什么是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震措施]

1、什么是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震措施【摘要】建筑行業(yè)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)兒行業(yè)之一，關(guān)系到居民的切身利益。我國(guó)是多地震國(guó)家，但我國(guó)目前對(duì)地震的預(yù)防能力較弱，地震給我國(guó)帶來(lái)了及其巨大的災(zāi)害，因此，不僅國(guó)家要加強(qiáng)對(duì)防震抗震的理論和技術(shù)研究，更要加強(qiáng)房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)，這是進(jìn)一步保障我國(guó)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要措施之一。本文筆者將從我國(guó)建筑中抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀起筆，探究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)原則，尋找結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震措施，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)提出展望?！娟P(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)，措施，現(xiàn)狀，原則，方法：S611：A：一，前言建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，關(guān)乎民生，關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會(huì)穩(wěn)定

2、，對(duì)房屋建筑實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要涉及對(duì)建筑高度，承載力，總體結(jié)構(gòu)，各個(gè)部件的性能規(guī)劃等一系列的因素，要求通過(guò)對(duì)各個(gè)構(gòu)件和整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，既實(shí)現(xiàn)滿足居民生活生產(chǎn)保障安全的需要，又具有值得欣賞的美學(xué)價(jià)值。增強(qiáng)房建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，必須綜合考慮地基，房屋的結(jié)構(gòu)體系選擇，綜合布局等多方面建設(shè)因素，是一項(xiàng)及其專業(yè)，嚴(yán)謹(jǐn)，復(fù)雜的高技術(shù)工作。二我建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展歷史悠久，已然有幾千年的歷史。幾千年前，華夏土木工程在建造宮殿橋梁時(shí)，便運(yùn)用到科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單布局，合理嚴(yán)謹(jǐn)，中正平和，大氣磅礴，兼具美學(xué)與實(shí)用價(jià)值，諸如故宮。但近代以來(lái)，發(fā)展緩慢，尤其是在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，雖然

3、引進(jìn)了一些西方歐美抗震設(shè)計(jì)理念，但缺乏符合本國(guó)實(shí)際的理論技術(shù)創(chuàng)新。很大方面存在著缺陷，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1. 建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)中缺乏科學(xué)規(guī)范的理論指導(dǎo)，缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的積累；我國(guó)對(duì)地質(zhì)地震的認(rèn)識(shí)尚不夠完善，對(duì)地震的成因，預(yù)測(cè)，防治研究不夠深入，地震防治規(guī)范不夠科學(xué)。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)候，缺乏一定的科學(xué)依據(jù)，或依據(jù)的是不完善的理論。因此，難以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中完美融合防震設(shè)計(jì)理念。2. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)立足于固定參數(shù)，而忽視了實(shí)際情況，設(shè)計(jì)完全依據(jù)“計(jì)算設(shè)計(jì)”完成。而且將一定的地震或力學(xué)參數(shù)做出固定的規(guī)范，比如，在我國(guó)地震設(shè)計(jì)研究中，把地震的降級(jí)系數(shù)統(tǒng)一規(guī)定為2.81，將小震賦

4、予固定統(tǒng)計(jì)意義。而小震多用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)截面承載能力設(shè)計(jì)和變形的檢驗(yàn)計(jì)算，需要依據(jù)一定的實(shí)際情況而行的。3. ，設(shè)計(jì)中，沒(méi)有能夠深入研究地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)破壞的層次和順序，難以做到重視主體的設(shè)計(jì)而兼顧細(xì)節(jié)問(wèn)題。沒(méi)有能根據(jù)實(shí)際情況靈活變通的運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。三，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1. ，我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要遵循中華人民_GB50011xx建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。辯證靈活運(yùn)用其中抗震設(shè)計(jì)原則，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)，借鑒其中經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合房建本地實(shí)際，科學(xué)設(shè)計(jì)。2. 要堅(jiān)持實(shí)施多級(jí)防震措施。傳統(tǒng)房建結(jié)構(gòu)多采取的是三級(jí)設(shè)防措施，即小震不壞、中震可修、大震不倒。但在新的時(shí)期，房建結(jié)構(gòu)必須是采取的多級(jí)設(shè)防

5、模式，保護(hù)建筑主體抗震能力，減輕經(jīng)濟(jì)損失，使得建筑抗震中更加安全。3. 將概念設(shè)計(jì)理論和基于性能的設(shè)計(jì)理論相結(jié)合。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工地的具體實(shí)際情況，做出科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)勘探，掌握第一手資料，綜合分析考慮，做出最優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略設(shè)計(jì)組合。四，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震關(guān)鍵措施和設(shè)計(jì)方法1 ，建筑結(jié)構(gòu)抗震措施要點(diǎn)（一）房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要從建筑的全局出發(fā)，全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)計(jì)每個(gè)部分的構(gòu)件，保證每個(gè)部件之間的契合，促使每個(gè)部件或者是若干部件組合起來(lái)可以完成某一特定的設(shè)計(jì)要求，滿足一定的現(xiàn)實(shí)需求，同時(shí)，通過(guò)抗震設(shè)計(jì)，使得每個(gè)構(gòu)件都可以具有相應(yīng)的承載力，當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲，每個(gè)構(gòu)件都可以有著一定的次序先

6、后破會(huì)，整體組合構(gòu)件將會(huì)有著更強(qiáng)大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發(fā)的能量。增強(qiáng)建筑的整體抗震能力。（二）要嚴(yán)格選擇地基選址，地基選址是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要科學(xué)避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅(jiān)硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實(shí)地，利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行地質(zhì)勘探，山石水土監(jiān)測(cè)，并取樣論證，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析。力求使得整個(gè)地基牢固可靠，地質(zhì)穩(wěn)定無(wú)滲漏，無(wú)坍塌，無(wú)暗河，無(wú)熔巖，無(wú)火山從而保證整個(gè)地基不會(huì)因?yàn)槌休d而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計(jì)。（三）采用合理的建筑平立面。建筑物的動(dòng)力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。

7、建筑布局簡(jiǎn)單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，通過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)表明，簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力強(qiáng)，對(duì)延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對(duì)整體結(jié)構(gòu)的破壞，而且，對(duì)稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計(jì)算其地震反應(yīng)。（四）選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，不同結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)體系的承載力受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場(chǎng)地條件以及建筑材料、施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等多種條件的影響，因此房建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要綜合考慮，做到科學(xué)選擇，嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)。（五）結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結(jié)構(gòu)倒塌。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞，爭(zhēng)取更多的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)彎曲破

8、壞。2 .我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法在我國(guó)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)的建筑行業(yè)關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了一定的成果，到目前為止，出現(xiàn)了很多中國(guó)抗震設(shè)計(jì)方式，本文將以能力譜法，和基于位移的設(shè)計(jì)方法為例做出分析。（一）能力譜法能力譜法是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中最常用的一種方法，其主要的原理就是通過(guò)利用圖形的對(duì)比結(jié)構(gòu)的能量和地面運(yùn)動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的要求，很直接的分析建筑結(jié)構(gòu)在地震下的表現(xiàn)，有著嚴(yán)密的操控程序。首先，要進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算。通過(guò)使用及靜力彈塑性分析，計(jì)算剪力。如圖可知道;接著，要開始建立能力譜曲線。對(duì)于高度不是很高、地震反應(yīng)以第一振型為主的建筑結(jié)構(gòu)，可以用等效單自由度體系代替原多自由度體系分析結(jié)構(gòu)

9、。將VI%。曲線轉(zhuǎn)換為譜加速度A譜位移&能力譜曲線，見圖1b。建立需求譜曲線。采用規(guī)范的加速度反應(yīng)譜作為結(jié)構(gòu)的地面運(yùn)動(dòng)輸入，建立&-&需求譜曲線，見圖1c,之后確定結(jié)構(gòu)的等效阻尼比或等效延性比，檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的抗震能力。由圖1d可以分析得出結(jié)果。到此，便可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本程序。（二）基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法假定多自由度體系（MDoF施地震作用下，結(jié)構(gòu)的振型形狀始終保持不變。建立等效單自由度體系（SD3F），確定等效scl0F的等效位移船及等效質(zhì)量M出。根據(jù)已有加速度反應(yīng)譜或地震加速度時(shí)程建立不同阻尼比的彈性位移反應(yīng)譜。確定等效SDOI#系的h（根據(jù)初選位移形狀函

10、數(shù)及延性，見圖2a）。根據(jù)等效sDI強(qiáng)體系的df及善dI，由彈性位移譜確定等效周期1df（見圖2b）。根據(jù)等效原則確定原結(jié)構(gòu)體系水平地震力沿高度的分布。根據(jù)水平地震力的分布及豎向荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算與構(gòu)件截面設(shè)計(jì)。對(duì)已設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性靜力分析，檢驗(yàn)位移反應(yīng)是否與前面假定的位移向量相等，評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的承載能力和變形是否滿足要求，否則重復(fù)上述步驟，直到滿足要求為止。五，結(jié)束語(yǔ)建筑行業(yè)關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定，關(guān)系到國(guó)民的生命財(cái)產(chǎn)安全，加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)，提高抗震能力，是促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定的客觀要求。因此實(shí)施科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法，選擇科學(xué)的抗震措施，重視抗震關(guān)鍵要點(diǎn)，具有重大的社會(huì)意義。1 瞿岳前楊將湯衛(wèi)華建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論與方法期刊論文山西建筑-xx年35期2 黃鶴王佳蕾建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論及方法期刊論文中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)-xx年2期3 郭華江雄華現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法研究期刊論文中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品-xx年16期4 張立軍房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)