对建筑结构抗震概念设计论文
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试论建筑结构设计的抗震措施摘要:本文对建筑结构设计抗震措施进行了探讨, 分别介绍了建筑物不同部位的隔震或减震措施, 并对结构设计中常见的减震技术作了阐述, 指出建筑物结构设计过程中应着重考虑抗震问题, 并采取适当的措施。
关键词:抗震措施;建筑结构;设计规范中图分类号:tu973+.31 文献标识码:a 文章编号:引言:建筑结构设计中是否充分考虑抗震问题、是否合理的运用了相关的抗震措施是事关人民生命财产安全的重要问题, 关于建筑物抗震问题的研究也有相当长的一段历史, 从世界建筑设计领域和我国建筑设计领域来看, 均取得了一定的成效, 但是在我国连续发生四川汶川地震、玉树地震等地质灾害以后, 人们更加注重建筑物的抗震设计。
一直以来, 我们在建筑设计中有关抗震都是坚持了“小震不塌、大震能修”的原则, 虽然设计方面在抗震方面也采取了很多措施, 但是, 由于各种原因, 还是不可避免的出现了在地震中因为建筑结构方面的问题而给人们带来巨大损失的例子, 分析原因, 最主要的就是施工人员从思想上不够重视, 存在侥幸心理, 偷工减料, 私自修改设计方案, 没有真正将抗震措施落到实处。
在这里,我们对建筑设计中抗震的基本类型、主要措施结合具体实践经验进行研究, 以期和同仁交流学习。
建筑结构抗震措施的衡量标准对于性能的要求,现行抗震设计规范有两种基本的表达方式:一种是以损坏的程度来描述,另一种是以用途的重要性即抗震设防分类来描述。
建筑结构中的损坏程度划分为不损坏和属正常维修下的损坏、可修复的破坏和倒塌;抗震设防分类则氛围甲、乙、丙、丁四类。
对某些钢筋混凝土结构,现行规范给出了正常维修和倒塌的层间变位角作为定量指标。
对于不同的设防类别,先行规范规定了不同的抗震措施,如乙类建筑的抗震措施要比丙类建筑的有关规定提高一度。
按规范提高抗震措施后,在遭遇到相当于本地区设防烈度的地震影响时,由于地震作用步提高,乙类建筑毁坏程度比丙类建筑要轻些。
浅谈高层建筑结构抗震的优化设计【摘要】综述了高层建筑抗震设计的必要性,论述了我国高层建筑抗震设计中的一些问题,并论述了我国高层建筑结构抗震的具体设计和提高结构抗侧力和构件的延性应注意的事项。
【关键词】高层建筑;结构抗震;优化设计1.高层建筑抗震设计的必要性20世纪70年代以来,结构工程师在总结历次地震灾害的经验中逐渐认识到宏观的概念设计比以往的数值设计对工程结构抗震来说更为重要,因此,人们对于概念设计愈来愈重视。
抗震概念设计就是从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中遇到的诸如房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等问题,从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理,再辅以必要的计算和构造措施,从而消除建筑物抗震的薄弱环节,以达到合理抗震设计的目的。
2.我国高层建筑抗震设计中的一些问题2.1高度问题按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程(jgj3-2002)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。
可实际上,已有许多混凝土结构高层建筑的高度超过了这个限制,对于超高限建筑物,应当采取科学谨慎的态度。
在地震力作用下,超高限建筑物的变形破坏形态会发生很大的变化,有些参数本身超出了现有规范的适宜范围,如安全指标、荷载取值、力学模型选取等。
2.2材料的选用和结构体系问题在高层建筑中,应注意结构体系及材料的优选,现在我国钢材生产数量已较大,钢结构的加工制造能力已有了很大提高,因此在有条件的地方,建议尽可能采用钢骨混凝土结构,钢管混凝土(柱)结构或钢结构,以减小柱断面尺寸,并改善结构的抗震性能。
在超过一定高度后,为减小风振需要采用混凝土材料,钢骨、钢管混凝土通常作为首选。
2.3抗震设防烈度较低现在许多专家提出,现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要,认为我国“取用了可能是世界上最低的结构设计安全度”,并主张“建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高”。
建筑结构抗震设计能力措施方法论文(共6篇)第1篇:房屋建筑结构设计体系选型和抗震设计分析前言我国目前房屋建筑的抗震设计工作还有很长的路要走,相关建筑企业应把房屋1具体使用需求,对不同建筑结构进行有效的功能区分,实现建筑结构资源与建筑功能的完美结合。
现阶段,我国建筑的功能越来越多样化、综合化和复杂化,用户对于建筑物的使用需求也越来越多,因此,要科学划分建筑物的使用功能,合理对建筑内部的空间进行规划,综合考虑建筑结构、建筑设计等相关规范要求,对建筑结构进行科学选型,做到既满足建筑物功能要求,又提高建筑物使用效率,又有效节约建筑建造和运营的有关成本和费用。
1.1.3充分考虑结构材料的特性和功能建筑结构的选型过程中需要考虑的最为重要的就是选择建筑结构材料,要对相关材料的基本特性、材料的功能以及特点进行充分地分析,在建筑选型以及布置过程中充分分析建筑结构所具有的优势和特点,科学合理地调整好建筑结构。
现代建谓的水平承重结构,此类型的结构一般包含有无梁楼盖结构、密肋楼盖结构、肋形楼盖以及平板体系几种,而这些结构一个最大的应用优势在于能够有效增加楼层层数。
1.2.3下部结构的选型对于建筑物来说,特别是高层建筑,其最为重要的一个组成部分就是基础选型,即下部结构。
此类结构选型的好坏,会对结构的安全、建筑工程的造价以及施工工期产生重要影响,因而做好高层建筑的基础选型工作有着十分重要的意义。
常见的高层建筑的基础形式有以下几种,分别为:①柱下独立基础:此类基础适合用于层数较少,土质较好的框架结构。
地基为岩石地质时,则可以利用地錨在岩石上锚固好基础,要注意锚入长度≥40d。
②交叉梁基础:即双向为条形基础。
适用:层数不2够与第三抗震性能的水准相满足。
2.1.2地震作用下结构设计要求在多遇地震时,计算结构构件的承载力以及复核结构变形时都要跟弹性设计要求相满足。
经弹性计算分析后可知,结构沿着主轴方向产生的振动形式相似,并且结构的振型、周期、位移形态以及量值都要能够保持在合理的范围:结构所具有的地震作用要能够跟高度分布进行响应:有效的质量系数跟楼层剪力的大小要相关的规范要求相满足,同时要确保剪力墙和连梁截面跟剪应力的控制要求、配筋都在合理范围内。
高层建筑抗震论文随着建筑行业的发展,高层建筑的建设数量越来越多。
在进行高层建筑结构设计的过程中,抗震设计是一项非常重要的组成部分,有利于在突发地震时,保证人们的生命安全。
下面是店铺为大家整理的高层建筑抗震论文,供大家参考。
高层建筑抗震论文范文一:高层建筑抗震设计问题分析高层建筑在现代化的城市中比较常见,这类建筑有着较高的美观性,建筑结构多采用的是钢结构,高层建筑对抗震性有着较高的要求,设计人员要做好结构的优化工作,选择高强度的施工材料,并做好技术交底工作。
在高层建筑抗震设计中,首先要明确设计的目标,其次要对结构进行优化,设计人员必须重视抗震设计工作,其关系着业主居住的安全性。
在对高层建筑的施工方案进行设计时,要提高梁柱的承载能力,这可以避免地震等作用力对梁柱造成较大的破坏。
1高层建筑抗震设计的相关概念高层建筑的抗震设计还需要结合当地的地形以及气候环境条件,针对一些地震高发地带,设计需要采用强度较高的施工材料,要做好建筑结构的优化工作,保证建筑满足抗震设防的要求。
高层建筑有着良好的发展趋势,在设计与施工时,一定要保证建筑使用的安全性,并且要使建筑在地震力的作用下,不会出现结构严重变形的问题。
高层建筑抗震设计是一项重要的工作,下面笔者对高层建筑结构抗震设计目标以及结构优化措施进行简单的介绍。
1.1高层建筑结构抗震设计目标高层建筑结构抗震设计是一项重要的工作,设计人员需要保证结构的稳定性,高层建筑结构抗震设计目标是“小震不坏、大震不倒”。
为了达到这一目标,设计人员还要合理确定施工的材料,施工材料要具有较高的强度与刚度,建筑结构要具有良好的延展性。
另外,在高层建筑施工时,需尽量减少耗能情况,施工单位要多采用可再生的新型能源。
1.2高层建筑结构优化措施1.2.1加强结构体系的优化高层建筑施工在选择材料时,应尽量选择轻质的材料,结构材料还要具有较高的强度,这样的结构有着良好的连续性,可以抵抗较大的荷载以及作用力,可以保证建筑结构的整体性。
对某抗震超限建筑的抗震设计分析【摘要】本工程位于广东省珠海市,为地下3层,地上33层,总高133.15m的商业住宅建筑。
结构抗震设防烈度为7度,考虑建筑立面及空间使用要求,本工程竖向抗侧力构件(柱、剪力墙、支撑)不连续,为高度111.4m部分框支剪力墙结构的高层建筑,属抗震超限建筑。
通过对其结构布置,构件尺寸的优化,结构整体计算及关键构件的内力分析,从而保证本工程具有良好的抗震性能。
【关键词】部分框支剪力墙结构;抗震超限建筑概述本工程位于广东省珠海市情路南路,总用地面积42203.9㎡,总建筑面积约30000㎡,地下3层,底板面标高-14.2m,地上33层,屋面标高112.65m,屋面以上20.50m,总高133.15m。
结构模型如图1所示:1 计算模型图1 抗震结构布置方案1.1 建筑结构布置和选型本工程的典型标准层结构布置如图2所示1.1.1 地面以上33层,屋面标高112.65m,屋面以上20.50m,总高133.15m。
1.1.2 结构高宽比:112.65m/20.5m= 5.50。
1.1.3 抗震缝设置:本工程无设抗震缝。
1.1.4 结构类型:框支剪力墙结构。
1.1.5 建筑平面规则性:平面布置简单、规则,无凹凸不规则、楼板不连续情况。
1.1.6 竖向规则性:本工程为框支剪力墙结构,于2层设置转换大梁将上部除核心筒外的剪力墙转换为下部钢管混凝土柱,竖向抗侧力构件部分不连续,属复杂高层建筑。
1.1.7 楼盖结构类型:为现浇混凝土梁板结构,楼盖整体性好、抗震性能优良。
1.1.8 抗震等级:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.8.3条,对于设防烈度为7度、高度小于等于120米的框支剪力墙结构,框支框架部分抗震等级均为特一级,剪力墙部分的抗震等级均为一级。
1.2 结构主要构件断面尺寸本工程为框支剪力墙结构。
转换层下部框支钢管混凝土柱截面φ1350-35、φ1000-14,落地核心筒外围剪力墙厚度为550mm,内部剪力墙为300mm,转换层上一层剪力墙部分加厚至为350mm,其余各层剪力墙厚度为300mm,连梁高度为500~700mm;转换层转换梁尺寸为1600×2500,1600×5000, 1200×1700, 600×1700,楼板厚度为220mm;转换层上部为普通现浇混凝土楼盖,楼板厚度一般为100mm,部分大跨度楼板厚度为260mm、220mm、180mm、140mm 及120mm。
抗震概念设计在建筑结构设计中的应用研究【摘要】伴随着社会的不断进步,经济的高速发展,我国人们生活水平的不断提高,建筑企业异军突起。
人们对于建筑企业工程的施工质量关注度有了很大提升,再加上近些年来自然灾害的不断发生,汶川、日本都发生了剧烈的地震,这就使人们更加关注建筑物的抗震能力,很多建筑施工企业都在自己所施工的项目工程中加入了抗震理念,在抗震概念设计中,应该将抗震这一设计理念应用到建筑结构设计之中去。
本文中,笔者就对抗震概念设计在建筑结构设计中的应用研究进行分析。
【关键词】抗震概念;设计;建筑结构;应用;研究近些年来,自然灾害频频发生,尤其是地震灾害,汶川、玉树、日本等等地区都发生了强烈的地震。
地震严重威胁了人们的生命和财产安全,由于地震具有不可预知性,我们只能够在增强自身危机意识基础之上,增强我们所使用建筑物的抗震能力。
抗震概念设计是建筑提升其抗震能力的基础,因此,将抗震概念设计融入到建筑结构设计之中去是当前的一大趋势。
但是,抗震概念设计在应用到建筑结构设计中时还存在着一些缺点和不足。
本文中,笔者就先对抗震概念设计重要性以及抗震概念设计定义进行分析,从而探析抗震概念设计在建筑结构设计中的应用。
1 抗震概念设计重要性以及抗震概念设计定义建筑物自身就是一个复杂而又庞大的系统,建筑物自身中的各种构件都以非常复杂的方式共同工作,建筑物各种构件并没有脱离建筑物整体结构体系而单独工作。
近些年来,地震频频发生,这就在一定程度上提高了人们的安全防范意识。
因此,人们对于建筑物的抗震性能也更加关注。
由于地震本身具有复杂性、不确定性以及随机性,而建筑物结构模型的基本假定与其实际情况存在着很大的差异,在建筑物结构分析这一方面并不能对建筑物结构的材料时效、阻尼变化、非弹性性质以及空间作用进行充分的考虑,所以,我们很难准确的预测到建筑结构所要遭遇的地震参数和地震特性,因此,我们必须对建筑结构运用抗震概念设计。
在《抗震规范》这一条文中明确说明了结构抗震设计性能的决定因素就是良好的抗震概念设计。
论建筑结构抗震设计摘要:随着时间的推移,高层建筑抗震设计出现了很多新的难题。
本文在分析影响建筑物抗震效果的因素的基础上,就建筑机构的抗震设计提出了几点拙见,旨在与同行共同那个切磋探讨。
关键词:高层建筑;抗震设计;影响因素abstract: with the passage of time, the seismic design of high-rise building there are many new problems. based on the analysis of the factors affect the buildings aseismic effect, on a basis of the seismic design of building institutions puts forward some humble opinion, with counterparts to discuss common the contested.keywords: high building; seismic design; influence factors中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a文章编号:建筑物抗震效果的影响因子分析研究高层建筑结构的抗震设计,必须明确建筑物抗震效果的主要影响因素。
下面,将从建筑结构本身的设计效果、施工材料和施工过程以及建筑场地情况三个方面进行分析。
1、建筑物自身的结构设计建筑物的结构设计是影响抗震效果极为关键的一个因素,建筑物若要达到抗震目的,无论点式住宅或是版式住宅,都必须进行合适的结构设计,保证抗震措施合理,能够基本实现小震不坏、大震不倒这样的目标,提高建筑结构的抗震性能。
2、建筑结构建造材料和施工过程建筑结构的材料是影响抗震效果非常重要的因素,但是这个因素往往被人们忽视,工作人员需要明确这样一点:在一般情况下,地震对建筑物作用力的大小与建筑物的质量成正比。
浅议高层建筑结构的抗震设计摘要:高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点,概述高层建筑的发展,对建筑抗震进行必要的理论分析,从而来探索高层建筑的设计理念、方法,从而采取必须的抗震措施。
为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生,笔者认为,首先要正确判定短柱,然后对短柱采取一些构造措施或处理,提高短柱的延性和抗震性能。
关键字:高层建筑;抗震;基本原则abstract: in order to avoid short columns with the brittle fracture occurred in the high-rise buildings, i believe, the first to correctly determine the short column, and then take structural measures or treatment on short columns to improve ductility and seismic performance of short columns.key words: high-rise buildings; earthquake; the basic principles 中图分类号:tu208.3 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计,其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,从而经济地实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的目的。
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,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,计算方法还很不完善,单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。
1.高层建筑抗震结构设计的基本原则1.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能1.1.1结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。
建筑结构抗震设计问题及解决策略论文(共4篇)第1篇:建筑结构设计中抗震设计探讨1、建筑结构抗震设计存在的问题1.1不够重视建筑抗震的问题近些年来,我国连续发生了不少大大小小的地震,这些地震所造成的直接影响就是给人们的生命、财产安全带来了无可弥补的损失,造成该损失的大部分原因是我国已有的建筑物缺乏足够的抗震性能。
另外,还有一些建筑的设计人员不够重视建筑结构抗震设计的重要性,在确定设计方案时不够重视建筑结构设计中的抗震设计的合理性,导致设计方案中的抗震计内容被忽视,这种情况在一些改建,扩建工程中尤为普遍,在地震灾害来临时就会留下致命的隐患。
因此,这就要求建筑结构设计人员在建筑结构设计的时候,要严格按照抗震规范的条款,根据该地区的自然条件来选择恰当的抗震级别和合理的抗震构造措施。
必须考虑怎样能最大限度的提高建筑物的抗震性能,从而确保人们的生命财产安全。
1.2建筑结构抗震设计验证问题为了检验建筑抗震结构分析结果的合理性、有效性,目前可采用三种验证手段:第一进行建筑抗震模型试验;第二对建筑地震反应监测;第三对建筑震害研究。
实践是检验真理的唯一标准,试验是实践的一种近似体现。
与航天工程、机械工程领域相比,由于建筑结构体型庞大,几乎不可能完成足尺建筑结构的抗震加载试验,因此通常采用建筑抗震模型结构试验。
近几年,国际上陆续举办多次不同类型建筑抗震结构的盲测试验,以检验现有的各种抗震设计计算模型的模拟方法。
试验结果表明采用不同软件甚至采用同一软件所模拟的建筑结构抗震设计结果相互都存在一定的差异,这也说明我们目前的结构地震反应分析还有待进一步的完善。
此外,由于在已有的建筑安装监测设备数量很少或甚至没有,而地震灾害又具有极大的不可预测性,这也大大降低了利用地震反应监测检验抗震建筑结构设计的可行性。
1.3建筑结构设计人员的意识问题现在不少的建筑结构设计人员不具备扎实的专业知识,缺乏足够的专业设计能力,导致设计出来的建筑物缺乏足够的抗震性能,留下一定的抗震安全隐患。
浅谈高层建筑的抗震概念设计【关键词】高层建筑;抗震;结构立面从20世纪70年代以来,人们在总结大震灾害经验中发现:对结构抗震设计来说,“概念设计”远比“计算设计”更重要。
然而抗震概念设计的重要性和丰富内涵往往在严格的规范规定和一体化的程序设计中被淡化了。
历次地震表明:如果概念设计不利于抗震,那么不论计算多“精密”,也常常无济于事;如果概念设计非常成功,建筑物往往能承受大大超过计算时的抗震烈度而安然无恙。
但设计中建筑师不可能完全按照结构“概念设计”的准则进行设计,常常是结构师要向业主、建筑师作一定的妥协和让步。
从工程安全、经济出发,妥协让步不是无底线的,结构师面临的难点就是如何守住结构不规则的底线。
现行的《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3 -2002(以下简称《高规》)对抗震概念设计的要求作了更全面、更符合实际的规定,并作了诸多定量的限制,使得抗震概念设计在工程应用中能更具体、更明确地落到实处。
本文主要从现行规范的相关规则性条款为切人点讨论结构抗震概念设计中应该注意的若干问题。
1 结构平面布置中的规则性探讨1.1 位移比对扭转不规则的控制《高规》对于扭转不规则的控制主要可概括为对位移比、周期比两个宏观比值的控制,对楼层最大位移与平均位移比值的下限和上限分别是1.2和1.5,扭转不规则对抗震的不利影响可根据如下分析:δ1为同一侧楼层角点竖向构件最小水平位移或最小层间位移;δ2为同一侧楼层角点竖向构件最大水平位移或最大层间位移。
当δ2达到不规则判别准则的界限值时,即:δ2=1.2 ;δ2 =1.5δ1(下限)或δ2=1.5 ;δ2 =3δ1(上限);此时整个结构无论是竖向受力体系还是水平受力体系都处于受力非常不均匀的状态。
高层建筑结构按单向水平地震作用计算位移比时,需考虑质量偶然偏心的影响,比《抗震规范》的规定严格(多层建筑可不考虑),这主要是考虑高层建筑结构的需要。
当质量与刚度分布明显不对称、不均匀时,应按双向水平地震作用计算扭转影响,此时可不考虑质量偶然偏心的影响。
对建筑结构抗震概念设计的探究【摘要】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;概念设计
1 关于建筑结构抗震概念设计的概述
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。
2 抗震概念设计的基本原则与要求
2.1 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。
2.2 采用合理的建筑平立面。
建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。
建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原
则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。
经验表明,简单、规则、对称的建筑抗震能力强,在地震时不易破坏;反之,如果房屋体形不规则,平面上凸出凹进,立面上高低错落,在地震时容易产生震害。
而且,简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应,可以保证地震作用具有明确直接的传递途径,容易采取抗震构造措施和进行细部处理。
2.3 选择合理的结构形式。
抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。
按结构材料分类,目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等;按结构形式分类,目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。
结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响,是一个综合的技术经济问题,需进行周密考虑确定。
抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定:①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;②结构体系宜具有多道抗震防线,应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荷载的承载能力;③结构体系应具有必要的抗震承载力,良好的变形能力和耗能能力;④结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布,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;⑤结构在两个主轴方向的动力特性宜相近,在结构布置时,应遵循平面布置对称、立面布置均匀的原则,以避免质心和
刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。
2.4 提高结构的延性。
结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。
结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。
结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。
而结构延性和耗能的大小,取决于构件的破坏形态及其塑化过程,弯曲构件的延性远远大于剪切构件,构件弯曲屈服直至破坏所消耗的地震输入能量,也远远高于构件剪切破坏所消耗的能量。
因此,结构设计应力求避免构件的剪切破坏,争取更多的构件实现弯曲破坏。
始终遵循“强柱弱梁,强煎弱弯、强节点、弱锚固”原则。
构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。
2.5 确保结构的整体性。
结构是由许多构件连接组合而成的一个整体,并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。
若结构在地震作用下丧失了整体性,则结构各构件的抗震能力不能充分发挥,这样容易使结构成为机动体而倒塌。
因此,结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件,确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。
为了充分发挥各构件的抗震能力,确保结构的整体性,在设计的过程中应遵循以下原则:①结构应具有连续性。
结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。
②保证构件间
的可靠连接。
提高建筑物的抗震性能,保证各个构件充分发挥承载力,关键的是加强构件间的连接,使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。
③增强房屋的竖向刚度。
在设计时,应使结构沿纵、横2个方向具有足够的整体竖向刚度,并使房屋基础具有较强的整体性,以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。