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建筑结构的抗震设计探讨

文档名称:建筑结构的抗震设计探讨
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上传者:张cm
添加时间:2019/05/06
内容摘要:
2010年第1期

87
第36卷总第153期
Sichuan Building Materials
2010年2月
建筑结构的抗震设计探讨
刘程彦
(中铁十八局集团有限公司,天津·300222)
摘要:“5·12”汶川大地震中,建筑的倒塌是造成人造揹施。
员伤亡的最重要原因。因此,建鏡结构的抗震设计至关重
(4)必要时设置防震缝。防震缝的设置,应根据建筑
要。本文对目前主要使用和研究的抗震设计的主要内容进类型、结构体系和建筑体型等具体情况区别对待,不提倡
行了概述。
切都设,也不主张都不设。抗震规范的原则是,建筑防
关鍵词;建筑结构;抗震;设计
震缝的设置,可按结构的实际需要考虑。体型复杂的建筑
中图分类号:TU3
文献标识码:B
不设防震缝时,应选择符合实际的结构计算模型,进行精
文章编号:1672-4011(2010)01-0087-02
细的抗震分析,估计其局部应力和变形集中及扭转影响、
判别其易损部位、采取揹施提高抗震能力。当设置防震缝
0前言
时,应将建筑分成规则的结构单元,防震缝应根据烈度
抗震规范提出了一系列的抗震设计基本要求,要求设场地类别、房屋类型等留有足够的宽度,其两侧的上部结
计人员注意抗震概念设计。全而、合理的概念设计有助于构应完全分开。
明确的设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则使设计3选择合理的抗震结构体系
人员不致陷人盲目的计算工作,从而做到比较合理的抗震
设计。
抗震结构体系的选择,一方面应根据建筑的重要性、
设防烈度、房屋高度、场地、地基、材料和施工等因素,
选择对抗震有利的建筑场地和地基
结合技术、经济条件综合考虑。抗震结构体系除应具有明
选择建筑场地时,应根据工程需要,对地震活动情况确的计算简图和合理的地震作用的传递途径之外、还应符
和工程地质的有关资料综合评价。宜选择对建筑抗震有利合下列各项要求。
的地段;避开对建筑不利的地段,当无法避开时,采取适
(1)宜有多道抗震防线。避免因部分结构或构件破坏
当的抗震措施;不应在危险地段建造甲、乙、类建筑物。
而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。一个
地基和基础设计宜符合下列要求:同一结构单元不宜设置抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成.并由延
在性质截然不同的地基土上;同一结构单元不宜部分采用性校好的结构构件连接起来协同丁作。一般情况下,应优
天然地基,而部分采用柱基;地基有液化土、新近填土或先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或选用轴压
严重不均匀土层时,宜加强基础的整体性和刚性。
比不太大、延性较好的抗震墙等构件,作为第一道抗震防
线的抗侧力构件。框架一抗震墙结枃体系中的抗震墙、处
2选择有利于抗震的建筑平面和立面布置
于第一道防线,当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可
允许的损坏,刚度降低而部分退出工作并吸收相当的地震
(1)建筑的体型要简单,平立面布置宜规则。体型简能量后,框架部分起到第二道防线的作用。这种体系的设
单和规则的建筑,受力性能明确,设计时容易分析结枃在计既考虑到抗巖墙承受大部分的地震力。対于强栓弱梁型
地震作用下的实际反应及其内力分析,且结构细部的构造的延性框架。在地震作用下,梁处于第一道防线,其屈服
也易于处理。所以这类结构遭遇地震后其震害相对都较轻。先于柱的屈服,首先用梁的变形去消耗输人的地震能量。
反之,建筑体型不规则,平面上曲出凹进,立面上高低错使柱处于第二道防线。为使抗震结构成为具有多道抗震防
落。易于形成刚度和强度上的突变,引起应力集中或变形线的体系,也可在结构的特定部位设置专门的耗能元件。
集中,也容易形成薄弱环节,往往造成比较严重的危害。近年来,国内外研究利用摩擦粍能或利用材料塑性耗能的
(2)建筑的平、立面刚度和质量分布力求对称。建筑元件、预期结构进受强烈地震作用时,相当一部分的地震
的刚度和质量分布不对称、即使在地面平动分量作用下也能量消耗于这种耗能元件、以减少输人主体结构的地震能
会发生扭转振动,从而造成比较严重的危害。所以,整个量。达到减轻主体结构破坏的目的
建筑或其独立单元应力应求刚度、质量的对称,使其质心
(2)应具备必要的强度,良好的变形能力和耗能能力。
与心重合或偏心很小
如果抗震结构体系有较高的抗侧力强度,但缺乏足够的延
(3)建筑的质量和測度变化要均匀。建筑的质量和刚性,则这样的结构在地震时很容易破坏(如元筋砌体);但
度沿竖向分布往往是不均匀的、例如,由于建筑的竖向收如结构有较大的延性、而抗侧力强度不高,在不大的地震
进,地震吋收进处上、下部分振动特性不同,易于在收进作用下结构产生较大的变形(如纯框架结构),如果砌体结
处的横隔层(楼板)产生应力突变.使竖向收进的凹角处构加上届边约束构件,使其只有较好的变形能力。如果框
产生应力集中;又如,在建筑物底层设置上下不连续的抗架中设置抗震墙,使其抗剪力强度增加,则上述两种结构
巖墙(如底层框支抗震墙)、使建筑物沿竖向的不均匀性;的抗震潜力都增大了
架的填充墙在层高范内未连续设置或存在楼层的错尾,
(3)宜具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱
使框架形成短柱。也易于造成危害。设计时对上述质量和或突变形成薄弱部位。产生过大的应力或塑性变形集中
刚度沿竖向分布不连续的情况应加以限制、采取必要的构对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高(下转第91页)
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