關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的探究

1、    關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的探究    王延?xùn)|【摘要】抗震設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，直接影響居民生命及財(cái)產(chǎn)安全。因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須根據(jù)實(shí)際情況，嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，采取科學(xué)有效的抗震措施，將地震對建筑物的破壞降至最小化。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要盡量分布均勻結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度，而且使建筑的立體和平面結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出一種比較規(guī)則的感覺。在發(fā)生地震時(shí)，建筑物就不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。本文簡述了地震對建筑結(jié)構(gòu)破壞的特點(diǎn)，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究分析。【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；地震；結(jié)構(gòu)；破壞特點(diǎn)；抗震設(shè)計(jì)；確定建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要全面地考慮建筑結(jié)

2、構(gòu)的使用功能、設(shè)防烈度、場地類別、地基基礎(chǔ)類型、建筑高度、結(jié)構(gòu)材料和施工工藝等，同時(shí)還要考慮結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)保障等，選擇最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)體系。一.地震對建筑結(jié)構(gòu)破壞的特點(diǎn)1、地基方面。在具有較厚軟弱沖積土層場地，高層建筑的破壞率顯著增高；地基土液化導(dǎo)致地基不均勻沉降，從而引起上部結(jié)構(gòu)損壞或整體傾斜；建造在不利或危險(xiǎn)地段的建筑工程，因地基破壞導(dǎo)致房屋損壞。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的基本周期與場地自振周期相近時(shí)，因共振效應(yīng)破壞程度將加重。2、結(jié)構(gòu)體系方面。采用填墻框架的結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)平面內(nèi)柱上端易發(fā)生剪切破壞，外墻框架柱在窗洞處因受窗下墻的約束而發(fā)生短柱型剪切型破壞；采用框架一抗震墻體系的房屋結(jié)構(gòu)

3、，破壞程度較輕；采用底框結(jié)構(gòu)體系的，剛度柔弱的底層破壞程度十分嚴(yán)重；采用填墻框架體系的房屋，當(dāng)?shù)讓訛槌ㄩ_式框架間未砌磚墻，底層同樣遭到嚴(yán)重破壞；3、剛度分布方面。矩形平面布置的建筑結(jié)構(gòu)，電梯井等抗側(cè)力構(gòu)件的布置當(dāng)存在偏心時(shí)，因發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)而使震害加重；采用三角形、l形等不對稱平面的建筑結(jié)構(gòu)，同樣在地震作用因發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)而使震害加重。4、構(gòu)件形式方面。在框架結(jié)構(gòu)中，通常柱的破壞程度重于梁、板；鋼筋混凝土多肢剪力墻的窗下墻通常會(huì)出現(xiàn)斜向或交叉裂縫；配置螺旋箍筋的混凝土柱，當(dāng)層間位移角達(dá)到較大數(shù)值時(shí)，核心混凝土仍保持完好，柱仍具有較大的抵抗能力；二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)分析1、提高抗震設(shè)計(jì)等級。

4、近幾年一些地震災(zāi)害頻頻出現(xiàn)，給我國造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。研究表明，以地震災(zāi)害分析50年為一個(gè)分析周期，而小震的重現(xiàn)世間為50年，小震災(zāi)害已經(jīng)超過抗震設(shè)計(jì)安全烈度的概率為62%；中型地震的重現(xiàn)世間為475年，中震災(zāi)害已經(jīng)超過抗震設(shè)計(jì)安全烈度的概率為10%；大型地震的重現(xiàn)世間為2000年，大震災(zāi)害已經(jīng)超過抗震設(shè)計(jì)安全烈度的概率為2%。因此，一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專家指出，我國地震多發(fā)地帶應(yīng)該及時(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級，嚴(yán)格控制建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震穩(wěn)定性。2、軸壓比和短柱設(shè)計(jì)。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，為了提高結(jié)構(gòu)的抗震性，需要減小柱的軸壓比，增大柱的截面尺寸。減小柱軸壓比的主要目的是為了使

5、柱子處于大偏心受壓狀態(tài)，避免縱向受力鋼筋未達(dá)到受拉屈服而混凝土卻被壓碎的情況發(fā)生。由于柱的剛性強(qiáng)度比較高，使得整體結(jié)構(gòu)的延性就差，當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，結(jié)構(gòu)吸收地震能量和耗散能量就少，使得結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生破壞。所以在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常采用強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)方法，且梁具有很好的延性，可以發(fā)生適量的變形，就會(huì)減少柱子進(jìn)入屈服強(qiáng)度的可能性，且在設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)增大軸壓比。此外，許多高層建筑底層的柱子長細(xì)比小于4，但不能依據(jù)長細(xì)比小于4則判斷是短柱。因?yàn)槎讨拇_定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。3、建筑形體及構(gòu)件布置的規(guī)則性。平而不規(guī)則的主要類型有：扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)，具體

6、可以體現(xiàn)到對結(jié)構(gòu)分析軟件的計(jì)算結(jié)果的分析判斷，如扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，體現(xiàn)在：位移比不宜大于1.2且不應(yīng)大于1.5，周期比對于a級高度建筑不應(yīng)大于0.90豎向剛度不規(guī)則的主要類型有：側(cè)向剛度不規(guī)則、抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變等，如側(cè)向剛度不規(guī)則就要求本層的側(cè)向剛度不小于相鄰上一層的70。及其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80。等。如設(shè)計(jì)結(jié)果不滿足，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對模型重新進(jìn)行分析，調(diào)整梁柱布置及截而，盡量做到使結(jié)構(gòu)規(guī)則。如確實(shí)滿足不了，則應(yīng)對薄弱部位進(jìn)行重點(diǎn)加強(qiáng)。如平而規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑，剛度小的樓層的地震剪力，規(guī)范要求乘以不小于1.15的增大系數(shù)。4、選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系。要確保建筑物各部分能

7、維持整體性協(xié)調(diào)，最為重要的就是要選擇適合的建筑結(jié)構(gòu)體系，因此在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)過程中，一定要讓所設(shè)計(jì)的建筑物的結(jié)構(gòu)體系同時(shí)滿足這兩大條件：第一穩(wěn)定；第二合適。對于一個(gè)科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)體系而言啟不僅可以有效滿足變形的要求，同時(shí)還可以有效抵抗沖擊力的要求。建筑物要具備一定的剛度這樣才能對自身的荷載起到一定的承受作用從而有效避免變形的出現(xiàn)此外在發(fā)生地震時(shí)才有可能對巨大的地震力起到有效緩沖作用而達(dá)到有效避免局部受損的良好效果。因此在選擇建筑工程物結(jié)構(gòu)體系時(shí)，既要注意建筑物傳力途徑的明確性，同時(shí)又要注意受力計(jì)算的明確性盡可能在建筑結(jié)構(gòu)體系中不使用轉(zhuǎn)換層這樣在發(fā)生地震時(shí)可以有效避免建筑工程物傾斜

8、或局部受損等現(xiàn)象的出現(xiàn)。5、選擇高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)材料。實(shí)踐表明建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，除了會(huì)受到建筑結(jié)構(gòu)體系、抗震防線及建筑施工方案等因素的影響之外在多數(shù)情況下還對建筑工程的施工材料產(chǎn)生極大地影響。通常，建筑材料強(qiáng)度、建筑材料剛度對建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能會(huì)產(chǎn)生很大的影響，而且還會(huì)受到來自建筑材料連續(xù)性及建筑材料均衡性的影響。所以在選取建筑結(jié)構(gòu)材料過程中，一定要對建筑工程施工材料的延伸性和剛度進(jìn)行仔細(xì)、認(rèn)真考查，并且同時(shí)最大限度與建筑結(jié)構(gòu)體系相符合建筑施工材料能得到確保。此外對于建筑施工材料的經(jīng)濟(jì)性能池要予以足夠的重視，以便能最充分的發(fā)揮建筑施工材料的經(jīng)濟(jì)性能從而達(dá)到建筑工程物的整體性能與單個(gè)性能的最佳配

9、合。6、混凝土建筑構(gòu)造上必須保證延性。經(jīng)歷過一些地震災(zāi)害的影響之后，鋼筋混凝土建筑想要有效保證其建筑抗震能力，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候就必須保證建筑物在地震環(huán)境中有足夠承載能力！由于地震的影響，建筑物結(jié)構(gòu)就會(huì)進(jìn)入塑形階段，非常容易產(chǎn)生變形！針對上述鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為了能夠更好地進(jìn)行抗震，處于地震多發(fā)帶的鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)，一定要按照延性框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)！在建筑物設(shè)計(jì)過程中，必須要首先保證建筑物薄弱區(qū)域的承受能力以及強(qiáng)度方面的質(zhì)量，只有這樣才能夠有效保證整個(gè)建筑物的強(qiáng)度！另外，增加建筑結(jié)構(gòu)的延展性也能夠有效提高建筑物的抗變形能力，將地震的破壞性降到最低，有效提高建筑物的抗震能力。結(jié)束語：建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)，由于地震災(zāi)害的爆發(fā)具有不確定性、隨機(jī)性，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)合適與否，在概念設(shè)計(jì)中可以清晰地表達(dá)。而在抗震設(shè)計(jì)中，需要在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中正確掌握地震災(zāi)害的能量輸入、建筑結(jié)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布等主要方面，這樣