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建筑结构抗震设计关键问题及对策研究 陈胜明

建筑结构抗震设计关键问题及对策研究    陈胜明
建筑结构抗震设计关键问题及对策研究    陈胜明

建筑结构抗震设计关键问题及对策研究陈胜明

发表时间:2020-03-06T21:52:51.247Z 来源:《建筑细部》2019年第18期作者:陈胜明[导读] 其中建筑结构的抗震设计作为建筑工程安全的基础保证之一,必须要做好抗震设计,才能够保证人身安全和财产安全。

武汉兴悦晟房地产开发有限公司湖北武汉 430000 摘要:目前,伴随着我国城市建设的不断扩张,建筑工程规模和数量得到了进一步的发展,人们十分重视建筑工程质量和安全问题,其中建筑结构的抗震设计作为建筑工程安全的基础保证之一,必须要做好抗震设计,才能够保证人身安全和财产安全。

关键词:建筑结构;抗震设计;关键问题;对策引言

地震是一种严重影响和损坏人类生存环境的自然灾害,由于我国对于地震预测的能力还不够强,不仅无法及时反馈地震的相关信息,同时也很难采取有效措施来降低地震带来的危害。因此,这就需要相关人员在建筑结构设计阶段,尽可能地提高整个建筑工程的抗震性能,以满足所在地区抗震要求。在建筑工程建设期间,相关企业和工程师要将建筑结构抗震设计作为研究重点,对其中的关键点进行深入探索,从而有效提高建筑结构整体的稳定性以及抗震性。

1内涵概述及抗震设计原则

1.1内涵

一般,建筑结构抗震设计主要就是通过研究地震对建筑结构的破坏,结合长期实践积累经验,总结获得的一种有效设计思想与方法。根据地震理论,地震是一种随机性强的振动,其复杂、随机与不确定性等特点突出。从目前来看,还没有一种有效的方式能够想准确的预测建筑物可能存在的地震特性与参数。所以,在建筑结构抗震设计工作中,还不能对建筑结构空间、性质、材料及外界变化等各种因素进行综合考虑,具有一定的不确定性。建筑结构抗震设计不能依赖于计算结果,而是要以实际地震中工程震害的破坏部位和破坏发生原理,结合地震动理论,在此基础上总结与之相关的建筑抗震设计方法,以此作为建筑抗震设计的突破点,从根本上提升建筑结构的整体抗震性能。

1.2建筑抗震设计原则

(1)、在建筑结构抗震设计中,要坚持“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的理念。(2)、切忌将竖向荷载构件视为主要耗能构件。(3)、在建筑整体抗震设计中,要尽可能设置多个防线,以免建筑结构承受住第一次地震破坏后,余震抵抗能力不足。

2建筑结构抗震设计的关键问题

2.1平面设计抗震性问题

对于建筑物进行结构设计的过程中,要强调平面布置对于建筑物抗震性产生的影响。一旦发生地震,就会形成横向扭转力与纵向扭转力,特别是建筑物形状不规则的情况下,会使得此部分力不断累积,瞬时破坏建筑物的性能。在这种情况下,落实建筑设计工作的时候,应尽可能选择规则建筑物,进而规避外伸与内收效应过大的问题。与此同时,沿着高度方向与层间刚度、强度受力会更加均匀,特别是建筑物布置呈对称状态的情况下,结构设计能够使建筑所承受的冲击影响得以分散。若在实践中,无法选择使用对称形状建筑物,则应有效核算空间结构,设计楼板不连续亦或是不规则建筑物结构方面,要综合衡量楼层实际刚度与强度,并适当地调整选用的模型,确保能够与建筑结构抗震设计的要求相适应。

2.2建筑地理位置选择问题

开展建筑结构抗震设计时,一定要全面思考具体的状况,特别是建筑物地理位置的选择以及地基勘察。其中,勘察工作是为了确保地基基础抗震性能与设计要求吻合,只有这样,才能够在设计的过程中,将地基基础状况作为参考依据,科学选用结构设计模型,合理计算钢筋混凝土配筋。此外,要科学选择相对应地理位置,尽量不选择抗震性能不理想的区域,特别是安全性能偏低的环境,坚决不允许建造建筑物。在地理位置选择的基础上,地势因素同样也会对建筑物安全性能以及抗震结构设计带来直接的影响,因而要避免在山体滑坡几率较大的地形条件下建设建筑物,同时不选择河谷滩地。如果区域的土质软或者是湿地,一定要事先采取安全修复与加固的措施,并在结构设计方面,综合考虑建筑物抗震的等级与地基实际状况,科学合理地加固山体,优化设计地面结构与地基,确保建筑物地理位置选择与抗震要求吻合。

3全面优化建筑结构抗震设计的有效路径

3.1科学布局

在进行设计的时候,要确保结构构件布置的科学。这样,才能使墙、柱和梁在同一个水平防线,而且竖向的轴线能够很好的重合,使偏心距缩小,就能够形成双向抗侧力的结构。一般来说,抗震结构的合理性,就是要保证每个部分的合理,这样综合起来,才能使设计的结构趋于平衡,更加合理化。另外,在抗震结构体系中,要使内部和外部的赘余度共同具备,一旦地震发生,就对建筑物内部结构构件延性进行破坏,就使得建筑结构安全系数提高,延长了破坏时间,对抗震水平的提升具有关键作用。

3.2建筑场地的严谨选择

在进行建筑结构的抗震设计过程中,必须要对建筑场地进行合理的选择,保障场地具有一定的抵御能力,可以降低地震破坏性。例如,可以在开阔平坦的坚硬场地以及密实均匀的硬场地土等类型的地段中进行建设,避免在软弱突袭、液化土壤以及状态相对不均匀的场地中进行建设。对于地震高危的危险地段,在地震产生的过程中很容易出现较为严重的崩塌、地陷、泥石流、滑坡等问题,对此在这些区域建设工程势必会直接的降低其整体的抗震性能。同时,在地震产生的时候,势必会引发建筑物的损坏以及各种倒塌等灾害性问题。对此在实践中必须要保障建筑结构自身的抗震性能,在进行工程项目的构建过程中,要尽可能的避免一些对于建筑物有着直接影响的场地,如果无法避免,必须要采取有效的加固措施与手段,综合地质状况以及周边环境,合理的进行抗震设计,这样才可以提升建筑结构的抗震性以及稳定性,避免各种严重的损害问题出现。

建筑结构抗震设计课后习题答案

武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防? 规范将建筑物按其用途分为四类: 甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震? 小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%; 中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系? 建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性,从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中,可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性,提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系? 由于地震动的周期成分很多,而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大,因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上

建筑抗震设计规范

《建筑抗震设计规范》(GB 500011-2001) 《建筑抗震设计规范》 Code for seismic design of buildings GB 50011-2001 主编部门:中华人民共和国建设部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:2002年1月1日 关于发布国家标准《建筑抗震设计规范》的通知 建标[2001] 156 号 根据我部《关于印发1997 年工程建设标准制订修订计划的通知》(建标[1997] 108 号)的要求,由建设部会同有关部门共同修订的《建筑抗震设计规范》,经有关部门会审,批准为国家标准,编号为GB50011-2001,自2002 年 1 月1 日起施行。其中,1.0.2、1.0.4、3.1.1、3.1.3 3.3.1、3.3.2、3.4.1、3.5.2、3.7.1、3.8.1、3.9.1、3.9.2、4.1.6、4.1.9、4.2.2、4.3.2、4.4.5、5.1.1、5.1.3、5.1.4、5.1.6、5..5、5.4.1、5.4.2、6.1.2、6.3.3、6.3.8、6.4.3、7.1.2、7.1.5、7.1.8、7..4、7.2.7、7.3.1、7.3.3、7.3.5、7.4.1、7.4.4、7.5.3、7.5.4、8.1.3、8.3.1、8.3.6、8.4.2、8.5.1、10.1.3、10.2.5、10.3.3、12.1.2、12.1.5、12.2.1、12.2.9 为强制性条文,必须严格执行。原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89 以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1 号)于2002 年12 月31 日废止。 本标准由建设部负责管理,中国建筑科学研究院负责具体解释工作,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2002 年1 月10 日 前言 本规范是根据建设部[1997]建标第108 号文的要求,由中国建筑科学研究院会同有关的设计、勘察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GBJ11-89 进行修订而成。 修订过程中,开展了专题研究和部分试验研究,调查总结了近年来国内外大

高层混凝土住宅建筑抗震结构设计研究

高层混凝土住宅建筑抗震结构设计研究 摘要:在现代城市化发展进程日益推进的带动下,建筑事业实现了高效的发展。在众多的建筑工程项目中,要属高层建筑项目增长的速度最快。近几年,高层建 筑项目犹如雨后春笋一般,实现了持续性的增长。在一定程度上,促进了人们生 活品质的升级发展。同时,人们对高层混凝土建筑的质量问题关注度也日益提升,尤其是在目前地震频发的社会环境下,人们对高层混凝土建筑的抗震性要求逐渐 提高。因而,对于我国的建筑事业来说,提高对高层混凝土建筑抗震结构的设计 水准成为了目前最为重要的现实任务。那么,为了更好的提升高层混凝土建筑抗 震结构的设计水准,就需要高层混凝土建筑的施工设计单位有效的把握具体的施 工设计原理,提高设计技术水平,切实的提升高层混凝土建筑的抗震性。从而满 足广大人民的现实要求,降低高层混凝土建筑受地质灾害影响发生坍塌等安全事 故的几率,保障建筑事业的稳步发展。 关键词:高层建筑;混凝土结构;抗震性能;设计 1 高层建筑抗震设计的作用 高层建筑设计过程中不能轻视抗震设计方面。对比普通建筑,高层建筑的构造、规模、具体构件都呈现出明显的不同。如果高层建筑设计、施工质量不达标,将造成难以挽回的损失。所以,设计环节必须注重设计标准满足国家及行业标准。抗震设计的结构延性、刚度最终决定高层建筑工程整体质量,必须重视高层建筑 中的抗震设计。 2 地震对高层混凝土住宅建筑的影响 地震对高层混凝土住宅建筑影响较大,具体表现为:第一,破坏建筑结构体系,以钢框架填墙结构而言,当地震发生后,建筑物内平面框架主体会被破坏, 并且在这一破坏力的作用下,窗口会出现短柱性破坏情况;第二,破坏建筑物刚度,以平面形状不对称结构为例,在地震发生后建筑物极易出现扭曲情况,并且 很多设计未对地基等情况进行综合分析,没有制定有效的设计方案;第三,破坏 建筑物地基,若建筑物所在场地存在软土层,则会出现土体液化情况,对高层建 筑物造成严重影响,出现下沉等问题,建筑物沉降问题严重,一旦发生地震,会 出现墙体裂缝情况。 3 高层混凝土建筑结构中抗震设计的主要机理 3.1 隔震 高层混凝土建筑结构隔震设计,主要是指在高层混凝土建筑的下部,设置相 应的隔震层。该隔震层在地震的作用力下,产生相应的水平变化,让地震的作用 力不会影响到上部的高层建筑。在一定程度上,它能够让高层混凝土建筑的上部 建筑物与地基之间的共振减少,吸收更多的振动能量作用。对于隔震的主要构件,分为三个部分。①铅制的缓冲性构件。该构件主要是利用纯度较高的铅材料,在经过塑性变形后制成的构件;②钢制的缓冲性构件。该构件主要是对钢材料进行塑性变形后制成的构件,能够起到衰减震动的效果;③叠层式橡胶,它是一种把钢板与厚度数为毫米的一些橡胶重叠交互接合,在压力与热的施加下制成的弹性 较高的构件。它能够防止地基出现共振情况,能够让高层混凝土建筑抗震结构保 持着垂直状态。 3.2 减震 在高层混凝土建筑结构的抗震设计中,减震主要的方式有三种。①消能减震。该减震方式主要是利用高层混凝土建筑结构的附加阻力值,当阻力值达到至高点

建筑结构抗震设计的研究

建筑结构抗震设计的研究 发表时间:2018-09-18T16:24:34.330Z 来源:《基层建设》2018年第23期作者:张智民 [导读] 摘要:近年来我国地震频发,强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤,所以建筑结构的抗震设计也越来越受人们所关注。 广州地铁集团有限公司 摘要:近年来我国地震频发,强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤,所以建筑结构的抗震设计也越来越受人们所关注。目前,建筑结构抗震设计研究已成为土木工程行业中的研究前沿,随着近年来新型建筑材料不断涌现,在建筑结构设计方法与应用上出现了很多新思路,新方法,并在传统的抗震设计基础上引入了一些新理念,设计了很多刚度大、耗能能力强的结构体系和结构构件。本文就当前一些最新的研究作一些简述。 关键词:建筑结构;新型建筑材料;抗震设计;刚度;耗能 1 引言 建筑结构在地震作用下会产生振动,过大的结构振动现象不仅会影响到结构物的正常使用,还会造成主体结构的破坏、甚至倒塌。有时虽然主体结构未破坏,但由于建筑饰面、装修或非结构配件、室内昂贵仪器、设备的破坏而导致严重的损失。为了保护人类生命财产的安全,减轻地震灾害,全国地震工程科技人员致力于提高建筑抗震能力的研究,已经形成一套较为完整的抗震设计理论。这种抗震设计理论建立在传统抵御地震灾害思想的基础上,主要是通过增加结构本身的强度、刚度或延性的办法,使所设计的建筑达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目的。传统的抗震理论虽然在很多情况下非常有效,但仍然存在较大的局限性[1]。 2 结构抗震设计应注意的问题 2.1选择有利的抗震场地 选择对建筑抗震有利的场地。首先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。地震造成建筑物的破坏,除地震动直接引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的原因。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,如软弱场地土,易液化土,条件突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘,场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀等地段;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 抗震的建筑平面和立面布置的选择 (1)建筑形状力求简单规则,平立面不出现凹角的结构。体型简单和规则的建筑,受力性能明确,设计时容易分析结构在地震作用下的实际反应及其内力分析,且结构细部的构造也易于处理。所以这类结构遭遇地震后其震害相对都较轻。反之,建筑体型不规则,平面上曲出凹进,立面上高低错落。易于形成刚度和强度上的突变,引起应力集中或变形集中,也容易形成薄弱环节,往往造成比较严重的危害。 (2)建筑的平、立面刚度和质量分布力求对称。因为不对称结构由于地震作用引起的扭转作用十分明显,在设计时应采取加强措施;周边构件的强度和刚度不对称,布置时应在总体上减小刚度偏心,计算时要充分估计薄弱侧的较大位移及构件的内力和变形。 (3)建筑的质量和刚度变化要均匀。建筑的质量和刚度沿竖向分布往往是不均匀的。 2.3 合理的抗震结构体系选择 合理的抗震结构体系,首先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,结合技术、经济条件综合考虑抗震结构体系。其次,还应该设计多道抗震防线。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。一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同丁作。一般情况下,应优先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或选用轴压比不太大、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—抗震墙结构体系中的抗震墙、处于第一道防线,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能量后,框架部分起到第二道防线的作用。这种体系的设计既考虑到抗震墙承受大部分的地震力。对于强栓弱梁型的延性框架。另外,该抗震体系还要具备必要的强度,良好的变形能力和耗能能力以及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。最后,要选择合适的材料,减轻结构自重。 2.4 合理的建筑结构参数设计 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参数设计是进行地震作用和房屋各构件的地震响应计算,包括各墙柱梁板承载力和变形计算。开始计算前,应根据高层结构的实际工作状况,建立正确的计算模型,根据概念设计做必要的简化计算与处理。 3结构构件的抗震优化设计 在结构延性设计中应保证结构关键构件的延性优于整个结构以保证结构的整体延性性能的要求,因此,在抗震设计中需要对一些延性要求高的部位的结构构件进行优化设计,以保证其良好的延性性能。以下是几种常用的构件的优化设计方案: 3.1框架梁塑性铰外移 传统钢筋混凝土框架梁的塑性铰出现在始于柱面的梁端。将塑性铰从柱面移开一定距离,可以避免梁端钢筋屈服,从而不仅可以避免钢筋屈服后向节点核心区发展,引起粘结破坏,还能改善核心区的性能。如图1所示

建筑结构抗震设计要点

建筑结构抗震设计的要点分析 提要:本文主要针对建筑结构抗震设计的要点展开了分析,对建筑混凝土框架结构抗震薄弱的部位作了详细的概述,并给出了一系列提高混凝土框架结构抗震性能的措施,以期能为有关方面的需要提供有益的参考借鉴。 近年来,随着我国地震灾害的频繁发生,建筑抗震设计成为了我国建筑结构设计一个新的重要发展方向。但是由于实际操作经验缺乏经验,建筑抗震设计存在着一定的薄弱环节,是需要相关的工作人员给予足够的重视,并采取有效措施提高建筑抗震的性能,以减轻地震灾害对建筑的破坏。 1 混凝土框架结构抗震薄弱部位 1.1 从震害中找出结构薄弱部位 某次地震中,多层混凝土框架教学楼的倒塌,使我们对混凝土框架结构的抗震性能有了进一步的认识。根据地震现场的调查,混凝土框架结构的震害大致如下:6、7度区,底层柱上下端出现斜裂缝,并且柱头比柱脚更厉害。8、9度区,底层柱上下端保护层混凝土脱落,箍筋拉脱,柱心混凝土被压碎,纵筋压成灯笼状。二层柱端及底层梁端也出现不同程度的开裂。在地震中倒塌的框架结构,估计也是底层柱上下端先出现斜裂缝,最后被折断的,只不过整个过程时间很短。不难判断:框架结构薄弱层在底层,底层柱是薄弱构件,底层柱的上下端是最薄弱的部位。震害同时表明:在底层柱中存在某些比较薄弱的柱,地震作用下,这些柱的柱端首先出现斜裂缝,最先形成塑

性铰,使整个结构内力重新分布,导致底层柱逐根被击破,引起连续倒塌。 1.2 从结构分析中确定结构薄弱部位 混凝土框架结构抗震有其特性,与带有剪力墙的其他混凝土结构相比,框架结构侧向刚度小,变形能力强。对抗震有利的是吸收地震总能量少,不利的是抗侧力能力差。框架唯一的竖向构件——柱的侧向刚度比剪力墙的墙肢小得多,比梁板组成的楼层平面刚度也小很多。地震通过地层土晃动框架楼房,刚度大而且质量集中的各楼层就会前后左右来回移动,产生楼层水平地震剪力,这些力由梁传给柱。结构的整体变形主要是各楼层按一定的振型和周期往复侧移。柱本身刚度较小,其竖向变形被动地随各楼层。梁属于楼层的一部分,变形较小。框架的水平地震力和侧移变形主要来自梁板,而抗侧力和侧移主要靠柱。在结构分析中,若忽视板对梁刚度的影响是不现实的,尤其是一起现浇的梁板。相对于梁来说,柱是薄弱构件。因此,“强柱弱梁”便成为框架结构抗震设计的基本原则之一。 框架结构底层柱托起整栋楼房,除了承受整栋楼全部垂直力外,还要承受地震产生的水平力。结构分析显示:底层任何一根柱的轴力、剪力及弯矩都比上层柱大,底层柱比上层柱更容易被破坏。底层柱上下端弯矩最大,成为整个框架结构内力最大的部位,也就是最薄弱的部位。不难理解:为什么地震时,首先出现裂缝的总是底层柱上下端。各楼层抗剪承载力分析结果表明,底层抗剪承载力最小,验证了底层是抗震薄弱层。底层柱既是框架结构抗震的“中流砥柱”,又是薄弱

关于对建筑结构抗震设计分析84

关于对建筑结构抗震设计分析 摘要:我国是地震多发国,破坏性地震造成建筑结构、桥梁结构的损坏,人员 的伤亡及经济损失都是巨大的。随着社会的不断向前发展,各门学科的交叉发展,使得隔震、消能减震等抗震技术的运用走上一个新的阶段。任何结构所受的载荷 都具有不同程度的动载荷性质,有不少结构主要在振动环境下工作。通过对隔震 装置的动力学分析,发现自振振动在结构的地震反应中经常占有主导地位,不能 够忽略。建筑结构抗震设计中的概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制。本文根 据地震的特点,从建筑物的场地选择、平立面形式、结构布置、延性等方面论述 了建筑结构设计中概念设计的内容。 关键词:建筑结构;抗震;设计 一、建筑结构抗震概念设计概述 我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态 计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设 计统一标准》(GB50068-2001)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率 极限状态设计法更科学、更合理,但该法在运算过程中还带有一定程度近似,只 能视作近似概率法,并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。事 实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,并非是脱 离结构体系的单独构件。 地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性 和参数,目前是很难做到的。而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。 二、抗震概念设计的基本原则与要求 1.选择有利场地。 造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。由于场地因素引 起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震 有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均不得在抗震危险 地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。 对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均 匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非 岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘;就场地土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。 2.采用合理的建筑平立面。

建筑抗震设计规范

修订说明 本次局部修订系根据住房和城乡建设部《关于印发2014年工程建设标准规范制订修订计划的通知》(建标[2013]169号)的要求,由中国建筑科学研究院会同有关的设计、勘察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010进行局部修订而成。 此次局部修订的主要内容包括两个方面: 1 根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2015和《中华人民共和国行政区划简册2015》以及民政部发布2015年行政区划变更公报,修订《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录A“我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组”。 2 根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010实施以来各方反馈的意见和建议,对部分条款进行文字性调整。修订过程中广泛征求了各方面的意见,对具体修订内容进行了反复的讨论和修改,与相关标准进行协调,最后经审查定稿。 此次局部修订,共涉及一个附录和10条条文的修改,分别为附录A和第3.4.3条、第3.4.4条、第4.4.1条、第6.4.5条、第7.1.7条、第8.2.7条、第8.2.8条、第9.2.16条、第14.3.1条、第14.3.2条。 本规范条文下划线部分为修改的内容;用黑体字表示的条文为强制性条文,必须严格执行。 本次局部修订的主编单位: 本次局部修订的参编单位: 主要起草人员: 主要审查人员: 3.4.3建筑形体及其构件布置的平面、竖向不规则性,应按下列要求划分:

1 混凝土房屋、钢结构房屋和钢-混凝土混合结构房屋存在表3.4.3-1所列举的某项平面不规则类型或表3.4.3-2所列举的某项竖向不规则类型以及类似的不规则类型,应属于不规则的建筑: 表3.4.3-1 平面不规则的主要类型 表3.4.3-2 竖向不规则的主要类型 2 砌体房屋、单层工业厂房、单层空旷房屋、大跨屋盖建筑和地下建筑的平面和竖向不规则性的划分,应符合本规范有关章节的规定。 3当存在多项不规则或某项不规则超过规定的参考指标较多时,应属于特别不规则的建筑。 3.4.4 建筑形体及其构件布置不规则时,应按下列要求进行地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施: 1平面不规则而竖向规则的建筑,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求: 1)扭转不规则时,应计入扭转影响,且在具有偶然偏心的规定水平力作用下,楼层竖向 两端抗侧力构件最大的弹性水平位移或和层间位移的最大值与平均值的比值不宜大于1.5分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5 倍,当最大层间位移远小于规范限值时,可适当放宽; 2)凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型; 高烈度或不规则程度较大时,宜计入楼板局部变形的影响; 3) 平面不对称且凹凸不规则或局部不连续,可根据实际情况分块计算扭转位移比,对扭 转较大的部位应采用局部的内力增大系数。 2平面规则而竖向不规则的建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数,其薄弱层应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求: 1)竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和 水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等,乘以1.25~2.0的增大系数; 2)侧向刚度不规则时,相邻层的侧向刚度比应依据其结构类型符合本规范相关章节的规 定;

建筑结构抗震能力设计研究论文

建筑结构抗震能力设计研究论文 建筑行业快速发展,社会对建筑工程项目应用的安全性、稳定性也越来越为 ___。近几年来地震自然灾害发生频繁,社会各界对建筑结构抗震性能也提出了很多新的要求。建筑结构设计人员在设计工作开展中需要不断提升结构的抗倒塌能力,从而为社会提供抗震性能良好的建筑工程项目,保护人们的生命财产安全。本文就是对提高建筑结构抗震能力的设计思想进行探究,希望对相关人员有所启示。 提高;建筑结构;抗震能力;设计思想 地震是一种破坏性极强的自然灾害,对建筑应用人员生命财产安全会造成巨大威胁。地震对人们生命财产威胁主要是因为地震应力会破坏建筑工程结构体系。地震自然灾害影响下,建筑结构的抗震性能直接影响建筑应用人员的生命安全。所以建筑结构设计人员要积极找寻提升建筑结构抗震性能的结构设计新思想,通过有效措施强化建筑的抗震性能,降低地震应力对建筑结构的破坏程度。 (一)地震的灾害性 地震与其它自然灾害进行比较,地震自然灾害的破坏性较大,而且具备明显的瞬时特征。回想以往地震发生案例,眼前似乎可以划

过那一片片废墟的画面,还有在废墟中因失去家园、亲人而哭泣的声音。地震应力会较大程度的破坏建筑结构体系,严重情况下就会导致房屋坍塌。若是在深夜人们熟睡中发生地震灾害,很有可能造成较大的人员伤亡。 ___建设发展速度不断加快,在该背景影响下城市化建设脚步也在不断加快,城市建筑工程项目建设也呈现出了密集化的特点,但是并没有对建筑结构抗震设计进行优化和改良,如果发生较大等级地震,会造成不可想象的后果。分析以往地震案例数据,其中有大部分人员伤亡都是因为建筑结构抗倒塌能力较差所导致的。从中也可以看出强化建筑结构的抗震性能是非常必要的,可以降低地震自然灾害的破坏力。 (二)地震对建筑构造的破坏 地震地质灾害发生后,震源会发出较大的地震震波,处于地震震波范围内的建筑物会在震波影响下出现一定晃动,对建筑结构体系会造成不同程度的破坏,从而影响建筑结构体系应用的安全性、稳定性,严重情况下会导致建筑主体结构会开裂,致使建筑物倒塌。地震震波可以概括性的分为三种类型,分别为地震纵波、地震横波和地震混合波。这三种类型对建筑结构的破坏程度不同,地震横波会在水平方向传播,所以地震横波对建筑结构体系的破坏程度较大。地震横波与地震纵波相遇后就会导致混合波产生,这种地震震波对建筑结构体系的破坏程度是最大的。因为震波相遇后会产生一

几种建筑结构抗震性能比较与分析

几种建筑结构抗震性能比较与分析 1.前言 地震是一种突发性的自然灾害,至今可预报性仍然很低。强烈地震发生时会使建筑物产生沿竖直和水平方向的加速度,给建筑局部构件以严重破坏,严重时甚至造成整体结构的倒塌,并造成人身和财产的巨大损失。由于建筑物依附在地球表面,建筑物受地震破坏的方式主要受地震波的传播方式影响。通常,地震对建筑物的破坏有三种方式:上下颠簸、水平摇摆、左右扭转。多数时候,还是三种方式的复合作用。地震波传播方式有纵波、横波、面波,由于地球表层岩性的复杂性,传播过程中也会出现像激流中“漩涡”的复杂情况。 我国属地震多发国家,需要考虑抗震设防的地域辽阔。自五十年代开始,在国际抗震理论的推动下,我国逐渐形成了自己的抗震设防的特色。经过充分的研究和大量的实践,在2001年新修订的抗震设计规范(gb5001122001)中,建筑物的抗震能力较之前的规范可提高10 %以上,其技术含量达到国际先进水平。但是受经济实力的限制,我国建筑安全可靠度的设置仍低于欧美等发达国家。因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。 2.几种建筑结构的特点及抗震分析 目前,我国主要民用建筑的结构主要有三类:底框结构、砌体结构和混凝土结构 2.1底框结构

底框结构能够在建筑物底层形成大空间,是我国现阶段经济条件下特有的一种结构。这种结构多用于临街的住宅、办公楼等建筑在底层设置商店、饭店、邮局或银行等。这样,房屋的上面几层为纵横墙较多的砌体承重结构,而底层则因使用要求上需要大空间的原因采用框架结构形成了砖混底层框架结构。但这种结构形式在抗震性能方面却是不利的:上部砖混结构部分纵横墙较密,不仅重量大, 抗侧移刚度也大,而底框部分抗侧移刚度则较小,形成“上刚下柔” 的结构体系。地震位移反应相对集中于底层,引起底层的严重破坏,从而危及整个房屋的安全。 底框结构建筑因其在使用上的方便性和灵活性而被广泛采用,但是从抗震角度来看它是一种不合理的结构形式。这类结构的体系亦较混乱,由于经济原因,大多尽可能少用混凝土框架,导致框架和砌体承重墙抗侧力构件的承载力和变形能力很不协调,平面抗侧刚度极不均匀心。这类结构的震害现象主要表现为底部框架由于变形集中而破坏,或上部砌体结构破坏。其具体表现为: 1.由于刚度突变,底框和上部砖混的结合处成为底框结构的薄弱环节。底框结构刚度大,上部砖混结构破坏;砖混结构刚度大,底框结构破坏。 2.在底框结构建筑中,如果底部为多层框架结构的混合结构,则由于底层设置抗震墙,底框的坍塌减少;而上部砖混的坍塌增多。 3.圈梁和构造柱的设置对上部结构的抗震起到关键作用

上海中心抗震设计研究

上海中心结构抗震设计研究 1. 工程介绍 坐落于浦东陆家嘴商业中心区的上海中心大厦是一幢综合性超高层建筑,其功能区域包括办公、商业、酒店、观光娱乐、会议中心和交易六大功能区域,具体分为大众商业娱乐区域,低、中高档办公区域,企业会馆区域,精品酒店区域,顶部功能体验空间等。地上可容许建筑面积(FAR )大约为380,000平米。其中包括地上120层办公楼层(塔尖高度为632米,结构高度574.6米),还包括一个5层的商业裙楼用作奢侈品零售,办公和酒店大堂,饭店,会议和宴会等。此外,5层地下部分设计用作零售、泊车、保养和机电功能。 上海中心采用中心混凝土剪力墙筒体结构,通过8个加强层,与巨型型钢混凝土超级柱相连接,并同时将整个建筑沿高度方向分为了9个区段。(Zone1 to Zone 9)通过筒体结构与巨型柱的共同作用,承受竖向荷载、水平侧向力以及地震荷载。加强层由空间的外伸臂桁 架、带状桁架、以及空间杆件体系和楼板组成,带状桁架将外围的八根(上部区域四根)巨 巨型柱 加强层 巨型柱 核心筒 巨型角柱 外伸臂桁架 带状桁架

型柱圈成一体,外伸臂桁架则将巨型柱与核心筒联系在一起,传递水平以及竖向荷载。 上海中心结构体系复杂: (1)结构高度及高宽比都超过《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)的规定限值; (2)结构类型为混合结构。中心为核心筒体,与外部四个巨型柱以及四个巨型角柱构成结构主体;通过外伸臂将核心筒与巨型柱联系在一起;通过带状桁架将巨型柱围成整体;带状桁架采用钢桁架;巨型柱采用型钢混凝土。 (3)沿结构高度方向按每一个加强层设置一道外伸臂桁架。伸臂桁架采用两层高的钢桁架。 (4)沿结构高度方向按每一个加强层设置一套带状桁架,把外围柱子的荷载传递给巨型柱。 (5)建筑物采用了多重抗侧力体系。 鉴于此为了确保该建筑结构的抗震安全性和可靠性,除进行常规的计算分析、有效的设计手段和构造措施外,应当对该结构进行基于性态的抗震设计研究,通过非线性有限元手段,更深入、直观、全面地研究该结构的抗震性能。 2.抗震设防标准 中国国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)采用“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防目标,其对应于“小震、中震、大震”三个地震水准的发生概率,50年超越概率分别为63%、10%和2~3%。 本工程所处地区中国上海市的抗震设防烈度为7度。根据中国国家标准《建筑抗震设防分类标准》(GB50223),该建筑物的重要性等级为乙类,即在地震时其使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。因此该建筑物的地震作用按7度考虑,抗震构造措施按8度考虑。7度小震、中震、大震和8度大震所对应的地震地面加速度分别为35gal、100gal、220gal、400gal。 上海属于软土地基,场地类别为Ⅳ类,对应的场地特征周期为0.9S。 鉴于该工程的重要性和复杂性,除满足现行设计标准外,特制定其抗震性能水准如下:(1)7度小震和中震作用下,结构基本处于弹性状态,结构完好无损伤; (2)7度大震作用下,结构构件允许开裂,但开裂程度控制在可修复的范围内,开裂部位在可控制的范围内,主要抗侧力体系(巨型框架,巨型斜撑)在按标准强度计算时不屈服。 (3)在8度大震作用下,结构可能出现严重的破坏,但不能倒塌。 借助非线性有限元分析软件Perform-3D对建筑的主体结构进行推覆分析、地震作用下的时程分析,从而实现对结构抗震性能的分析。 3.结构性能目标 (1)7度小震和中震下的结构弹性状态 层间位移角不大于1/500,理论分析和模型试验中结构不出现裂缝,钢筋应力不超过屈服强度,混凝土压应力不超过抗压强度的1/3,在地震作用后结构变形基本恢复,节点处在

建筑结构设计中的抗震结构设计研究

建筑结构设计中的抗震结构设计研究 摘要:随着社会经济的发展,建筑项目不断增多,规模不断加大。然而,世界 各地发生地震灾害的概率也在上升,因此建筑结构中的抗震设计具有十分重要的 作用。只有保证了建筑结构的抗震性才能确保建筑的安全稳定,从而保证人们人 身和财产的安全。本文则叙述了抗震设计在建筑结构设计的原则,并阐述了建筑 结构设计中缺陷,提出了加强建筑的抗震设计措施,以供参考! 关键词:建筑结构设计;抗震设计 引言 2008年的四川汶川地震给当地人们带来的巨大的损失,不管从物质上还是从 精神上,这种国家的创伤使我们永久的铭记。地震这种灾害总是突然间发生,令 人防不胜防,并且破坏力极强,能够引起房屋倒塌等严重的后果,并严重危害人 们生命以及财产。因此,有关建筑工程的抗震设计已经引起了世界各地的高度认识,它对人们的生产生活有着重要的影响。在建筑设计的过程中,设计人员要重 视抗震方面的问题并采取有效的措施来降低地震对建筑工程的破坏,进而保障人 们的切身利益。 1、抗震设计的基本原则 为了使建筑物达到抗震的效果,在对建筑工程进行设计的过程中首先要考虑 建筑物的整体结构,然后注意某一结构在地震情况下的整体反应,随后对其进行 分析,通过分析计算、材料的选择和方案的规划来进一步的提高建筑工程的抗震 效果。在地震发生的过程中,尽量的避免建筑物因薄弱部分而引起的一定程度的 破坏。在建筑设计的国政中要遵循以下几点原则。 1.1 对建筑结构进行整体的规划 设计人员在进行建筑设计的过程中要综合规划抗侧力的结构,进而保证建筑 设计的均匀、对称和规整。在进行实际设计的过程中,设计人员要将规则的图形 或者是对称的图形作为构造形式并在此基础上调整调整建筑结构的整体性,进一 步的实现惯性力的聚集和传递,将地震过程中的破坏力分开,以此来保证建筑物 在地震过程中的安全。 1.2 保证建筑物的结构刚度 在对建筑物进行设计的过程中,要考虑地震作用力的双向性,进而保证建筑 物能够从各个方向对作用力进行抵抗。设计者还要将主轴方向上的刚度控制在合 理的范围。另外,结构刚度方面的设计还要能够防止建筑物的过度变形,柔性结 构对外力进行分担,进而避免地震作用力下的整体结构变形,导致人员伤亡和财 务损失。 1.3 抗震防线的设置 建筑工程的结构体系包括很多的结构分体,这些结构分体进行协调合作,进 而降低地震对建筑物的影响。有些地震在发生之后还伴随着很多次的余震,并且 余震的级别不一,所以设计人员要设计多道抗震的防线,以此来保证建筑物尽量 不受余震的影响。抗震的防线要通过有效的方式安置在结构在内外部,设计人员 还要尽最大努力来处理结构刚和柔的关系,进而提高建筑物抵抗地震的能力。 2、建筑抗震设计中的问题 2.1 结构体系与材料方面的缺陷 建筑物所用的材料和结构体系是人们逐渐开始重视的问题,它们的正确选择 对于地震多发区有着重要的意义。目前,我国的建筑结构主要以钢筋混凝土为主,

建筑抗震设计规范GB50011-2001

建筑抗震设计规范GB 50011-2001 主编部门:中华人民共和国建设部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期: 2002年1月1日 关于发布国家标准《建筑抗震设计规范》的通知 建标[2001]156 号 根据我部《关于印发1997 年工程建设标准制订修订计划的通知》(建标[1997]108号)的要求,由建设部会同有关部门共同修订的《建筑抗震设计规范》,经有关部门会审,批准为国家标准,编号为GB50011-2001,自2002 年1 月1 日起施行。其中,1.0.2、1.0.4、3.1.1、3.1.3 3.3.1、3.3.2、3.4.1、3.5.2、3.7.1、3.8.1、3.9.1、3.9.2、4.1.6、4.1.9、4.2.2、4.3.2、4.4.5、5.1.1、5.1.3、5.1.4、5.1.6、5..5、 5.4.1、5.4.2、 6.1.2、6.3.3、6.3.8、6.4.3、 7.1.2、7.1.5、7.1.8、7..4、7.2.7、7.3.1、7.3.3、7.3.5、7.4.1、7.4.4、7.5.3、 7.5.4、 8.1.3、8.3.1、8.3.6、8.4.2、8.5.1、10.1.3、10.2.5、10.3.3、12.1.2、12.1.5、12.2.1、12.2.9为强制性条文,必须严格执行。原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1 号)于2002 年12 月31 日废止。 本标准由建设部负责管理,中国建筑科学研究院负责具体解释工作,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2001年7月20日 前言 本规范是根据建设部[1997]建标第108 号文的要求,由中国建筑科学研究院会同有关的设计、勘察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GBJ11-89 进行修订而成。 修订过程中,开展了专题研究和部分试验研究,调查总结了近年来国内外大地震的经验教训,采纳了地震工程的新科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实践,并在全国范围内广泛征求了有关设计、勘察、科研教学单位及抗震管理部门的意见,经反复讨论、修改、充实和试设计,最后经审查定稿。 本次修订后共有13章11个附录,主要修订内容是:调整了建筑的抗震设防分类,提出了按设计基本地震加速度进行抗震设计的要求,将原规范的设计近、远震改为设计特征周期分区;修改了建筑场地划分、液化判别、地震影响系数和扭转效应计算的规定;增补了不规则建筑结构的概念设计、结构抗震分析、楼层地震剪力控制和抗震变形验算的要求;改进了砌体结构、混凝土结构、底部框架房屋的抗震措施;增加了有关发震断裂、桩基、混凝土筒体结构、钢结构房屋、配筋砌块房屋、非结构等抗震设计的内容以及房屋隔震、消能减震设计的规定。还取消了有关单排柱内框架房屋、中型砌块房屋及烟囱、水塔等构筑物的抗震设计规定。 本规范将来可能需要进行局部修订,有关局部修订的信息和条文内容将刊登在《工程建设标准化》杂志上。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 本规范的具体解释由中国建筑科学研究院工程抗震研究所负责。在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,并将意见和建议寄交北京市北三环东路30号中国建筑科学研究院国家标准《建筑抗震设计规范》管理组(邮编:100013, E-mail:ieecabr@https://www.doczj.com/doc/e512122447.html,) 本规范的主编单位:中国建筑科学研究院 参加单位:中国地震局工程力学研究所、中国建筑技术研究院、冶金工业部建筑研究总院、建设部建筑设计院、机械工业部设计研究院、 中国轻工国际工程设计院(中国轻工业北京设计院)、北京市建筑设计研究院、上海建筑设计研究院、中南建筑设计院、中国建 筑西北设计研究院、新疆自治区建筑设计研究院、广东省建筑设计研究院、云南省设计

论建筑结构工程抗震设计研究分析

论建筑结构工程抗震设计研究分析 发表时间:2020-01-13T15:59:20.167Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:葛云霞1 吴晓晨2 [导读] 摘要:近年来,人们在生产生活中的用地面积随着社会不断进步与发展而逐渐增加,并且对物质生活的质量要求也在不断提高,所以,建筑高层及超高层的趋势就普遍应用在房屋建筑方面。 身份证号码:1、22070219790924XXXX;2、23112119810618XXXX 摘要:近年来,人们在生产生活中的用地面积随着社会不断进步与发展而逐渐增加,并且对物质生活的质量要求也在不断提高,所以,建筑高层及超高层的趋势就普遍应用在房屋建筑方面。建筑结构工程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工程时应根据建筑的特点选择合适的抗震设计。 关键词:抗震设计;多安全系数;层间位移角限值 1建筑结构工程中抗震设计的重要性 1.1可以保护人民群众的生命财产安全 人类社会在发展过程中,首先要解决的就是温饱与安全的需求,如据有关报道,在2008 年的汶川地震的主震区内,完好的建筑几乎没有。除却地震本身的烈度较高,破坏性较强的原因之外,一个更重要的问题值得我们的深思,就是建筑结构的抗震能力非常差,一方面在技术水平上缺乏突破,另一方面一部分人受利益驱动,往往在施工过程中,存在偷工减料等行为,导致了建筑物抗震能力薄弱,加强建筑结构抗震设计的重要性,对于保护人民群众的生命财产安全不言而喻。 1.2具有正能量效应 整个社会发展是一个复杂的系统,建筑物抗震结构设计的加强对于构建和谐社会具有重要意义,良好的建筑物抗震能力,有利于维护社会稳定,对于建设“美丽中国”,实现“中国梦”,具有良好的社会效应。因此,不能孤立的片面的静止的对待建筑结构抗震设计。 1.3促进建筑结构工程理念的创新; 以地震多发地区的日本为例,鉴于地震给建筑物造成的重大损害,日本成立了“震灾预防调查委员会”,开始着手进行抗震结构设计研究。经过近百年的发展,日本的建筑物结构抗震设计无论是在技术还是在理念上都处于领先的地位,虽然解决了大部分问题,地震持续时间对震害的影响始终在设计理论中没有得到反映。 2抗震结构设计理论的基本概念及注意事项 2.1建筑结构工程中抗震设计的基本概念 建筑结构工程中的抗震设计理论是在长期的工程实践中积累总结而来的,是一种防御地震灾害,将地震灾害所产生的破坏降到最低点的一种设计思路和概念。也就是说建筑结构工程中的抗震设计的目的是提高建筑结构整体抗震能力,确保建筑物在地震灾害来临时能够有效地抵御灾害。当然地震发生时的剧烈程度我们是无法预知的,我们能做的是运用抗震设计理论知识,结合建筑空间结构工程的实际情况,从分析抗震材料选择等方面入手,提高建筑结构整体抗震能力。 2.2 建筑结构工程抗震设计注意事项 2.2.1 建筑物建筑场地的选择 在建筑结构工程抗震设计阶段,建筑场地的选择是抗震设计过程中必须要注意的关键技术性问题,抗震设计人员在设计时应深入到建筑场地,对建筑场地的地质情况和水文情况进行勘察,收集记录数据,认真研讨在该建筑场地建筑房屋对抗震设计的影响因素,比如建筑场地处于地震频发地段或者建筑场地的地基为软弱地基等,所以在建筑场地选择时应尽量避开这些地段,如果无法避开,就需要充分地运用建筑抗震设计理论知识,对建筑地基和结构进行强化和优化设计,保证建筑整体结构的稳固性,进而提升建筑的抗震能力。同时,根据建筑物地域性分布及结构特征选择不同的建筑材料和抗震设计方案,如果建筑场地处在地震高发区,建筑房屋的抗震防烈度要求高,这就需要对建筑结构的柔性和延展性进行考虑。 2.2.2 建筑结构体系的选择 在建筑结构体系选择时要对建筑结构的特征进行综合考虑分析,在设计过程中要对建筑结构中的任何一个构件都要进行抗震能力的分析及试验,避免因某个微小的房屋构件未达到抗震设计要求,一旦地震发生,会因一个微小的建筑构件影响整个建筑的抗震能力。因此在建筑结构体系选择时,首要工作是对建筑结构中的各个构件承重能力、构件均匀沉重分布情况及构件的抗震能量传输进行分析和计算。 2.2.3建筑结构中的抗震设计另外一个需要注意的问题是建筑平面布置问题 在建筑结构抗震设计时,除了抗震设计达到有关要求外,还需要注意建筑平面布置的规则性,做到既能满足抗震要求又能满足城镇建设规划要求。 3建筑结构工程中抗震设计的作用 3.1降低地震对建筑的影响 现最被工程界认可的一个办法是在建筑基础与建筑的主体部分之间加设一个隔震层,有的设计师在建筑物的顶端部分加设一个"反摆"。此反摆的作用是能够在地震时使建筑物的位移方向相反,降低了加速度,降低地震的作用。根据相关研究分析,如果对"反摆"设置合理,那么对降低地震作用的概率可达65%,也能最大限度地减少建筑物内的物品受损程度。这一方式在国内外正被广泛地研究,并应用到了实际的工程建筑中,取得了较好的成效。 3.2保证建筑的刚度 在建筑结构的设计过程中,合理地设计和确定建筑物的刚度非常重要。因此首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。主要是在已有的钢筋混凝土之上使用"钢结构"对其进行进一步加层加固。加固分为两种情况:a.如果所需要进行加层的建筑结构的体系是钢结构,而国家规定:上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。b.假设屋盖的部分是采用钢结构,而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑结构的抗侧力的主要体系,则必须根据相关的规定进行抗震设计。 3.3提高建筑结构的抗震力 出于对建筑结构抗震功能的保证,在建筑结构工程中要特别注意做到以下几点:a.在建筑结构工程中要考虑地基的稳定性因素,挑选对

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