提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的措施(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的措施 摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，建筑抗震設(shè)防已是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨的迫切任務(wù)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員為防止、減少地震給建筑造成的危害，就需要分析研究如何合理地提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。從目前抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀出發(fā)，找出結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟(jì)合理的最佳結(jié)合點(diǎn)，找出合理有效的抗震設(shè)計(jì)方法。 一、建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的影響因素1.1 建造場(chǎng)地的選址不正確 當(dāng)建筑物的建造場(chǎng)地在軟土、液化土等土壤分布不均等 場(chǎng)地時(shí)，在地震發(fā)生時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致建筑物的崩塌和下陷，這 是由于地基內(nèi)土壤存在軟弱粘性的土壤和不均勻的土層造成 的，特別是在填土的區(qū)域，特別是在建筑物建設(shè)時(shí)如果無(wú)法 避開土地

2、和地形地勢(shì)的影響，應(yīng)該對(duì)地基進(jìn)行加固處理和建 筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。 1.2 建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué) 當(dāng)發(fā)生較大的地震災(zāi)害時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的延性能力的性能十分重要，某種程度上來(lái)說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性能力能夠產(chǎn)生更大的抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)的延性能力主要是通過(guò)破壞部分次要的建筑構(gòu)件來(lái)減輕地震對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)所造成的破壞，達(dá)到對(duì)建筑物整體的保護(hù)作用。延性構(gòu)件能夠很好的在地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生非彈性的形變，最大限度地將地震能力轉(zhuǎn)移至自身，其抗震性能和產(chǎn)生的作用甚至高于建筑結(jié)構(gòu)的抗震強(qiáng)度，但是在對(duì)于建筑延性構(gòu)件的設(shè)計(jì)上往往存在很多的問(wèn)題。在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，以鋼筋混凝土為主的框架梁往往會(huì)最先出現(xiàn)形變，在對(duì)建筑起支撐作用的支柱變

3、形出現(xiàn)稍晚。如果在延性框架上的設(shè)計(jì)缺乏合理，沒(méi)有正確的選擇一個(gè)可以受到強(qiáng)力作用的形變構(gòu)件，建筑結(jié)構(gòu)延性構(gòu)件還沒(méi)有發(fā)揮其延性就遭到破壞，沒(méi)有一定的消耗地震發(fā)生對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞力，那么就無(wú)法保證框架的對(duì)地震能量的消耗，從而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成破壞。 二、提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的措施 2.1建筑場(chǎng)地的選取 建筑地形以及建筑物地處的地質(zhì)情況，將直接影響建筑抗震性能。因此，抗震規(guī)范明確規(guī)定建筑物應(yīng)盡可能避開對(duì)建筑抗震不利的地段如：斷層錯(cuò)動(dòng)、河岸滑坡、地層陷落等，任何情況下均不得在抗震危險(xiǎn)地段上建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟(jì)損失的建筑物。因此，在進(jìn)行建筑選址時(shí)，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察、搞清地形、地質(zhì)情況。 2.2建筑

4、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性 建筑物自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是直接影響到建筑物的抗震性能。從工程實(shí)踐結(jié)果表明，對(duì)于復(fù)雜的平面布置，建筑物會(huì)出現(xiàn)質(zhì)心與剛心不重合，在地震作用下結(jié)構(gòu)將會(huì)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，從而加劇地震的破壞作用。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)遵循形狀規(guī)則和簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)對(duì)稱，而且結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿足豎向均勻性原則，從而可以有利于降低扭轉(zhuǎn)力、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件能保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)、降低材料的耗用。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要求結(jié)構(gòu)平面布置盡可能地使結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心相一致。在建筑立面上應(yīng)盡可能的降低結(jié)構(gòu)重心，避免頭重腳輕，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱連接、剛度突變，受鞭梢效應(yīng)，致使在地震時(shí)發(fā)生傾倒。 2.3建筑施工材料選取以及質(zhì)量 建筑物在

5、地震時(shí)所受到的地震作用與結(jié)構(gòu)剛度成正比，即質(zhì)量越大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其將受到的地震影響力也就越大。因此在進(jìn)行建筑物構(gòu)件選材時(shí)，在保證建筑安全性的同時(shí)，為改善建筑的抗震性能，應(yīng)盡可能的減少建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。 2.4設(shè)置多道設(shè)防的抗震結(jié)構(gòu)體系 抗震建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性、設(shè)防烈度、房屋高度、場(chǎng)地、地基、基礎(chǔ)、材料和施工等因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件比較綜合確定。首先宜有多道抗震防線，應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承裁能力。多道抗震防線，是指在一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系中，一部分延性好的構(gòu)件在地震作用下，首先達(dá)到屈服，充分發(fā)揮其吸收和耗散地震能量的作用，即擔(dān)負(fù)起第一道

6、抗震防線的作用，其他構(gòu)件則在第一道抗震防線屈服后才依次屈服，從而形成第二、第三或更多道抗震防線，這樣的結(jié)構(gòu)體系對(duì)保證結(jié)構(gòu)的抗震安全性是非常有效的。 2.5保證結(jié)構(gòu)的延性抗震能力 合理選擇了建筑結(jié)構(gòu)后，就需要通過(guò)抗震措施來(lái)保證結(jié)構(gòu)確實(shí)具有所需的延性抗震能力從而保證結(jié)構(gòu)在中震、大震下實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo)，系統(tǒng)的抗震措施包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容。強(qiáng)柱弱梁：人為增大柱相對(duì)于梁的抗彎能力，使鋼筋混凝土框架在大震下，梁端塑性鉸出現(xiàn)較早，在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)較大；而柱端塑性鉸出現(xiàn)較晚，在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)較小，甚至根本不出現(xiàn)塑性鉸。從而保證框架具有一個(gè)較為穩(wěn)定的塑性耗能機(jī)構(gòu)和較大的塑性耗能能力。

7、強(qiáng)剪弱彎：剪切破壞基本上沒(méi)有延性，一旦某部位發(fā)生剪切破壞，該部位就將徹底退出結(jié)構(gòu)抗震能力對(duì)于柱端的剪切破壞還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節(jié)點(diǎn)的組合剪力值，使結(jié)構(gòu)能在大震下的交替非彈性變形中其任何構(gòu)件都不會(huì)先發(fā)生剪切破壞。 三、建筑結(jié)構(gòu)性能抗震設(shè)計(jì) 采用合理的抗震性能目標(biāo)和合理的結(jié)構(gòu)措施進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。除了抗震設(shè)計(jì)方法，基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論還包括目標(biāo)性能的確定，它是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，主要包括以下三個(gè)方面： 3.1地震設(shè)防水準(zhǔn) 在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，定義一組參照的地震風(fēng)險(xiǎn)和相應(yīng)的設(shè)計(jì)水平，是基于性能設(shè)計(jì)理論的一個(gè)重要目標(biāo)?；谛阅艿脑O(shè)計(jì)理論應(yīng)追求能控制結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的所有

8、地震波譜的破壞水準(zhǔn)，為此，需要根據(jù)不同重現(xiàn)期選擇所有可能發(fā)生的對(duì)應(yīng)于不同等級(jí)的地震動(dòng)參數(shù)的波譜，這些具體的地震動(dòng)參數(shù)稱為地震設(shè)防水準(zhǔn)，分為常遇、偶遇、罕遇和稀遇地震，并給出了其重現(xiàn)期和超越概率。 3.2結(jié)構(gòu)的性能水平及其量化指標(biāo) 結(jié)構(gòu)的抗震性能水平表示結(jié)構(gòu)在特定的某一地震水準(zhǔn)下一種有限程度的破壞，包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞以及因它們破壞引起的后果主要用結(jié)構(gòu)易損性、結(jié)構(gòu)功能性和人員安全性來(lái)表達(dá)。按照不同的地震動(dòng)水平，結(jié)構(gòu)的性能水準(zhǔn)可分為四級(jí)，即功能完好、功能連續(xù)、控制破壞與損失、保證安全。其中，簡(jiǎn)化的三級(jí)性能水準(zhǔn)，即可繼續(xù)使用、修復(fù)后可再使用保證安全。 3.3抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)性能 結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的目

9、標(biāo)性能是針對(duì)某一地震設(shè)防水準(zhǔn)而期望達(dá)的抗震性能等級(jí)，抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)性能的建立需要綜合考慮場(chǎng)地特征、結(jié)構(gòu)功能與重要性、投資與效益、震后損失與恢復(fù)重建、潛在的歷史或文化價(jià)值、社會(huì)效益及業(yè)主的承受能力等諸多因素。我國(guó)抗震規(guī)范的目標(biāo)性能實(shí)際是：小震不壞，中震可修，大震不倒。 四、各種結(jié)構(gòu)類型建筑物抗震設(shè)計(jì) 4.1砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) 砌體結(jié)構(gòu)由于其取材容易，而且其工程成本較低，也是我國(guó)農(nóng)村建筑的主要結(jié)構(gòu)類型之一。但鑒于砌體結(jié)構(gòu)中，砌體自身的的抗拉、抗彎以及抗剪強(qiáng)度較多，因此結(jié)構(gòu)自身的整體性較差而造成砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能并不優(yōu)越。從建筑物震害情況表明，砌體結(jié)構(gòu)在地震中的破壞性較為廣泛。對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)

10、，由于結(jié)構(gòu)形式不合理、抗震措施不足、施工質(zhì)量沒(méi)有保障等都是導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)抗震性能較差的主要因素 4.2框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) 框架結(jié)構(gòu)由梁和柱以剛接或鉸接相連接而構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)。其在地震中主要表現(xiàn)的震害現(xiàn)象為：柱端出鉸、柱端剪切破壞、節(jié)點(diǎn)的破壞。而框架柱的破壞是致使了建筑物的局部或整體倒塌的關(guān)鍵所在。從鋼筋混凝土柱的破壞位置方面看，典型破壞位置有：柱頂破壞、柱中部破壞、柱底破壞、短柱破壞、柱梁節(jié)點(diǎn)處破壞。為此對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制其抗震設(shè)計(jì)理念：“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件，強(qiáng)剪弱彎”。 4.3非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì) 在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，不考慮承重以及風(fēng)，地震等側(cè)向力載的構(gòu)件稱為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如框架填充墻、圍護(hù)墻、樓梯等。但這些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中卻較易出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象，為有效地避免這些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中產(chǎn)生的不利倒塌，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)該和主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接和錨固。高烈度區(qū)建筑結(jié)構(gòu)震害多以房屋嚴(yán)重破壞和倒塌為主，作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體也不可避免隨主體結(jié)構(gòu)垮塌或發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞。我們?nèi)缛暨M(jìn)行一些必要的構(gòu)造設(shè)計(jì)、概