建筑抗震设计中的几个重要问题
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建筑物抗震设计应该考虑的因素地震是一种非常严重的自然灾害,它能够在短时间内造成巨大的破坏和伤亡。
因此,为了减少地震对建筑物的影响,我们需要在设计和建造过程中考虑建筑物的抗震能力。
建筑物抗震设计是一件非常复杂的任务,需要从多个方面考虑,下面我们就来看看,建筑物抗震设计应该考虑的因素。
建筑物的地质环境建筑物的地质环境是一个非常重要的因素,因为它会直接影响地震对建筑物的影响。
地质环境包括地基、地貌、地形等因素。
如果建筑物位于地质环境复杂的地区,比如山区或者断裂带,那么它的抗震能力就需要更加具备,因为这些地区地震的频率和强度都较高。
此外,地震波传播的方式也与地质环境相关,因为地质环境会影响地震波的传播速度和路径。
因此,建筑物在设计时需要考虑周边地质环境的影响。
建筑物的结构类型不同的建筑物结构类型会对其抗震能力产生不同的影响。
在抗震设计中,通常会采用各种结构类型来增加建筑物的抗震能力。
常见的建筑物结构类型包括框架结构、剪力墙结构、桥梁结构、组合结构等。
框架结构是一种常见的抗震建筑设计方案,它通过在建筑物的墙体之间安装钢管或木材进行连接,从而使建筑物具有更加坚固的结构。
剪力墙结构是加强钢筋混凝土或钢板混凝土墙壁的一种方法,能够在地震时防止墙体的倾斜、弯曲和破裂。
桥梁结构是一种能够跨越大距离的结构,它通常由桥墩和桥梁拱形结构组成,可以提供很强的抗震能力。
组合结构是将多种结构类型组合起来形成一种新的结构,以实现更好的抗震性能。
对于不同类型的建筑物,需要选取合适的结构类型,以保证其在地震中稳定。
建筑物质量建筑物质量是影响其抗震能力的一个重要因素。
建筑物质量越大,其抗震能力就越强。
这是因为建筑物质量大,需要更大的力量才能让其倾斜或者摇晃。
因此,在建筑物的设计和建造过程中,需要注意保证建筑物的质量,防止出现质量不合格或者低质量建筑物的情况。
建筑物的地基工程建筑物的地基工程是保证其抗震性能的关键因素之一,而且其数量、质量与地震灾害影响密切相关。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策【摘要】高层建筑在抗震设计中存在诸多问题,如设计标准滞后、结构设计不合理、施工工艺不当、监理不严格等。
为提高抗震性能,需加强设计标准修订、优化结构设计、控制施工质量、严格监理、协调抗震与节能设计。
通过这些对策,能有效提升高层建筑的抗震能力,确保建筑安全稳定。
【关键词】高层建筑、结构、抗震设计、设计标准、抗震性能、施工工艺、材料选择、监理、质量控制、节能设计、对策、修订、更新、优化、施工质量、监理力度、协调、双赢。
1. 引言1.1 高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策高层建筑作为城市的地标性建筑,其结构抗震设计至关重要。
在实际工程实践中,高层建筑结构抗震设计存在着诸多问题,需要采取相应的对策进行解决。
设计标准滞后,无法满足实际需求。
当前的抗震设计标准与高层建筑结构的复杂性和变化性不相适应,需要加强标准的修订和更新。
结构设计不合理,抗震性能不足。
一些高层建筑的结构设计存在缺陷,导致其在地震等自然灾害中易受损,需要优化结构设计,提高抗震性能。
施工工艺和材料选择不当也会影响结构抗震性能。
在施工过程中,需严格控制施工工艺和材料质量,确保符合抗震要求。
监理不到位、质量控制不严格也是问题之一,需要加强监理力度,确保施工质量。
抗震设计与节能设计之间存在矛盾,需要协调抗震设计与节能设计,实现双赢。
为了提高高层建筑结构的抗震性能,需要全面思考这些问题,并采取相应的对策,以确保高层建筑结构在面对各种自然灾害时能够安全稳固地屹立不倒。
2. 正文2.1 问题一:设计标准滞后,无法满足实际需求设计标准滞后是高层建筑结构抗震设计面临的主要问题之一。
由于抗震设计标准的滞后,很多高层建筑的结构设计并不能满足当前社会的实际需求,造成了抗震性能不足的情况。
设计标准的滞后意味着设计中所采用的抗震参数和计算方法可能已经过时,无法充分考虑到地震对建筑结构的影响。
随着地震工程领域的不断发展和新技术的涌现,原有的设计标准已经难以满足当前的抗震需求。
房屋建筑框架结构抗震设计要点摘要:如何从我国的地震环境和社会经济发展的实际情况出发,不断提高建筑结构抗震设计的水平,使之更安全可靠、更合理经济,是结构设计人员的重要任务。
本文阐述了框架结构抗震设计时应注意的问题,探讨了框架结构抗震设计几个要点。
关键词:房屋建筑框架结构抗震设计要点近年来中国房地产的迅猛发展给建筑业的发展带来了很大机遇和挑战,房地产市场的日趋成熟和完善要求建筑功能越来越多样性和复杂性,因此如何在满足建筑功能的同时设计出安全经济合理的结构体系对设计人员是一种不小的挑战,这就需要我们结构设计人员在设计过程中不断的总结和提高。
一、抗震设计应注意的问题中国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广,是一个震灾严重的国家。
据统计,我国绝大部分地区均发生过较强的破坏性地震,给人民的生命和财产造成了非常大的损失,如2008年5月12日发生的汶川地震、2010年4月14日发生的玉树地震都造成了大量房屋倒塌、大量人员伤亡。
因此,抗震设计是结构设计人员的一大课题,把好抗震设计关,提高建筑物的抗震能力才是减轻地震灾害的根本措施。
1、结构的抗震设计还不能完全依赖“计算设计”,更应该重视“概念设计”。
概念设计是一种基于震害经验建立的抗震基本设计原则和思想。
其目标是避免出现会导致结构过早破坏的敏感薄弱部位。
结构抗震设计中特别要注意贯彻“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计原则,强柱弱梁就是要求柱的抗弯能力高于梁的抗弯能力,强剪弱弯就是防止构件受剪破坏,要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力,强节点弱构件就是要防止节点破坏先于构件。
大量的工程设计中我们发现框架梁上部配筋一般比较大,这是因为考虑了梁翼缘作用和梁裂缝宽度验算后增加了较多梁纵向钢筋,从而增大了梁端的承载力,相对减小了柱端承载力,可能会形成“强梁弱柱”,这样做的后果就是地震发生时可能使得塑性铰出现在柱端而未按照预期出现在梁端部,我们的做法是严格控制梁端裂缝验算宽度刚好满足规范要求,不因裂缝宽度过小而使得梁端增加过多的钢筋。
建筑抗震设计常见问题解答1.4 设计基准期和设计使用年限有何差别,在设计文件中应如何表述?国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-GB50011总则设计基准期为50年。
设计使用年限分别采用5、25、50和100年,对应于临时性建筑、容易替换的建筑结构构件、普通房屋和构筑物、及纪念性建筑和特别重要的建筑结构。
所谓设计基准期,是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数。
建筑结构设计所考虑的荷载统计参数,都是按设计基准期为50年确定的,如设计时需采用其他设计基准期,则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。
设计基准期是一个基准参数,它的确定不仅涉及可变作用(荷载),还涉及材料性能,是在对大量实测数据进行统计的基础上提出来的,一般情况下不能随意更改。
例如我国规范所采用的设计地震动参数(包括反应谱和地震最大加速度)的基准期为50年,如果要求采用基准期为100年的设计地震动参数,则不但要对地震动的概率分布进行专门研究,还要对建筑材料乃至设备的性能参数进行专门的统计研究。
所谓设计使用年限,是借鉴了国际标准ISO2394:1998提出的,又称为服役期、服务期等。
设计使用年限是设计时选定的一个时期,在这一给定的时期内,房屋建筑只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用,完成预定的功能。
设计使用年限是《建筑工程质量管理条例》对房屋建筑规定的最低保修期限“合理使用年限”的具体化。
结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠性,满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。
结构可靠度是对结构可靠性的定量描述,即结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
安全性指结构在正常设计、施工和使用条件下,应该能承受可能出现的各种作用(各种荷载、外加变形、约束变形等);另外,在偶然荷载作用下,或偶然事件(地震、火灾、爆炸等)发生时或发生后,结构应能保持必需的稳定性,不致倒塌。
建筑结构抗震设计14个要点要注意抗震设计是建筑结构设计中非常重要的一个方面,它关系到建筑物在地震中的安全性和稳定性。
下面是14个抗震设计要点,供参考:1.地震烈度评定:要根据建筑所在地的地震烈度等级进行评定,确定相应的抗震设计要求。
2.结构类型选择:根据建筑物的用途和高度确定结构类型,如钢结构、混凝土结构或钢混凝土组合结构。
3.基础设计:合理设计建筑的基础,使其能够承受地震力的作用,包括基础的形式、尺寸和材料选择。
4.建筑物整体的抗震设计:要考虑建筑物从地震中脱离的可能性,通过合理分布和连接结构的方法,提高建筑物的整体抗震性能。
5.结构的水平抗力设计:要根据建筑物的高度和形状确定合适的结构配置,提供足够的抗震强度和刚度。
6.结构的垂直抗力设计:要考虑建筑物在地震中可能产生的垂直振动和倾斜,通过合理的结构布局和刚度调整,提高建筑物的垂直抗震能力。
7.结构的抗震连接设计:要确保建筑物内部和外部结构之间的连接点能够承受地震产生的剪力和扭矩,提高结构的整体稳定性。
8.结构的抗震概念设计:要通过合理的布局和设计,减少结构的震动峰值,降低地震造成的损失。
9.结构的抗倒塌设计:要设计建筑物的各个部分,使其在地震中不易倒塌或局部破坏,保证建筑物的整体稳定性。
10.结构的振动控制设计:要通过合理的结构设计和控制方法,控制建筑结构的振动幅值,在地震中减少结构和设备的震动破坏。
11.结构的抗震措施选择:要根据设计目标和地震烈度等级,选择适当的抗震措施,如内柱加固、梁柱节点加固、墙体加固等。
12.结构的抗震计算:要进行合理的结构抗震计算,考虑地震的特点和建筑物的荷载,确保结构的安全和稳定。
13.结构的抗震验算:要对抗震设计方案进行验算和检查,确保设计方案的合理性和有效性。
14.结构的施工和监理:要根据设计方案进行施工和监理工作,确保建筑物的抗震性能符合设计要求。
以上是抗震设计中需要注意的14个要点,每一个要点都与建筑物在地震中的安全性和稳定性有关,设计师和工程师需要在设计和施工过程中认真考虑和执行这些要点,确保建筑物具备良好的抗震性能。
根据建设部建标[2001]156号⽂的通知,新修订的国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001,以下简称新规范)将于2002年1⽉1⽇起施⾏。
⽬前,新规范已由中国建筑⼯业出版社出版发⾏,许多设计⼈员在学习后通过信函、电话、电⼦邮件等⽅式,向抗震规范管理组提出了许多问题,管理组对所提问题做了逐⼀解答。
现挑选⼀些共性的问题汇总如下,以期对有关⼈员学习掌握新规范有些帮助 1.为什么新规范2002年1⽉1⽇起施⾏,⽽原《建筑抗震设计规范》(GB11-89,以下简称89规范)2002年12⽉31⽇才废⽌ 2.新规范在过渡期中,⼀些其他的相关规范尚未公布,配套的计算软件还未升版,在实际使⽤时应如何操作? 3.新规范中为何⽆烟囱、⽔塔等构筑物及钢筋混凝⼟异型柱结构的抗震设计内容? 4.新规范中对建筑抗震设防类别的分类总原则是什么?为什么⼄类建筑不是特别多?设置了抗震缝后可否根据各单元划分设防分类?⽬前许多⼤底盘⾼层建筑裙房为商店,上部为住宅楼,其抗震设防分类应注意哪些事项? 5.对突出屋⾯的屋顶间、⼥⼉墙、烟囱等突出屋⾯的结构进⾏抗震设计及验算时应注意哪些事项? 6.框架-抗震墙结构,在基本振型地震作⽤下计算框架部分承受的地震倾覆⼒矩,基本振型指的是什么振型? 7.多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋的最⼩墙厚度是何含义?房屋抗震横墙是指什么样的墙体?不对齐或不贯通的横墙算不算抗震横墙? 8.多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋的总⾼度⽐表7.1.2稍⾼时是否算超出限值? 9.住宅⼯程中顶层为坡屋顶,屋顶是否需设⽔平楼板?顶层为坡屋顶时层⾼有⽆限制?总⾼度应如何计算? 10.对于新规范7.3.2条第5款的“接近”概念,以7度区为例,层数为多少时属于接近上限? 11.砖墙基础埋深较⼤,构造柱是否应伸⾄基础底部?较⼤洞⼝两侧要设构造柱加强,⼀般多⼤的洞⼝算较⼤洞⼝? 12.填充墙的构造柱与多层砌体房屋的构造柱有何不同? 13.多层砌体和底部框架房屋中,有个别楼层符合“横墙较少”的条件,是否应按7.1.2条第2款的要求降低层数? 14.新规范7.1.7条第5款“关于烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体”指得是什么? 16. 底层框架结构的计算⾼度如何取?若取到基础顶,抗震墙厚度取1/20层⾼,是否过⼤? 20.多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋室内外⾼差⼤于0.6m时,房屋总⾼度允许⽐表7.1.2中适当增加,但不应多于1m,那么此时是否仍可将⼩数点后第⼀位数四舍五⼊吗? 25.在砖房总⾼度、总层数已达限值的情况下,若在其上再加⼀层轻钢结构房屋,此种结构形式应如何设计? 29.钢筋混凝⼟柱⼚房为什么不采⽤⼭墙(砌体隔墙)承重? 30.规范规定多层砌体房屋的总⾼度指室外地⾯到主要屋⾯板顶或檐⼝的⾼度,半地下室从地下室地⾯算起,全地下室和嵌固条件较好的半地下室允许从室外地⾯算起,嵌固条件较好⼀般是指什么情况 31.若多层砌体房屋中设置了钢筋混凝⼟构造柱和圈梁,当构造柱与圈梁边缘对齐时,施⼯时哪部分的钢筋放置在最外侧? 32.若多层砌体房屋的层数低于规范表7.3.1中砖房构造柱设置要求的最低层数,其构造柱应如何设置? 33.随着墙体材料的改⾰,⼀些城市已经禁⽌或限制使⽤烧结普通粘⼟砖,代之以烧结多孔砖或混凝⼟空⼼⼩砌块,对于±0以下部分的砌体可有哪些替代材料? 34.规范7.1.3条规定普通砖、多孔砖和⼩砌块砌体承重房屋的层⾼,不应超过3.6m,⽽某些⼯业建筑及附属房屋,如变配电室,虽然总层数未达到规范限值的要求,但因⼯艺要求需要层⾼⼤于3.6m时应如何处理? 35.规范7.1.6条中,房屋中承重窗间墙最⼩宽度限值与墙体是“⼀”字还是“T”字形状有⽆关系? 46.多层砌体房屋的墙体是否可以采⽤粘⼟砖和现浇钢筋混凝⼟混合承重? 47.若多层砌体房屋的建筑⽅案存在错层时,结构抗震设计应注意哪些问题? 48.规范7.3.13条要求砌体结构房屋的基础底⾯宜埋置在同⼀标⾼,采⽤桩基时若桩长度不同时应如何调整? 49.带阁楼的多层砌体房屋的构造柱如何设置? 50.底部框架-抗震墙房屋,上部砌体部分采⽤多孔砖时侧移刚度⽐有⽆变化? 51.对底部框架-抗震墙房屋的钢筋混凝⼟托墙梁的上部钢筋锚固按框⽀梁要求,其框架柱的配筋是否也按框⽀柱要求 52.底部框架-抗震墙房屋设计时所布置的抗震墙如何协调侧移刚度⽐限值和承载⼒计算的要求 59.砌体结构房屋的构造柱箍筋在纵向钢筋搭接区有⽆特殊要求? 60.对医院、教学楼等横墙较少的多层砌体范围可否按7.3.14条的规定采取加强措施并满⾜抗震承载⼒要求,其⾼度和层数仍按表7.1.2的规定采⽤? 61.底框结构中上部砌体结构部分,是否可以采⽤⼩型混凝⼟空⼼砌块? 62.国家标准《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)中考虑了墙梁组合作⽤,底部框架-抗震墙砌体结构的钢筋混凝⼟托墙梁是否可以考虑共同作⽤对地震作⽤进⾏折减?。
抗震建筑设计主要考虑因素地震是一种自然灾害,给人们的生命和财产安全带来严重威胁。
为了减少地震造成的破坏和损失,抗震建筑设计成为了现代建筑领域的重要课题。
在设计抗震建筑时,需要考虑以下几个主要因素。
首先,地震的发生频率和强度是设计抗震建筑的重要依据。
地震的频率指的是在一定时间内发生地震的次数,而地震的强度则是指地震释放的能量大小。
通常来说,地震频率和强度越高,建筑物所需的抗震能力就越强。
因此,在设计抗震建筑时,需要根据地震频率和强度数据进行科学分析,并采取相应的设计措施。
其次,地震波的传播特性也是抗震建筑设计的重要考虑因素之一。
地震波是地震能量在地球内部传播时所产生的波动,它会对建筑物产生很大的冲击力和振动。
不同类型的地震波对建筑物的影响也不同,因此在设计抗震建筑时,需要考虑地震波的传播路径、速度、频率等因素,以便采取相应的结构措施来减少地震波对建筑物的影响。
第三,建筑物的结构形式和材料选择是抗震建筑设计的关键。
不同的结构形式和材料对地震的响应和抵抗能力有着重要影响。
例如,钢结构建筑由于其较高的强度和刚度,通常能够更好地抵抗地震力。
而混凝土结构在抗震设计中也有着广泛应用,通过合理的结构布局和钢筋配筋可以提高其抗震性能。
在选择结构形式和材料时,还需要考虑建筑物的用途和地理环境等因素,以确保建筑物在地震发生时能够保持稳定。
此外,土壤的性质和地基条件也是抗震建筑设计需要考虑的重要因素。
不同类型的土壤对地震波的传播和建筑物的响应有着显著影响。
例如,软弱的土壤会增加地震波的传播速度和振动幅度,从而增加建筑物的震动。
因此,在设计抗震建筑时,需要对土壤进行详细的地质勘察和工程地震学分析,确定合适的基础设计和加固措施,以提高建筑物的抗震性能。
最后,建筑物的维护和管理也是抗震建筑设计的重要环节。
即使设计了具有良好抗震性能的建筑物,如果在使用过程中缺乏维护和管理,也会降低其抗震能力。
因此,建筑物的定期检查、维护和修复工作是确保其长期抗震性能的关键。
房屋建筑结构抗震设计难点及措施分析摘要:现阶段我国地震时有发生,必须考虑建筑的抗震设置是否存在城市建设中建筑结构设计中,所以,为了从根本上解决建筑物在遭遇地震时所带来的伤害,最重要的措施便是在建筑物内做好抗震设计。
本文在房屋建筑结构抗震设计重要性的基础上,对其常见的设计难点进行讨论,提出一些有效的解决措施,以期提高建筑结构抗震设计的质量。
关键词:建筑结构;抗震设计;难点;措施以建筑房屋结构设计来说,一个建筑物抗震能力程度直接决定着建筑物质量的好坏。
一个合格的建筑物中必须有抗震设计,防止地震发生时建筑的倒塌可能,同时保护人民生命与财产安全[1],所以,房屋建筑结构中的抗震设计工作在今天就显得十分重要了。
一、房屋建筑结构抗震设计的重要性随着我国经济不断发展,城市人口不断增加,城市化进程不断加快,房屋建筑工程也随之增多,一旦发生地震灾害,对建筑物就会造成难以预测的损失。
为人们提供一个安全舒适的住宿环境和防护所是一个建筑房屋的根本性质,对人们接受极端天气和风吹日晒的情况也做了保护工作,而自然灾害中最严重的一个就会地震灾害,不但会给社会以及人们造成很大程度的伤害,还有可能引起泥石流与海啸等灾害的发生,所以不能低估其破坏能力。
如果发生自然灾害时,人们就急需安全的避难所,所以我们的房屋建筑行业不能不重视对于自然灾害的设计防护,同时,人们的生活水平也在不断提高,使得人们对房屋的要求不单单是舒适的居住环境,还对房屋建筑结构抗震功能有着一定的要求,这就要求我们的建筑房屋结构设计的人员在房屋的抗震设计上更好的完善其质量[2]。
二、房屋建筑结构抗震设计存在的问题(一)填充墙设计以及材料选择的问题建筑房屋时,如果填充墙的设计不合理,不但会对房屋建筑的抗震功能有着巨大的影响,也会影响房屋主体的质量安全,很容易造成损害人身安全的情况,其设计不合理对减震效果不但没有效果,还会降低房屋建筑的抗震能力。
现阶段我国房屋建筑结构大部分都存在着填充墙设计不合理的情况,会导致住户在使用过程中,即便没有人为破坏,还是会造成填充墙开裂的现象发生[3]。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策
1. 抗震设计标准不完善:目前我国的建筑抗震设计标准还存在一定的不足之处,对
高层建筑的抗震设计要求相对较低,没有明确的指导意见和具体要求。
2. 设计方法不合理:在高层建筑的抗震设计中,有些设计者在计算和考虑地震作用
时采取了较为简化的方法,将高层建筑的抗震设计视为普通住宅,没有充分考虑到高层建
筑特有的抗震需求。
3. 结构刚性差:高层建筑多采用钢结构或混凝土框架结构,这种结构的自重较大,
容易产生较大的风荷载和地震作用,而且结构的刚性相对较差,抗震能力较弱。
4. 非线性效应忽视:在高层建筑的抗震设计中,存在非线性效应的问题,即结构在
地震作用下的变形方式是非线性的,设计时应该充分考虑到这个问题,但实际上很多设计
者忽视了这一点。
对策如下:
2. 采用合理的设计方法:在高层建筑的抗震设计中应该采用合理的设计方法,对地
震作用进行全面的考虑,确保设计方案的准确性和可行性。
3. 加强结构刚性:应该进一步加强高层建筑的结构刚性,采用更为牢固和刚性的材
料和结构形式,提高抗震能力。
高层建筑结构抗震设计存在的问题主要是标准不完善、设计方法不合理、结构刚性差、非线性效应忽视等方面,需要进一步加强规范制定和技术研究,提高抗震设计的水平和质量。
建筑抗震设计中的几个重要问题
【摘要】本文从抗震的角度探讨建筑的体型,建筑平面布置和竖向布置、规范中设计限值的控制、屋顶建筑等设计问题。
【关键词】建筑设计;抗震;设计
建筑设计是否考虑抗震要求,从总体上起着直接的控制主导作用。
结构设计很难对建筑设计有较大的修改,建筑设计定了,结构设计原则上只能是服从于建筑设计的要求。
如果建筑师能在建筑方案、初步设计阶段中较好地考虑抗震的要求,则结构工程师就可以对结构构件系统进行合理的布置,建筑结构的质量和刚度分布以及相应产生的地震作用和结构受力与变形比较均匀协调,使建筑结构的抗震性能和抗震承载力得到较大的改善和提高;如果建筑师提供的建筑设计没有很好地考虑抗震要求,那就会给结构的抗震设计带来较多困难,使结构的抗震布置和设计受到建筑布置的限制,甚至造成设计的不合理。
有时为了提高结构构件的抗震承载力,不得不增大构件的截面或配筋用量,造成不必要的投资浪费。
由此可见,建筑设计是否考虑抗震要求,对整个建筑起着很重要的作用。
因此,我们在建筑抗震设计过程中特别要注重以下几个问题。
1.建筑体型设计问题
建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。
震害表明,许多平面形状复杂,如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。
唐山地震就有不少这样的震例。
平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较
重的破坏,有的甚至保持完好无损。
沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。
特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。
因此在建筑体型的设计中,应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则;在平面形状上,矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。
尽可能少做外凸和内凹的体型,尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。
在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布,避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。
2.建筑平面布置设计问题
建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求。
柱子的距离、内墙的布置、空间活动面积的大小、通道和楼梯的位置、电梯井的布置、房间的数量和布置等,都要在建筑的平面布置图上明确下来。
而且,由于建筑使用功能不同,每个楼层的布置有可能差异很大,建筑平面上的墙体,包括外围填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称,墙体与柱子分布的不对称、不协调,使建筑物在地震时产生扭转地震作用,对抗震很不利。
有的建筑物,其刚度很大的电梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一侧,结果在地震中造成靠电梯一侧建筑物的严重破坏。
这是因为电梯井筒具有极大的抗侧力刚度,吸引了地震作用的主要部分[3]。
有的建筑物,在平面布置上一侧的墙体很多,而另一侧的墙体稀少,这就造成平面上刚度分布的很不对称,质量分布也偏心,使结构的受力和变形不协调,导
致扭转地震作用效应,带来局部墙面的破坏。
有的建筑物,如底层为商场的临街建筑,临街一侧往往不设墙体,而其另一侧则有刚度很大的墙体封闭,两侧在刚度上相差很多,也将在地震时引起扭转地震作用,对抗震不利。
还有的建筑平面布置上,经常出现内隔墙不对齐或中断,使刚度发生突变和地震力传递受阻,对抗震也带来不利,客易引起结构的局部破坏。
建筑平面布置设计对建筑抗震关系很大,从概念上要解决的一个核心问题是:建筑平面布置设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀,对称协调,避免突变,防止产生扭转效应。
在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件,使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体,充分发挥建筑设计在建筑抗震中的作用。
3.建筑竖向布置设计问题
建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑沿高度(楼层)结构的质量和刚度分布设计上。
无论是单层或多层,还是高层建筑或超高建筑,这个问题是比较突出的。
存在的这个主要问题是,由于建筑使用功能的不同要求,如底层或下面几层是商场、购物中心,建筑上要求是大柱距、大空间;而上面的楼层则是开间较大的写字楼或布置多样化的公寓楼,低层设柱、墙很少,而上面则是以墙为主,柱很少。
有的建筑在布置上还设有面积很大的公用天井大厅,在不同楼层上设有大会议厅、展厅、报告厅等,建筑使用功能的不同,形成了建筑物沿高度分布的质量和刚度的严重不均匀、不协调。
突出的问题是沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大,
形成突变[3]。
在刚度最差的楼层形成对抗震极为不利的抗震承载力不足和变形很大的薄弱层。
这是在建筑设计中必须高度重视的问题。
在实际设计中,在建筑使用功能不同的情况下,很可能出现上下相邻楼层的墙体不对齐,柱子不对齐,墙体不连续,不到底;上层墙多,下层墙少;上层有柱,下层无柱等,使地震力的传递受阻或不通;抗震用的剪力墙设置不能直通到底层、剪力墙布置严重不对称或数量太少。
所有这些布置都将给建筑物带来地震作用分布的不均匀、不对称和对建筑物很不利的扭转作用。
多次大震害表明,建筑物竖向楼层刚度的过大变化,给建筑物造成很多破坏,甚至是整个楼层的倒塌。
在1995年的日本阪神大地震中,有多栋钢筋混凝土高层建筑发生了中间楼层的整体坐落倒塌破坏。
因此,尽可能使剪力墙布置比较均匀并使其能沿竖向贯通到建筑物底部,不宜中断或不到底。
尽量避免其某楼层刚度过少,尽量避免产生地震时的钮转效应。
4.建筑上应满足的设计限值控制问题
根据大量震害的经验总结,现行《建筑抗震设计规范》(gbjll-89)对房屋建筑在建筑设计中应考虑的一些抗震要求的限值控制提出
了规定。
这些规定,建筑设计应予遵守:一是房屋的建筑总高度和层数;二是对房屋抗震横墙问题和局部墙体尺寸的限值控制。
5.屋顶建筑的抗震设计问题
在高层和超高层建筑设计中,屋顶建筑是一个重要的设计部分。
从近几年对一些高层建筑抗震设计审查结果来看,屋顶建筑存在的
主要问题,一是过高,二是过重。
这样的屋顶建筑加大了变形,也加大了地震作用。
对屋顶建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。
屋顶建筑的重心与下部建筑的重心不在一条线上,且前者的抗侧力墙与其下楼层的抗侧力墙体上下不连续时,更会带来地震的扭转作用,对建筑物抗震更不利。
为此,在屋顶建筑设计中,宜尽量降低其高度。
采用高强轻质的建筑材料和刚度分布比较均匀、地震作用沿结构的传递比较通畅,使屋顶重心与其下部建筑物的重心尽可能一致;当屋顶建筑较高时,要使其具有较好的抗震定性,使屋顶建筑的地震作用及其变形较小,而且不发生扭转地震作用。
6.结束语
总的来说,建筑设计是建筑杭震设计的一个重要方面,建筑设计与建筑,抗震设计有着密切关系。
它对建筑抗震起着重要的基础作用。
一个优良的建筑抗震设计,必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。
为此,要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性,在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。
[科]
【参考文献】
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