建筑抗震概念設(shè)計分析

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摘 要：根據(jù)地震作用的特點(diǎn)，闡述了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中“概念設(shè)計”的重要性以及對結(jié)構(gòu)進(jìn)行概念設(shè)計的原則。在提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能時，運(yùn)用新的抗震設(shè)計理念，為工程設(shè)計人員在今后的設(shè)計工作中提供了一些思路。 

  關(guān)鍵詞：地震作用；抗震概念設(shè)計；場地；抗震措施    Abstract：According to the features of earthquake action,it set forth importance of "concept design" in structural seismic design and corresponding design principles.Taking improving the integral seismic performances of structure in consideration new idea is embodies in seismic design，which can be used as references by designers in the future.    Key words：earthquake action；seismic concept design；site；seismic fortification measures     地震是地球內(nèi)部構(gòu)造運(yùn)動的產(chǎn)物，是普遍存在的一種 自然 現(xiàn)象，由于地震作用的隨機(jī)性、復(fù)雜性、藕聯(lián)性，每次地震所產(chǎn)生的波形各異，因而其對建筑物的作用各不相同，所產(chǎn)生的破壞程度也千差萬別。地震對建筑物的作用與建筑物自身所固有的自振周期、場地土的動力特性有關(guān)，但因結(jié)構(gòu) 計算 中計算模型、自振周期、材料性能、基礎(chǔ)類型以及阻尼變化等均與實(shí)際情況存在差異，使得抗震計算時所考慮的地震作用無法準(zhǔn)確估算，因而，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計時，不能完全依賴地震作用計算，更要綜合考慮多種因素，切實(shí)做好建筑抗震概念設(shè)計。     1 抗震概念設(shè)計的含義     抗震設(shè)計是通過地震作用的取值和抗震措施共同實(shí)現(xiàn)的，通過 總結(jié) 歷次地震災(zāi)害后發(fā)現(xiàn)，對于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計來說，“概念設(shè)計”比“數(shù)值計算”更為重要。結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計”，也就是說，“概念設(shè)計”是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的首要問題。所謂“概念設(shè)計”是指在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，既要著眼于結(jié)構(gòu)的整體地震反應(yīng)，又按照結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制和過程，靈活運(yùn)用抗震設(shè)計準(zhǔn)則；既要把握整體布置的大原則，又兼顧了關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié)，從根本上解決了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的問題，有效地提高了結(jié)構(gòu)自身的整體抗震能力。     2 抗震設(shè)計的一般原則     2.1場地和地基     建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞情況有四種：     （1）地震時，在水平和豎向振動作用下，建筑物的內(nèi)力和變形驟增，甚至結(jié)構(gòu)的受力形式發(fā)生改變，最終導(dǎo)致建筑物承載力不足甚至于喪失或者變形過大而破壞。     （2）地震作用下，由于節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度不足、延性不夠、錨固失效，使得結(jié)構(gòu)構(gòu)件缺乏可靠的連接，建筑物喪失整體性而遭破壞。     （3）地震作用下，由于地基承載力下降或地基土液化，使得地基部分失效甚至于完全失效，最終導(dǎo)致建筑物傾斜、倒塌。     （4）由地震引發(fā)的次生災(zāi)害如火山、洪水、滑坡、泥石流等造成建筑物的嚴(yán)重破壞。     所以場地的選擇是建筑抗震設(shè)計成功的第一步，從選址工作開始就應(yīng)該選擇對抗震有利的地段，盡量避開不利的地段，避不開時應(yīng)采取有效措施確保地基的穩(wěn)定性；任何情況下均不考慮在抗震危險地段建造建筑物。     2.2規(guī)則性建筑     在建筑的方案設(shè)計階段就應(yīng)該盡量采用規(guī)則建筑方案，即建筑平、立、剖應(yīng)規(guī)則、簡單、對稱；結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度、材料強(qiáng)度和質(zhì)量的分布應(yīng)均勻、連續(xù)，無突變，因?yàn)椴灰?guī)則的建筑在水平地震作用下也會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動，進(jìn)而破壞。     2.3合理的結(jié)構(gòu)體系     一個合理的結(jié)構(gòu)體系，首先應(yīng)有明確的 計算 簡圖和合理、簡潔的傳力途徑，對于不規(guī)則建筑，應(yīng)采用空間計算模型計算地震力，考慮扭轉(zhuǎn)藕聯(lián)影響，使其更接近實(shí)際工況。不在同一結(jié)構(gòu)單元混用受力體系，優(yōu)先選用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，在多層砌體房屋中優(yōu)先采用橫墻承重的結(jié)構(gòu)體系，在底層框架抗震墻砌體房屋中，優(yōu)先采用混凝土抗震墻。體型復(fù)雜的建筑，設(shè)置合理的抗震縫將上部結(jié)構(gòu)分割成相互獨(dú)立、相對規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。     2.4計算結(jié)果的校核     一般來說，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常采用計算軟件進(jìn)行抗震分析，這就要求設(shè)計人員對所用軟件的適用范圍、技術(shù)條件、計算模型等均有深刻的認(rèn)識和充分的掌握，對所有計算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)認(rèn)真分析校核，只有經(jīng)分析判斷結(jié)果合理、有效后，方可用于工程實(shí)際。     2.5抗震構(gòu)造措施     對結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用多道設(shè)防，嚴(yán)格按規(guī)范要求保證“強(qiáng)柱弱梁”，“強(qiáng)剪弱彎”，“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”，加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)連接，加強(qiáng)梁、柱端頭箍筋加密區(qū)的箍筋量。所用材料等級不低于規(guī)范要求的最低等級，從而有效減小材料的脆性，計算中還應(yīng)嚴(yán)格控制梁的相對受壓區(qū)高度。砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱等，有效約束砌體，提高砌體的延性和整體性。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件比如框架填充墻兩端應(yīng)與柱有效拉結(jié)，附屬構(gòu)件女兒墻、雨篷、挑檐等除保證自身整體性能外，還應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)有可靠連接和錨固。     結(jié)語     結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在日常設(shè)計工作中，必須學(xué)會熟練運(yùn)用概念設(shè)計，并使這一理念貫穿于結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的整個過程當(dāng)中，既要嚴(yán)格把握好設(shè)計的大原則，又要全面考慮諸多因素，最終才能保證設(shè)計的 科學(xué) 性和嚴(yán)謹(jǐn)性，為社會創(chuàng)造更多精品工程。     參考  文獻(xiàn)     [1]GB50011-2001，建筑抗震設(shè)計規(guī)范[M].北京： 中國 建筑 工業(yè) 出版社，2008：6-14.    [2]GB50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.    [3]黃存漢.建筑抗震設(shè)計技術(shù)措施[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001：29-31.    [4]韋定國.抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2004：69-71.