shè)計(jì)出滿足抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)減震體系采用的是以“柔”克“剛”的新概念,它通過(guò)調(diào)性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、隔震、減能或控制來(lái)達(dá)到抗震的目的。計(jì)算機(jī)模擬抗震試驗(yàn)得到廣泛應(yīng)用。將制作好的模型或結(jié)構(gòu)構(gòu)件放在模擬地震振動(dòng)臺(tái)上,臺(tái)面輸入某一確定性的地震記錄,能夠較好地反映該次確定性地震作用的效果。計(jì)算機(jī)模擬環(huán)境可以擬真抗震效果,幫助利學(xué)改進(jìn)各因素,有效抗震

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著新型結(jié)構(gòu)原理的進(jìn)步,高性能材料的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的不斷提高,促使人類(lèi)建筑再上一個(gè)新的臺(tái)階。新型結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,分析難度大,全面細(xì)致的考慮結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件和每個(gè)組成部分,成為今后新型結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)和考慮的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn):

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2劉大海、楊翠如、鐘錫根,高層建筑抗震設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1993.

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